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Verfahren zum Zerlegen von Rohschmierölen Die Erfindung bezieht sich
auf ein Verfahren zürn Zerlegen von Rohschmierölen mit Hilfe von zwei Lösungsmitteln,
welche durch einen Teil der Extraktionsanlage: im Gegenstrom zueinander -geführt
werden. Hierbei werden die Rohschmieröle in einer ersten Extraktionsvorrichtung
mit einem- Lösungsmittel für aromatische Kohlenwasserstoffe behandelt, die hier
gebildete erste Extraktphase in einer zweiten Extraktionsvorrichtung mit einem wesentliche
Mengen Aromate enthaltenden Leuchtöl extrahiert und das aus der zweiten Extraktionsvorrichtung
abfließende Sekundärraffinat nach Abtrennung des Leuchtöls -in : die erste
Extraktionsvorrichtung zurückgeleitet.
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Bis jetzt war es dabei -üblich, in der zweiten Extraktionsvorrichtung
als Kohlenwasserstofföl entweder niedrigsiedende verflüssigte , Paraffinkohlenwasserstoffe
oder aromatefreieBenzine : zu benutzen,- da das Lösungsmittel für -die Aromate
und die Benzine nur sehr wenig- ineinander löslich sein- dürften, _ Erfindungsgemäß
wird nun, als Kohlenr wasserstofföl ein wesentliche Mengen aromatische Kohlenwas.serstoffe
enthaliendes Leuchtöl verwendet, wodurch der Vorteil erzielt wird, daß -das als
Waschmittel verwendete Leuchtöl selbst in der Extraktionsanlage raffiniert und in
ein von Arom.aten befreites hochwertiges Brennöl und einen aromati,schen Extrakt
zerlegt wird.
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Diese -aromatischen Leuchtölbestandteile werden ,dabei in der zweiten
Zone sowie die aromatischen Schmierölkomponenten in der ersten Zone von dem in der
ersten Extraktionsvorrichtung eingeführten Lösungsmittel für amomatische Kohlenwasserstoffe
aufgenommen. Aus der zweiten Zone fließt also Beine Lösung von Schmieröl- und Leuchtölaromaten
in dem genannten Lösungsmittel ab.
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Aus der zweiten Extraktionsvorrichtung fließt außerdem. ein sog. Sekundärraffinat
ab. Dieses besteht aus den paraffinischen Bestandteilen des Leuchtöls sowie aus
paraffinischen Schmierölkomponenten, die in der ersten Extraktionsvorrichtung in
dem Lösungsmittel für die Aromate mitgelöst waren und .die
jetzt
in der zweiten Extraktionsvorrichtung von dem Leuchtöl wieder herausgelöst
werden. Wenn diese paraffimschen Schmierölkomponenten in die erste Extraktionsvorrichtung
zurückgeleitet werden, wird die Ausbeute an. raffiniertem Schmieröl erhöht.
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Die Erfindung wird an Hand der Fig. i und 2 näher erläutert.
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In den Zeichnungen sind bei den Ziffern 5 und 6 Extraktionsvorrichtungen
angedeutet, die ein- oder mehrstufige Behälter zur kontinuierlichen Gegenstrombehandlung
darstellen, obwohl auch ein absatzweises Arbeitsverfahren angewendet werden kann.
Weiterhin können die Einrichtungen 5 und 6 Teile der gleichen senkrechten Kammer
zur Flüssigkeitsberührung darstellen, die mit Einrichtungen zur Einführung des Zustroms
und mit Abflußeinrichtungen für die Gesamtmenge oder einen Teil einer der Flüssigkeitsphasen
an einem dazwischenliegenden Punkt ausgerüstet ist. Bei der Ziffer 7 ist der Vorratsbehälter
für das selektive Lösungsmittel angedeutet, ferner bei 8 die Zufuhr des Rohschmieröls
und bei 9 die des ebenfalls zu extrahierenden Leuchtöls. Es versteht sich, daß die
Vorrichtung mit passenden Pumpen, Ventilen, Wärmeaustauschern und anderem Zubehör
ausgerüstet ist; diese sind jedoch im einzelnen nicht angeführt.
