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Verfahren zur Entparaffinierung von Kohlenwasserstoffölen Bei der
Entparaffinierung von wie sie z. B. als Destillate oder Rückstände bei der Verarbeitung
von Erdölen 'oder auch bei der Druckhydrierung von Kohlen, Teeren und Mineralölen
erhalten werden, geht man im allgemeinen so vor, daß man die Öle mit Lösungsmitteln,
z. B. Dichloräthan, Methylenchlorid, Aceton, Methyläthylketon, Benzol oder Gemischen
dieser Stoffe verdünnt, dürchAbkühlen, z.B. auf -iobis-2o°, das Paraffin auskristallisieren
läßt und dieses mittels Zentrifugen oder Filtervorrichtungen, wie Filterpressen,
Trommelfiltern oder Bandzellenfiltern, abtrennt. Das hierbei abgetrennte Paraffin
enthält noch mehr oder minder große Mengen Öl, stellt also einen Paraffingatsch
.dar und wird daher in der Regel in einer odermehreren weiteren Stufen nachbehandelt,
um es vom Öl weitgehend oder praktisch vollständig zu befreien: Dabei erhält man
Filtrate, die außer großen Mengen Lösungsmitteln noch das dem Paraffin anhaftende
C51 sowie Paraffin selbst in. Lösung enthalten. Diese Filtrate können zumAuswaschen
ölreicherenParaffins oder zurVerdünnung von frischem zu entparaffinierendem Öl benutzt,
also in eine vorhergehende Verfahrensstufe zurückgeführt werden.
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,Es wurde nun gefunden, d;aß es bei einer solchen Arbeitsweise vorteilhaft
ist, wenn man in einer oder mehreren Filtratiens- oder Waschstufen, aus denen das
Filtrat in eine vorhergehende Stufe zurückgeführt wird, Drahtsiebe geeigneter Maschenweite
.an, Stelle von Filtertüchern als Filtermaterial verwendet. Man erzielt hierdurch
sehr hohe Filtrationsgeschwindigkeiten,
die viel größer sind als
die bei Benutzung von Filtertüchern erzielbaren. Dadurch wird es möglich, das Auswaschen
des Paraffingatsches auf verhältnismäßig kleinen Vorrichtungen oder bei großen Anlagen:
mit einer geringen Anzahl dieser Vorrichtungen durchzuführen. Außerdem werden die
oft eintretenden Verstopfungen der Poren der Filtertücher vermieden, so daß die
damit verbundene umständliche Reinigung der Tücher fortfällt. Besonders vorteilhaft
ist die Anwendung von Drahtsieben aus Kupfer, Messing, korrosions- und kältefesten
Stählen oder ähnlichen Werkstoffen mit .einer Maschenweite zwischen etwa 400 und'
25oo, Maschen je Quadratzentimeter. Bei der Anwendung solcher Siebe werden zwar
geringe Mengen des festen Paraffins durch die Filter hindurchgerissen, doch ist
dies belanglos, da die Filtrate ja nicht als solche aufgearbeitet, sondern in eine
vorhergehende Verfahrensstufe zurückgeführt werden.
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Besonders vorteilhaft ist das vorliegende Verfahren, wenn man das
. Paraffin im stufenweisen Gegenstrom wäscht. Hierbei geht man zweckmäßig so vor,
daß man in den ersten Waschstufen das ölhaltige Paraffin im Lösungsmittel aufschlämmt
und erneut von der Flüssigkeit abtrennt, während in den. späteren Waschstufen, vor
allem in: der letzten, das zum Auswaschen dienende Lösungsmittel durch den festen.
Paraffinkuchen hindurchgesaugt wird. In. allen diesen Stufen kann man Drahtsiebe
als Filtermaterial verwenden.
