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Verfahren zur Ausführung von Druckdestillationen
Bei der Zerlegung
von Kohlenwasserstoffmischungen pflegt man ein Kopfprodukt, ein oder mehrere Seitenprodukte
und ein Bodenprodukt abzuziehen.
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Zur Kondensation des leicbtsiedenden Kopfproduktes ist eine Kühlmitteltempelatur
erforderlich, die eine restlose Verflüssigung auch der leichtsiedenden Bestandteile
gewährleistet. Beim Arbeiten unter Atmosphären'druck bestehen hinsichtlich des Kopfproduktes
gewisse Schwierigkeiten, weil Fraktionen, die beispielsweise bei 30 bis 400 sieden,
mit gewöhnlichem Kühlwasser nicht mehr kondensiert werden können.
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Zur Vermeidung dieser Sch.urierigkeiten, pflegt man die in Frage
kommenden Trennkolonnen unter überatmosphärischem Druck zu betreiben. In diesem
Fall verschiebt sich der Siedepunkt des I(opfproduktes nach oben; so daß die Kondensation
auch niedrigsiedender Fraktionen keine Schwierigkeiten mehr -bereitet. Bei einem
Überdruck von bisl zu 15 atü kann man Siedepunkte, die zwischen 20 bis 400 liegen,
bis auf etwa 6o bis 700 heraufsetzen, wo die Kondensation mit gewöhnlichem Kühlwasser
keine Schwierigkeiten mehr bereitet.
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Beim überatmosphärischen Betrieb von Destillationskolonnen treten
jedoch Schlwierigkeiten hinsichtlich der Aufheizung des Bgodenproduktes auf.
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Bei unter Atmosphärendruck arbeitenden Kolonnen genügt gespannter
Wasserdampf von 15 atü, da er eine Heiztemperatur von etwa I80 bis I90° zuläßt.
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Bei einer Kolonne, die unter überatmosphärischem
Druck
arbeitet, ist das Bodenprodukt jedoch bis auf 250 bis 300° zu erhitzen. Hierfür
ist gespannter Dampf nicht mehr geeignet, da man im Kolonnenbetrieb oberhalb von
15 atü liegende Dampfdräcke nicht gern zur Anwendung bringt. Unter diesen Umständen
muß man von der Dampfheizung auf andere Brennstoffe übergehen und die Kolonne beispielsweise
unmittelbar mit Destillationsrückständen, Koks und Kohlen befeuern, oder das zu
fraktionierende Rohmaterial mit Hilfe eines Röhrenofens erwärmen. Derartige Kolonnenheizungen
sind umständlich und urlerwünscht.
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Es ist bekannt, die Destillation hochsiedender Gemische durch eingeleiteten
Wasserdampf oder Inertgase zu erleichtern, welche den Partialdruck der abzutrennenden
Kohlenwasserstoffe vermindern.
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Die' Verwendung dieser Stoffe ist jedoch umständloch, weil sie eine
nachträgliche Abscheidung des Wasserdampfes oder der eingeleiteten Inertgase nötig
machen.
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Es ist ferner ein Verfahren zur Fraktionierung von Olen, wie Mineralölen,
Teerölen od. dgl., in Schmierölfrakbionen bekanntgeworden, wobei zur VermèiSdung
wesentlicher Spaltung beim Erhitzen das heiße Öl in eine Fraktionierkolonne gleichzeitig
mit Wasserdampf eingeleitet wird. Bei diesem Verfahren werden zur Erreichung der
notwendigen Büdentemperatur für sich erhitzte Heizflüssigeiten mit einem Molekulargewicht,
das höher als das des Wassers ist, in den unteren Kolonnenteil eingeleitet. Für
diesen Zweck kann unter anderem auch ein Teil des Kopfproduktes nach seiner Fraktionierung
in der unmittelbar unter dem Kopfteil liegenden Abtreibekolonne verwandt werden.
Die erfindungsgemäße teilweise Rückführung von leichtsiedenden Kopfprodukten der
eigenen Kolonne zur Erleichterung und Verbesserung der Aufkochung im unteren Teil
der Destillationskolonrie in das aufzukochende Bodenprodukt wird bei dem bekannten
Verfahren nicht vorgenommen.
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Es wurde gefunden, daß man diese Nachteile vermeidet und Überdruckkolon.nen
ohne Sohiwierigkeit mit gespanntem Wasserdampf betreiben kann, wenn als Partialdruck
herabsetzendes Gasmedium das eigene Kopfprodukt der Kolonne Verwendung findet Zu
diesem Zweck wird das verflüssigte Kopfprodukt, zweckmäßig unter vorheriger ausreichender
Erwärmung, durch eine Pumpe am Boden der Kolonne in den Destillationsrückstand eingeführt.
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Seine Gegenwart setzt den Partialdruck der auszutreibenden Kohlenwasserstoffe
so weit herab, daß eine befriedigende Destillation möglich ist. Das. endgültig abzuführende
hochsiedende Kondensat kann ohne weitere Trennung oder Aufarbeitung benutzt werden,
da es. in keiner Weise durch Zumischung betriebsfremder Bestandteile verändert wurde.
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In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Destillationsverfahren
durch ein Apparateschema näher erläutert.
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In die bei einem Überdruck von beispielsweise 5 bis 15 atü arbeitende
Kolonne, deren Bodenzahl der gewünschten Trennschärfe angepaßt ist, wird bei A das
zur Verarbeitung kommende Kohlenwasserstoffgemisch eingespeist. Eine Dampfschlange
H führt im Solonnenunterlreil die erforderliche Wärme zu. Aus der Kolonne werden
drei verschiedene FraktionenJ nämlich das KopfproduktK, z. Ißt C5-Koh1lenwasserstoffe,
ein Seitenprodfakt S, z. B. C6-C8-Kohlenwasserstoffe, und ein Bodenprodukt R, z.
B.
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Oberhalb von ¼ abgenommen. Zur Erzielung einer ausreichenden Aufkochung
und Austreibung der leichtsiedenden Kohlenwasserstoffe wird von dem anfallenden
Kopfprodukt. ein Teilstrom abgezweigt und mit Hilfe einer Pumpvorrichtung wieder
in den unteren Teil der Kolonne eingedrückt. Die Anwesenheit der leichtsiedendenKopfproduktdämpfe
bewirkt eine vollständige Austreibung der aus dem Bodenprodukt zu entfernenden leichftsfedenden
Kohlen wasserstoffe.
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Die wegen des überatmosphärischen Betriebsdruckes im Bodenprodukt
noch zurückbleibenden Reste an leichtsiedenden Kohlenwasserstoffen könneu in einer
nachgeschalteten Aufkochvorrìchtung oder Destillationshlase, die bei Atmosphärendruck
oder mit Vakuum arbeiten, entfernt werden und beispielsweise mit dem zur Destillation
kommenden Rohmaterial in den Kolonnenbetrieb zurückkehren.