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Bei dem Schema nach Fig. i wird das Rohschmieröl einer Extraktion
mit einem selektiven Lösungsmittel unterworfen, das der Extraktionsvorrichtung 5
mit Hilfe der Leitung io aus dem Behälter 7 zugeführt wird, und zwar zweckmäßig
dadurch, daß das Öl im Gegenstrom zum Lösungsmittel fließt. Das Lösungsmittel kann
aus einem reinen polaren Lösungsmittel bestehen, wie aus Schwefeldioxyd, ßß'-Dichloräthyläther,
Furfurol, Chinolin, Phenol, Kresolen, handelsüblicher Kresylsäure, Nitrobenzol oder
Mischungen dieser Lösungsmittel. Es ist überdies oft vorteilhaft, einen aromatischen
Kohlenwasserstoff (mono- oder polycyclisch) als Verdünnungsmittel für das selektive
Lösungsmittel zu verwenden, um das Lösevermögen des Lösungsmittels zu vergrößern
und die Zusammensetzung der Raffinatphase zu verbessern. Ein derartiges zusätzliches
Lösungsmittel kann auch für sich in die Extraktionsvorrichtung 5 eingeführt oder
mit dem Lösungsmittel außerhalb des Apparats gemischt werden, beispielsweise indem
man ein passend zusammengesetztes Gemisch aus Lösungsmittel und Verdünnungsmittel
in dem Behälter 7 vorrätig hält.
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Die Raffinatphäse und die in dem Apparat 5 gebildete Extraktphase
werden durch die Leitungen ii und 12 abgezogen, sie werden im folgenden als die
erste Raffinatphase und die erste Extraktphase bezeichnet. Die letztere enthält
beträchtliche Mengen der wenig löslichen oder paraffinischen Bestandteile des Öls,
deren Wiedergewinnung als Teil cler Raffinatphase erwünscht ist. Um diese paraffinischen
Bestandteile zu gewinnen, wird die erste Extraktphase der Vorrichtung 6 zugeführt,
wo sie mit einem wesentliche Mengen aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden
Leuchtöl in Berührung gebracht wird. Die Extraktionsverrichtung 6 ist meistens der
Extraktionsvorrichtung 5 ähnlich; sie kann aus einer senkrechten Kammer bestehen,
die mit passenden Einrichtungen zur Herbeiführung einer Beriihrung der Reaktionsbestandteile
ausgerüstet ist, beispielsweise einer Packung, oder sie kann auch in Form einer
Reihe von abwechselnden Misch- und Absetzgefäßen hergestellt sein, die untereinander
verbunden sind, um ein Fließen des bei 9 eintretenden, Aromate enthaltenden Leuchtöls
und des bei 12 eintretenden ersten Extrakts im Gegenstrom zueinander herbeizuführen.
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Das Leuchtöl muß aber auch genügend paraffinische Bestandteile enthalten,
so daß es mit der ersten Extraktphase lediglich teilweise mischbar ist und mit dieser
die Bildung zweier Phasen bewirkt, d. h. eines sekundären Raffinats und einer sekundären
Extraktphase. Hierbei gehen die paraffinischen Bestandteile des hochsiedenden Öls,
die in der ersten Extraktphase enthalten sind, in die zweite Raffmatphase über.
Die sekundäre Raffinatpbase wird bei 13' abgezogen und nicht unmittelbar
in die Extraktionsvorrichtung 5 eingeführt, sondern einer Fraktionierein.richtung
28 zugeführt, in der sie in Lösungsmittel, Schmieröl- und Leuchtölanteile getrennt
wird, die durch die Leitung 29, 30 und 3 i abfließen. Das dabei erhaltene Leuchtöl
besitzt eine stärkere paraffinische Natur als das durch die Leitung 9 zugeführte
Ausgangsmaterial. Gewünschtenfalls kann ein Teil hiervon zum Rohschmieröl durch
die Leitung i9 im Kreislauf zurückgeführt werden. Hierdurch wird der Gehalt an flüssigen
Paraffinkohlenwasserstoffen des Ausgangsöls erhöht, und es werden Trennschwierigkeiten
in der Extraktionsvorrichtung 6 vermieden. Der hochsiedende Anteil des Sekundärraffinats
wird in die Extraktionsvorrichtung 5 zusammen mit dem Rohschmieröl durch die Leitung
8 eingeführt. Das durch die Leitung 29 austretende Lösungsmittel wird zum Vorratsbehälter
7 zurückgeleitet; ein Teil hiervon kann auch mit der in der Leitung 3 1 vorhandenen
hochsiedenden Fraktion vermischt und in einer in der Zeichnung nicht dargestellten
Weise in die Extraktionsvorrichtung 5 eingeleitet werden.
