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Verfahren zum Entparaffinieren paraffinhaltiger Schmieröle mit Zentrifugen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entparaffinieren paraffinhaltiger Schmieröle
mit Zentrifugen unter Abkühlen der in einem Lösungsmittel gelösten Öle.
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In den letzten Jahren sind in zunehmendem Maße bei Entparaffinierungsanlagen
Zentrifugen an Stelle der früher üblichen Drehfilter, Tauchwaschfilter od. dgl.
verwendet worden. Bei dem Entparaffinieren durch Zentrifugen hat man die bei Drehfiltern,
Tauchwaschfiltern u. dgl. übliche Arbeitsweise übernommen, bei der das zu entparaffinierende
Öl zwecks besserer Verteilung auf der Filterfläche im Verhältnis i : 3 oder
auch z : q. im Lösungsmittel gelöst wurde, und zwar bei Temperaturen, die sich nach
dem Stockpunkt des Öls richteten und normalerweise zwischen 5o und 6o° lagen, wobei
das Paraffin durch Abkühlung aus dem Öl abgeschieden wurde.
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Im Temperaturbereich zwischen 50 und 2o° fällt beim Abkühlen
des Öl-Lösungsmittel-Gemisches der größte Teil des Paraffins aus. Dabei sind die
Kristallisationsbedingungen beim Beginn der Kristallisation des Paraffins ausschlaggebend
für die Art und Ausbildung der gesamten Paraffinkristalle, die im Laufe der Abkühlung
auf tiefere Temperaturen erhalten werden.
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Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß ein grobkristallines
Paraffin mit geringen Einschlüssen an Öl dadurch erhalten wird, daß man die Verdünnung
von Öl mit Lösungsmittel so wählt, daß beim Beginn der Kristallisation des Paraffins
eine möglichst hohe Konzentration des Öls im Lösungsmittel vorliegt. Die Erfindung
besteht daher darin, daß die Kristallisation des Paraffins aus einer möglichst konzentrierten
Lösung des zu entparaffinierenden Öls vorgenommen wird. Vorzugsweise wird das Verdünnungsverhältnis
von Öl zu Lösungsmittel etwa i : 0,5 gewählt. Die Erfindung sieht weiter vor, daß
die endgültige Verdünnung des Paraffin enthaltenden Öls mit dem Lösungsmittel im
Verhältnis von Öl zu Lösungsmittel etwa wie Z : 3 erst dann vorgenommen wird,
wenn der größte Teil des Paraffins ausgeschieden ist.
Die Arbeitsweise
nach der Erfindung, bei der die Kristallisation des Paraffins aus einer möglichst
konzentrierten Lösung des zu entparaffinierenden Öls vorgenommen wird, ist insbesondere
für die sogenannten Kaltläuferzentrifugen sehr vorteilhaft. Es ist üblich, die Zentrifugen
in Entparaffinierungsanlagen in mehreren Stufen hintereinander anzuordnen. In der
ersten Stufe wird das paraffinhaltige Schmieröldestillat von anhaftendem Paraffin
befreit, wobei der Stockpunkt des entparaffinierten Öls etwa gleich der Entparaffinierungstemperatur
sein oder wenig über ihr liegen soll. Die nächsten Stufen sind als Entölungsstufen
des Paraffins aufzufassen mit dem Endziel, einen möglichst hochprozentigen Gatsch,
d. h. ein möglichst ölfreies Paraffin zu gewinnen.
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Grundsätzlich unterscheidet man das sogenannte Kaltverfahren und das
Warmverfahren. Beim Kaltverfahren werden die Gauche zwischen den einzelnen Stufen
nicht gelöst und nicht unter Zusatz von neuen Lösungsmitteln rekristallisiert, wie
es beim Warmverfahren der Fall ist. Vielmehr werden beim Kaltverfahren die Gatsche
zwischen den einzelnen Stufen unter Zugabe neuer Mengen Lösungsmittel nur gewaschen.
Der Unterschied in der Arbeitsweise der beiden Verfahren besteht in der Verschiedenheit
der Ausbeuten. Beim Kaltverfahren werden höchstens 6o- bis 7o°;`oige Gatsche erhalten,
während beim Warmverfahren ein 85- bis 88°/Qiges Rohparaffin erhalten wird.
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Die für das Kaltverfahren entwickelten sogenannten Kaltläuferzentrifugen
unterscheiden sich von den Warmläuferzentrifugen unter anderem durch die Art des
Austrags des Paraffingatsches. Bei den Kaltläufern wird der Gatsch durch ein Schälrohr
außerhalb der Zentrifuge ausgetragen, während bei den Warmläufern die Austragung
durch einen mit Dampf oder warmem Wasser beheizten Deckel erfolgt.
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Bei dem bisher üblichen Entparaffinieren von Schmierölen mit Zentrifugen
im Stufenverfahren hat sich als Nachteil herausgestellt, daß es bei Verwendung von
Kaltläuferzentrifugen nicht möglich ist, Gatsche mit einem Gehalt an Paraffin von
über 6o bis 7o °;, kontinuierlich auszutragen. Dagegen eignet sich die Kaltläuferzentrifuge
besser als die Warmläuferzentrifuge in der ersten und in der zweiten Entparaffinierungsstufe,
um Öle mit einem der Entparaffinierungstemperatur gleichen oder diese wenig überschreitenden
Stockpunkt zu erzeugen. Da die Kaltläuferzentrifuge an allen Teilen kalt ist, treten
keinerlei Korrosionen oder Schmierölverdünnungen an Halslagern, Getrieben oder Zahnrädern
auf. Die Laufzeit dieser Maschine ohne Störungen ist daher bedeutend höher als die
der Warmläufertype.
