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Verfahren zum Spalten von Kohlenwasserstoffölen Beim Spalten von Kohlenwasserstoffölen
wählt man die Bedingungen beim Spalten so, .daß nur,ein Teil des öles ;aufgespalten
wird. Die aus den Spaltrohren bzw. Spaltkammern kommenden Produkte werden dann durch
Fraktionierung zerlegt in Benzin, mittlere Fraktionen und einen nicht destillierbaren
Rückstand, der unter Umständen auch aus Koks bestehen kann. Der Rückstand wird aus
der Anlage abgeführt. Die mittleren Fraktionen werden ganz oder z. T.nochmals gespalten,
und zwar entweder zusammen mit dem Ausgangsöl oder getrennt von diesem. Man bezeichnet
sie daher als Rücklauf.
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Diemit diesem VerfahrenbetriebenenAnlagen leiden unter dem Übelstand,
da.ß sich Koks abscheidet. Es wurde nun erkannt, daß die Koksabscheidwng in erster
Linie auf die an sich nächstliegende .erneute Spaltung der mittleren Fraktionen
des primären Spaltproduktes zurückzuführen ist. Die betreffenden Fraktionen enthalten
stark ungesättigte Anteile, w elchs sich verhältnismäßig schnell zu hochpolymeren
Stoffen- vereinigen; diese Stoffe weisen. asphaltartige Beschaffenheit auf; sie
zersetzen sich beim Erhitzen plötzlich unter Gasentwicklung und Abscheidwng von
Kohlenstoff. Erfindungsgemäß werden die unerwünschten, die Verkokung hauptsächlich
verursachenden Bestandteile aus den mittleren Spaltfraktionen dadGrch entfernt,
daß man diese ,einige Zeit in Ruhe auf einer höheren, jedoch unterhalb der Spalttemperaturen
liegenden Temperatur, vorzugsweise r 5o bis 300° C hält. Die Zeit schwankt je nach
der Art des Aus: gangsöles, des Spaltverfahrens und der Höhe der Temperatur und
liegt im allgemeinen zwischen a und 2q. Stunden. Hierbei scheiden sich asphaltartige
Bestandteile .ab, welche zu Boden sinken und sich dort nach genügendem Stehen zusammenballen.
Der Asphalt kann schließlich unten abgezogen werden, oder man kann auch das überstehende
öl abziehen.
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Das Absetzen des Asphalts kann :auch durch Zentrifugieren unterstützt
"cerden.
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Die Abscheidung der asphaltartigen Bestandteile kann weiter durch
den Zusatz von polymerisationsfördernden Stoffen, z. B. Bleicherde, beschleunigt
werden, ohne daß eine eigentliche Raffination durch diese Zusätze eintritt.
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Aus wärmewirtschaftlichen Gründen empfiehlt es sich, die mittleren
Spaltfraktionen heiß in einem wärmeisolierten Behälter aufzufangen.
In
der Regel findet man dann ohne zusätzlichen Wärmeaufwand sein Auskommen; in jedem
Falle kann man :auf diese Weise auch bei weiterer Wärmezufuhr wesentlich an Heizung
sparen.
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Bei Ausführung des Spaltverfahrens unter Rückführung der mittleren
Fraktionen sieht man mindestens zwei der Behälter vor, welche nach Maßgabe des Spaltverlaufes
und des Absetzens des Asphalts gefällt bzw. entleert werden.
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Bei bekannten Spaltverfahren werden zwar auch Behälter vorgesehen,
aus welchen das Rücklauföl wieder im Kreislauf dem Spaltprozeß erneut zugeführt
werden oder unmittelbar durch eine gesonderte Leitung abgezogen «-erden kann. Ein
zielbewußtes längeres Verweilen des Rücklauföles bei erhöhter Temperatur wird aber
hiermit weder bezweckt noch erzielt, da hierfür mehrere wechselweise benutzte Behälter
erforderlich sind, in welchen das Rücklauföl verweilen karin, bis der ,aus den Koksbildnern
entstehende Asphalt sich gebildet und abgesetzt hat, so daß seine Abtrennung aus
dem Rücklauföl erfolgen kann. Während der Reaktionszeit wird erfindungsgemäß das
laufend anfallende Rücklauföl in einem oder mehreren weiteren Behältern aufgefangen;
von den Behältern dient also wechselweise jeweils einer zum Auffangen des Rücklauföles,
während die übrigen in zeitlicher Verschiebung aus dem Spaltprozeß ausgeschaltet
sind und lediglich zur Bildung und zum Abtrennen des Asphalts dienern.
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Die Ausführung dieses Verfahrens sei .an Hand der Zeichnung schematisch
beispielsweise erläutert: Das zu spaltende öl durchläuft die Spaltrohre i und gelangt
dann in die Fraktionskolonne 2. Aus dieser entnimmt man oben Benzin und Gase, unten
den nicht destillierbaren Rückstand und etwa in der Mitte die mittleren, noch nicht
,genügend weit aufgespaltenen Fraktionen. Dieser Rücklauf fließt abwechselnd den
Reaktionsgafäßen 3 bzw. 3" zu, die mit einer wärmeisolierenden Schicht umgeben sind.
Wenn der Rücklauf die Kolonne Mit 25o bis 3oo° verläßt, so bleibt das Reaktionsgefäß
längere Zeit auf 15o bis 25o'. Notfalls wird der Inhalt durch Heizschlangen etwas
erwärmt. Der gereinigte Rücklauf Ivi.rd dann von oben aus dem Gefäß entnommen und
mit Hilfe einer Pumpe in das den Spaltrohren zuströmende öl eingeführt oder aber
einer anderen Spalteinheit zugeleitet.
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Statt bei dem in der Skizze gezeigten Röhrenspaltverfahren kann das
neue Verfahren auch bei anderen Spaltverfahren angewandt werden, z. B. bei den Röhren-
und Kammerspaltverfahren, Dampfphasenspaltverfahren USW.
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Beispiele i. Ein paraffinbasisches Rohöl wird bei einer Temperatur
von etIva 48o" auf leichten Treibstoff gespalten. Der Rücklauf, der einen Siedebeginn
von 22o° aufweist, wird in einem besonderen Behälter aufgefangen und in diesem 6
Stunden hindurch auf etwa 2oo' gehalten. Während dieser Zeit bildet sich Asphalt
aus den sog. Koksbildnern und, setzt sich am Boden des Behälters ab. Er wird abgezogen,
worauf das überstehende öl erneut in die Spaltanlage zurückgeführt wird.
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Während der Bildung und Absetzung des Asphalts werden die weiter bei
dem Spaltverfahren anfallenden Mengen des Rücklauföles in einem oder mehreren weiteren
Behältern aufgefangen, wo sie in gleicher Weise, aber unter zeitlicher Verschiebung
behandelt werden. Auf diese Weise ,gelingt es, bei einem fortlaufend geführten Spaltverfahren
stets vorgereinigtes Rücklauföl erneut der Spaltung zu unterwerfen.
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2. Ein asphaltbasisches schweres Rohöl, z. B. mexikanischer Herkunft,
wird bei einer Temperatur von 46o° .auf schwere Treibstoffe (Gasöl) gespalten. Das
Rücklauföl mit einem Siedebeginn von 36o' C wird in Gegenwart von 1j2 o/o gebrauchter
Bleicherde 12 Stunden in einem gesonderten Reaktionsbehälter auf etwa 35o' C belassen.
Das abgesetzte Asphalt-Bleicherde-Gemisch wird dann abgetrennt und das ,gereinigte
Rücklauföl erneut der Spaltung unterworfen.