Die erste
Raffinatphase, die aus paraffinischen Konzentraten oder Raffinaten hauptsächlich
des Schmieröls und dem selektiven Lösungsmittel besteht,' wird über die Leitung
z z in eine Fraktioniereinrichtung 14 geleitet, um sie in drei oder mehr Anteile
zu trennen. Das Lösungsmittel wird oben aus 14 abgezogen und durch die Leitung
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über einen Kühler zu -dem Vorratsbehälter 7 zurückgeführt. Obgleich nur
eine einzige Leitung für das Lösungsmittel dargestellt ist, ist es, wenn ein aromatisches
Verdünnungsmittel angewendet wird, oft erwünscht, das Verdünnungsmittel von dem
Lösungsmittel in der Fraktionierapparatur 14 zu trennen und eine besondere Rückführungsleitung
sowie einen besonderen Vorratsbehälter für das Verdünnungsmittel vorzusehen. Die
niedrigsiedenden und die hochsiedenden Raffinate werden gesondert aus der Fraktioniereinrichtung
z4 gewonnen und durch die Leitungen 17' und 18 abgezogen.
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Da die der Extraktionsvorrichtung 5 entstammenden paraffinischen öle
nur wenig niedrigsied.ende öle enthalten, so wird bei der Leitung 17' ein Destillat
in verhältnismäßig geringen Mengen gewonnen, das überdies großenteils aus aromatischen
Bestandteilen besteht, jedoch nicht in demselben Maße wie der durch Leitung 23 abgezogene
Leuchtölextrakt. Es kann als besonderes Produkt abgezogen werden oder mit einem
Ideinen Anteil des Leuchtöls der Leitung 30 gemischt und dann zusammen mit
dem frischen Leuchtöl durch die Leitung g in die Extraktionsvorrichtung 6 eingeleitet
werden.
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Die zweite Extraktphase wird aus 6 durch die Leitung 2o abgezogen
und in eine Fraktioniereinrichtung 21 eingespeist, wo sie in Lösungsmittel, niedrigsiedende
und hochsiedende Extraktanteile getrennt wird, die durch die Leitungen 22, 23 und
24 abgeführt werden. Das Lösungsmittel kehrt, wie gezeichnet, zu dem Vorratsbehälter
7 zurück. Ein Teil des hochsiedenden Extrakts oder der Mischung des hoch- und niedrigsiedenden
Extrakts kann gewünschtenfalls zu der Extraktionsvorrichtung 6, beispielsweise durch
die Leitung 24', im.Kreislauf zurückgeführt und in bekannter Weise als Rückwaschungsmittel
(Rückfloß) verwendet werden. Hierdurch wird die Reinheit der Extraktphase in der
Leitung 2o noch weiter verbessert, d. h. ihr Gehalt an paraffinischen Bestandteilen
weiter vermindert.
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Es ist vorteilhaft, den niedrigsiedenden, durch die Leitung 23 abgezogenen
Leuchtölextrakt an Stelle des aromatischen Verdünnungsmittels für das selektive
Lösungsmittel oder in Verbindung mit diesem zu benutzen. Dies kann dadurch erreicht
werden, daß man durch die Leitung 25 lediglich einen Teil des abdestillierten niedrigsiedenden
Extralots abzieht und den Rest durch ein Ventil 26 und die Leistung 27 in den Apparat
5 einleitet, und zwar entweder zusammen mit dem in der Leitung ro vorhandenen selektiven
Lösungsmittel, wie dargestellt, oder getrennt hiervon. Der Leuchtölextrakt verbessert
die Zusammensetzung des hochsiedenden Raffinats, d. h. die zu konzentrierende Fraktion.