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Für die Abtrennung des ölhaltigen Paraffins aus der gekühlten Lösung
des zu .entparaffinierenden Öls, in der ersten Stufe, ist die Anwendung von Drahtsiehen
im allgemeinen nicht zweckmäßig, da hierbei gewisse Mengen des kristallisierten
Paraffins in das Filtrat gelangen, also nicht aus dem zu entparaffinierenden Öl
entfernt werden und dadurch dessen Stockpunkt erhöhen. In dieser Stufe empfiehlt
sich vielmehr die Anwendung einer so feinen Trennungsmethode, daß auch die feinen
Anteile des ausgeschiedenen Paraffine zurückgehalten werden, insbesondere das Arbeiten
mit Zentrifugen oder aber mit Filtertüchern. Bei Anwendung von Filtertüchern sind
zwar .die Filtrationszeitem verhältnismäßig lang, und es besteht auch die Gefahr
der Verstopfung der Filterporen, doch ist es zweckmäßig, idiese Nachteile in Kauf
zu nehmen, um ein paraffinfreies Filtrat zu erhalten. Man kann, auch in der ersten
Verfahrensstufe ein grobes Filter aus Drahtsieben verwenden, muß dann aber das hier
erhaltene Filtrat noch einer Beintrennung unterwerfen, was entweder in einer Nachfiltration
unter Anwendung eines feinen Filtermaterials oder mittels Zentrifugen, geschehen
kann..
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Im. nachstehenden wird beispielsweise eine Ausführungsform des Verfahrens.
an Hand der beiliegenden schematischen ,Zeichnung beschrieben: Das zu entparaffinierende
Rohöl wird bei 3o bis 40° in einem beheizten Rührbehälter i in dem Filtrat der zweiten,
Stufe gelöst, das durch die. Leitung 2 zugeführt wird. Die Lösung, bestehend aus
Öl, Paraffin und Lösungsmittel, wird in einem Kühler3, auf -2o° gekühlt, wobei Paraffin
auskristallisiert. Dieses wird in der ersten" Filtrierstufe, A, der F iltriervorriehtung
4 abfiltriert. Eine besonders geeignete Vorrichtung für die Filtration besteht im
wesentlichen aüs mehreren übereinander gelagerten und zweckmäßig um eine senkrechte
Achse drehbaren ring- oder kreisförmigen Filterflächen.
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Demgemäß besteht die Filtriervorrichtung 4 aus waagerechten, ringförmigen.,
übereinanderstehenden Filterflächen, die durch eine gemeinsame, vertikal stehende
Welle 5 mit bestimmter Geschwindigkeit, z. B. einer Umdrehung je Minute, gedreht
werden. Die Filterflächen sind in Zellen unterteilt. Der Unterdruck jeder Zelle
wird von einem nicht eingezeichneten Steuerkopf ähnlich wie bei den bekannten Band-
oder Trommelzellenfiltern geregelt. Durch eine nicht gezeichnete Kühlung oder Isolierung
kann die ganze Vorrichtung auf die gewünschte Temperatur gebracht werden. Die Filterflächen
bilden die einzelnen Trennstufen einer mehrstufigen Gegenstromwäsche.
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Das Filtrat der Stufe A, das im Falle der Anwendung- von Drahtsieben
in d fieser Stufe noch o,5 bis i % suspendiertes Paraffin, bezogen auf die Gesamtmenge
des auskristallisierten Paraffins, enthält, wird erforderlichenfalls in der nachgeschalteten
Feinfiltration @6 von dem Rest des Paraffins befreit. Zür Feinfiltration können
die üblichen mit Filtertuch bespannten Vorrichtungen., z. B. Filterpressen, verwendet
werden. Statt mittels einer Feinfiltration können die im Filtrat noch vorhandengn
Paraffinreste auch durch Zentrifugen. abgetrennt werden. Das vom Paraffin befreite
Filtrat gelangt über die Heizvorrichtung 7 in die Destillationsanlage 8, wo das
Lösungsmittel entfernt wird. Das Paraffin aus der Stufe A, das durch ein feststehendes
Messer von der in Drehung befindlichen Filterfläche fortlaufend abgehoben wird,
und gegebenenfalls das in der Feinfiltration, abgetrennte Paraffin wird mit dem
Filtrat der dritten Stufe, C, in einem Mischer g., z. B. einer Pumpe, aufgeschlämmt.
Die erhaltene Aufschlämmung wird in der zweiten Stufe, B, durch Drahtsiebe filtriert.
Das Filtrat dieser Stufe wird über die Heizvorrichtung io geleitet und, wie oben
beschrieben, fortlaufend zum Lösen von weiterem Rohöl verwendet.