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Abgesehen davon, daß es, wie die Beispiele zeigen, sehr vorteilhaft
ist, bei den Kaltläuferzentrifugen das Paraffin beim Kristallisationsvorgang aus
einer möglichst konzentrierten Lösung des Öls auszuscheiden, schlägt die Erfindung
noch eine besondere Verbesserung des Stufenverfahrens vor. Diese besteht darin,
daß in der ersten und in der zweiten Stufe Kaltläuferzentrifugen verwendet werden,
in der dritten Stufe dagegen Warmläuferzentrifugen. Das Einsetzen der Warmläuferzentrifuge
erfolgt zweckmäßig, nachdem in der zweiten Stufe ein Entölungsgrad des Gatsches
von 6o bis 7o °/o erreicht ist. Dieses Verfahren der kombinierten Anwendung von
Kaltläufer-und Warmläuferzentrifugen im Stufenverfahren hat w=egen der Verwendung
der Warmläuferzentrifuge in der letzten Stufe den besonderen Vorteil, daß man hochprozentige
Gatsche kontinuierlich austragen kann. Der weniger störungsfreie Lauf der Warmläuferzentrifuge
muß dabei allerdings in Kauf genommen werden.
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In den folgenden Beispielen bedeuten die Bezeichnungen WX7S Kaltläuferzentrifugen,
während mit WX70Warmläuferzentrifugenbezeichnet werden, entsprechend den in der
Praxis üblichen Typenbezeichnungen.
| Beispiel x |
| Kristallisation aus verdünnter Lösung |
| Type Stufe Entparaffinierungs- Ges.-Durchsatz/h Öl/h Anfall
Stockpunkt Paraffingatsch |
| temperatur 1 1 Öl/Gatsch Öl °/o |
| WX7 S 1 --13 2275 400 65:35 - 125 40 |
| WX7S 2 - 8 2200 - 75:25 - 7:5 55 |
| WX7S 3 + il 2045 124 geht nicht im kort. Betrieb |
| «X70 1 -13 2250 350 6o:40 - 8 35 |
| WX70 2 - 8 2200 - 65:35 - 4 62 |
| WX70 3 + 11 2040 IM 89: il 4-33 85,5 |
| Beispiel 2 |
| Kristallisation aus konzentrierter Lösung |
| Entparaffinierungs Ges.-Durchsatz/h Öl/h Anfall Stockpunkt
Paraffingatsch |
| Type Stufe temperatur 1 1 |
| Öl/Gatsch |
| Öl |
| 0/0 |
| WX7 S 1 -13 2250 450 70:30 -12,5 44 |
| WX7S 2 - 8 2200 -- 8o: 2o - 7,5 75 |
| WX70 3 + 11 2040 140 93:7 -1 36 94,5 |
Das Beispiel i zeigt für die bisher übliche Kristallisation aus
verdünnter Lösung unter anderem folgendes Bei Verm,endung der Kaltläuferzentrifuge
WX7 S kann man in der ersten und zweiten Paraffinierungsstufe Öle mit einem Stockpunkt
erzeugen, der etwa gleich der Entparaffinierungstemperatur oder wenig höher als
diese ist (- 12,5 gegenüber - 13° in der ersten Stufe und - 7,5 gegenüber -- 8°
in der zweiten Stufe). Bei Verwendung der Warmläuferzentrifuge dagegen liegen die
Stockpunkte nicht unbeträchtlich höher als die Entparaffinierungspunkte, nämlich
- 8 gegenüber - 13° und - 4 gegenüber - 8°.
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Weiter zeigt das Beispiel i, daß die Verwendung von Kaltläuferzentrifugen
nicht möglich ist für kontinuierlichen Betrieb. Dagegen kann man mit einer Warmläuferzentrifuge,
wie ebenfalls das Beispiel i zeigt, hochprozentige Gatsche in der dritten Stufe
kontinuierlich austragen.
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Beim Beispiel 2 dagegen, bei dem erfindungsgemäß die Kristallisation
aus konzentrierter Lösung erfolgt, werden weiter gemäß der Erfindung Kaltläuferzentrifugen
in der ersten und in der zweiten Stufe verwendet, wobei wieder, wie erwünscht, die
Stockpunkte des Öls nur wenig höher als die Entparaffinierungstemperaturen liegen.
In der dritten Stufe dagegen wird eine Warmläuferzentrifuge der Type WX70 verwendet,
die wieder das kontinuierliche Austragen hochprozentiger Gatsche ermöglicht.
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Wie ein Vergleich der Angaben der fünften Spalte zeigt, wird bei der
Kristallisation aus konzentrierter Lösung die Leistung der Zentrifugen gesteigert,
wobei gleichzeitig das Verhältnis von anfallendem Öl zu Gatsch günstiger wird (vgl.
sechste Spalte). Auch der Prozentgehalt des Gatsches an Paraffin zeigt eine wesentliche
Verbesserung (vgl. letzte Spalte).
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Das Verfahren nach der Erfindung kann überall dort Verwendung finden,
wo der aus Öl, Lösungsmittel und Paraffin bestehende Kristallbrei nicht verdünnt
werden muß, um ein gleichmäßiges Auftragen auf das Filter zu erreichen. Insbesondere
kann also das Verfahren nach der Erfindung bei Zentrifugen verwendet werden.