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Bei der beschriebenen Arbeitsweise, bei der ein Teil des Leuchtölextrakts
durch die Leitung 27 im Kreislauf zurückgeführt und als Verdünnungsmittel für das
Lösungsmittel verwendet wird, vermindert seine Gegenwart in größeren Mengen, wenn
er mit einer Raffinatphase in Berührung kommt, die ein niedrigsiedendes Raffinat
liefern soll, die Reinheit oder den Paraffingehalt dieses niedrigsiedenden Raffinats.
So wird bei den Ausführungsformen nach Fig. r das in der Leitung 30 vorhandene
Leuchtölprodukt bei geöffnetem Ventil 26 zur Zurückführung des aromatischen Extrakts
weniger paraffinisch, als wenn das Ventil 26 geschlossen wäre. Wenn es erwünscht
ist, ein hochparaffinisches Leuchtöl herzustellen und dennoch die Vorteile einer
Rückführung des niedrigsiedenden aromatischen Extrakts im Kreislauf aufrechtzuerhalten,
weil dies die Schmierölextraktion erleichtert, so kann man seine Zuflucht zu einer
Hi.lfsextraktionsvorrichtung nehmen, um die sekundäre Raffinatphase ohne den Leuchtöl,extrakt
weitergehend zu extrahieren.
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Eine solche Ausführungsform des Verfahrens ist in Fig.2 dargestellt.
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Bei diesem Verfahren werden die am wenigsten löslichen Bestandteile
des Leuchtöls aus der Stufe ausgeschlossen, in der die Schmierölraffinatphase gebildet
`wird.
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Hierzu wird die zweite Raffinatph.ase aus der Extraktionsvorrichtung
6 nicht in die Apparatur 5, sondern durch eine Leitung z3" in eine Hilfsreäktionsvorrichtung
39 eingeleitet, die der bei 5 dargestellten Anlage ähnlich sein kann. In dieser
wird die sekundäre Raffinatphase vorzugsweise im Gegenstrom mit einem Lösungsmittel
für Aromate in Berührung gebracht, das durch ein Rohr 4o zugeleitet wird. Das entstehende
R.affinat, das die paraffinischen Bestandteile der Kohlenwasserstofföle des sekundären
Raffinats und einen kleinen Anteil des Lösungsmittels enthält, wird durch die Leitung
4r abgezogen und in einer Fraktionieranlage 42 behandelt, um es in seine Bestandteile
zu trennen. Das Lösungsmittel wird durch die Leitung 43 abgezogen und kehrt in den
Vorratsbehälter 7 zurück, und das Leuchtölraffinat schließlich wird durch die Leitung
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abgezogen. Da im wesentlichen kein niedrigsiedender Extrakt in
die Extraktionsvorrichtung 39 eingeleitet ist, ist das Leuchtölraffinat hochparaffinisch.
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Die Schmierölfraktion wird aus der Fraktionieranl.age 42 in der Leitung
45 gewonnen und der Extraktionsvorrichtung -5 zusammen mit dem hochsiedenden Rohschmieröl
durch die Leitung 8 zugeführt. Sie wird hier mit der Gesamtmenge oder einen Teil
der Extraktphase extrahiert, die in der Extraktionsvorrichtung 39 gewonnen und in
die Apparatur 5 durch die Leitungen 46 und iö eingeführt wird. Zusätzliche 'Mengen
frischen Lösungsmittels können unmittelbar in die Extraktionsvorrichtung 5 durch
eine Leitung .47 eingeführt werden. Da im wesentlichen keine niedrigsiedenden paraffinischen
Verdünnungsmittel in der Extraktionsvorrichtung 5 vorhanden sind, so enthält die
durch die Leitung i i abgezogene Raffinatphase die Schmierölfraktion in hochparaffinischem
Zustande. Diese kaffinatphase wird in eine Fraktionieranlage i-# eingeführt, wo
sie in Lösungsmittel, niedrig; iedende und hochsiedende Anteile getrennt wird, die
durch die Leitungen 15, 17' und 18 abgezogen und so verteilt werden, wie dies oben
im Zusammenhang mit Fig, i erläutert wurde.