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Das Paraffin der zweiten Stufe wird wieder kontinuierlich abgehoben
und in der Vorrichtung i i in dem Filtrat der vierten Stufe, D, aufgeschlämmt und
danach in der dritten: Stufe, C, durch Drahtsiebe filtriert. Dieser Vorgang wiederholt
sich, wie aus dem Schema ersichtlich, fortschreitend bis zur fünften Stufe, E. Das
Paraffin dieser Stufe wird nicht mehr abgehoben, sondern nach dem Absaugen der Lösung,
das infolge der hier herrschenden großenFiltrationsgeschwindigkeit auf einemViertel
oder der Hälfte -der Filterfläche beendet ist, mit dem frischen, aus den Destidlationsanlagen
8 und 12 über den Kühler 13 'kommenden Lösungsmittel über eine bestimmte Strecke
des Filters berieselt: Dies ist die sechste oder Waschstufe F. Nun wird das Paraffin
wieder abgehoben und. geschmolzen
und in der Destillationsanlage
1.2 von dem Lösungsmittel befreit.
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Die Filtrationszeiten in den einzelnen Stufen. A bis F verhalten sich
bei Anwendung von Drahtsieben in allen Stufen ungefähr wie 1 : 1/z : 1/s : 1/4 1/s
:1/5. Die Größe der Filterflächen kann diesen Filtrationszeiten angepaßt werden.
Man kann jedoch auch die Filterflächen in allen Stufen gleich groß bemessen und
die Anzahl der Waschstufen j e Filterfläche verändern. Im Schema sind so z. B. die
Waschstufen E und F auf einer einzigen Filterfläche untergebracht.
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Die obenstehend beschriebene Vorrichtung ist wesentlich kleiner als
die üblichen Filtriervorrichtungen zur Entparaffinierung. Außerdem braucht man weniger
Lösungsmittel im Umlauf zu halten, wodurch ein Teil der Kühl- und Destillationsanlagen
eingespart wird.
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Die in den späteren, vor allem in der letzten Waschstufe durchgelaufenen
Paraffinmengen sind wesentlich größer als in den Filtraten der ersten Stufe. So
beträgt die durchgelaufene Paraffin menge in der letzten Stufe, F, 7 bis ioo/o,
bezogen auf das gesamte Paraffin. Da die durchgelaufene Paraffinmenge zum größten
Teil aus Weichparaffin besteht, läßt sich durch Abfiltrieren oder Abzentrifugieren
in einer zusätzlichen Trennvorrichtung 14 eine getrennte 'Gewinnung dieser Weichparaffine
ermöglichen.
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Beispiel 5 kg eines mit Schwefelsäure vorraffinierten, io Gewichtsprozent
Paraffin enthaltenden Schmieröldestillates werden in einem Gemisch aus 15 kg Lösungsmittel,
bestehend aus 7o Gewichtsprozent Dichloräthan und 3o Gewichtsprozent Methylenchlorid,
und 1,15 kg praktisch paraffinfreiem C51 bei 6o° gelöst und dann gleichmäßig innerhalb
i Stunde auf-2o° abgekühlt. Das auskristallisierte Paraffin wird bei -20° und bei
200 mm Hg Unterdruck auf einem 0,85 m2 großen nutschenarÜ gen Filter abfiltriert,
dessen Filtermaterial aus üblichem Filtertuch besteht. Die Filtrationszeit beträgt
i5o Sekunden. Das erhaltene paraffinfreie Filtrat wird durch Destillation vom Lösungsmittel
befreit, wobei 4,4kg Öl mit einem Stockpunkt von -2o° zurückbleiben.
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Der auf .dem Filter zurückgebliebene Paraffingatsch, dessen Paraffingehalt
im lösungsmittelfreien Zustand 4o% beträgt, wird vom Filter abgehoben und in weiteren
i5 kg des obigen Lösungsmittels bei -2o° aufgeschlämmt und erneut auf obiger 1 ütsche
ebenfalls bei -2o° filtriert, wobei das Filtermaterial aber aus einem Drahtsieb
mit goo Maschen/cm2 besteht. Die Fi,ltrationszeit beträgt 25 Sekunden. Das erhaltene
Filtrat enthält nur etwa i,8o/o des gesamten abfiltrierten Paraffins und wird ,erneut
zum Lösen und Fällen von Paraffin aus irischem Schmieröldestillat verwendet. Die
durch die Maschen des Drahtsiebes durchgelaufenen geringen-Paraffinmengen sind hierbei
ohne Nachteil. Das aus der zweiten Filtration erhaltene Paraffin ist nach Abtrennen
des Lösungsmittels 82o/oig.
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Verwendet man in der zweiten Filtration Filtertuch als Filtermaterial,
so beträgt die Filtrationszeit 7o bis ; 5 Sekunden. Bei Verwendung obigen Drahtsiebes
kommt man also mit einem Drittel der Filtration@zeit aus.