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Verfahren zur Entparaffinierung von Erdölen und Teeren und deren Destillaten
Das Verfahren des Patents 909 386 ist darauf gerichtet, bei der Entparaffinierung
von Erdölen, Teeren oder deren Destillationsprodukten mit Chlorkohlenwasserstoffen
störende Einflüsse des Wassers, das durch die zu behandelnden öle in die Anlage
hineingelangt, zu unterbinden. Zu diesem Zwecke wird nach dem Vorschlag der Erfindung
des Hauptpatents in dem Lösungsmittelumlauf eine Trocknung eingeschaltet, durch
die das Lösungsmittel auf einen 0,03'/o Wasser nicht übersteigenden Wassergehalt
gehalten wird. Die vorzugsweise Ausführungsform des Verfahrens nach dem Hauptpatent
besteht darin, daB laufend der erste Teil (etwa ioo/o) der bei der Ausdampfung des
Lösungsmittels .aus den Entparaffinierungsprodukten anfallenden Dämpfe für sich
kondensiert und das Kondensat beispielsweise durch Behandlung mit Calciumchlorid
getrocknet wird. Diese Arbeitsweise hat sich nicht in allen Fällen bewährt. Die
Trocknung des Kondensats durch Trockenmittel setzt, um wirksam zu sein, eine gewisse
Mindestwasserkonzentration voraus,
so daß man schon aus diesem Grunde
auf die Einhaltung der Ausdampfung von etwa nur to% Lösungsmittel in dem ersten
Verdampfer angewiesen ist. Hierdurch wird in manchen Fällen die Inbetriebnahme eines
zusätzlichen Vorverdampfers notwendig, bzw. es ergibt sich eine nicht genügende
Ausnutzung des ersten Verdampfers. Hinzu kommt, daß der laufende Verbrauch von Trockenmitteln
unwirtschaftlich ist und auch die Aufsicht des Lösungsmittelumlaufes durch Beobachtung
des Verbrauchsgrades des Trockenmittels eine zusätzliche Belastung in der Überwachung
darstellt. Wird das zu trocknende Kondensat mit einem bereits weitgehend mit Wasser
angereicherten Trockenmittel behandelt, so tritt keine genügende Bindung der Feuchtigkeit
und daher eine unerwünschte Erhöhung des Wassergehalts in dem umlaufenden Lösungsmittel
ein.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, in den Lösungsmittelumlauf
ein dem Ausdampfungsvorgang angepaßtes Trockenverfahren unter Vermeidung der Anwendung
besonderer Trockenmittel einzuschalten. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin,
daß die bei der Ausdampfung der Entparaffinierungsprodukte anfallenden Lösungsmitteldämpfe
in den unteren Teil einer Rektifizierkolonne geleitet werden, deren oberer Teil
bei der Siedetemperatur desjenigen Gemisches betrieben wird, dessen Partialdampfdrücke
der an der Destillation beteiligten Komponenten (Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch
und Wasser) sich zu dem gegebenen Kolonnendruck summieren und aus der derart mit
Wasser angereicherten Kopffraktion das Wasser durch Kondensation und Absitzenlassen
abgetrennt wird. Die feuchte Lösungsmittelschicht wird als Rückstrom in den oberen
Teil der Kolonne zurückgegeben.
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Das aus dem unteren Kolonnenteil entnommene Kondensat ist zwar nicht
vollständig wasserfrei; die auf dem gekennzeichneten Wege durchgeführte Entwässerung
reicht jedoch aus, um das in der Entparaffinierungsanlage umlaufende Lösungsmittel
unterhalb eines höchstzulässigen Wasserstandes zu halten. Dieser liegt bei etwa
0,03"/0. In manchen Fällen, insbesondere, wenn in den Kühlern keine allzu starke
Kühlung der Öllösung vorgesehen ist, darf der Wassergehalt jedoch auch bis 0,05,
sogar bis o,o6% ansteigen.
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Bei der üblichen Ausdampfung des Lösungsmittels bzw. Lösungsmittelgemisches
in verschiedenen Druckstufen ergeben sich mehrere besonders zweckmäßige Ausführungsformen
für das Verfahren nach der Erfindung. Die Trockenkolonne wird vorzugsweise unmittelbar
auf den ersten Verdampfer aufgesetzt, so daß die in diesem Verdampfer entwickelten
Dämpfe unmittelbar in die Trockenkolonne aufsteigen. Diese Ausführungsform kann
Anwendung finden sowohl in denjenigen Fällen, bei denen der erste Verdampfer mit
den Brüden des zweiten unter gleichem oder höherem Druck stehenden Verdampfers beheizt
wird, als auch in den bekannteren Fällen, bei denen der erste Verdampfer unter höherem
Druck steht als der nachfolgende und die Brüden des ersten Verdampfers ihre Wärme
an die in dem zweiten Verdampfer auszudampfende Lösung abgeben. In ersterem Falle
ist die Durchführung der Trocknung in der auf den ersten Verdampfer aufgesetzten
Kolonne von dem Beheizungssystem und dem Druckgefälle in der Ausdampfanlage vollständig
unabhängig, da in diesem Falle die Brüden aus dem ersten Verdampfer für keine weitere
Verwendung in wärmewirtschaftlicher Beziehung vorgesehen sind. In letzterem Falle
ergibt sich jedoch eine direkte Kupplung der Rektifiziersäule, die auf den ersten
Verdampfer aufgesetzt ist, mit dem Heizkörper des zweiten Verdampfers. Die Brüden
aus dem ersten Verdampfer gelangen zunächst in die Rektifiziersäule und von dort
in den Heizkörper des zweiten Verdampfers, der somit die Funktion des für die Rektifikation
und Abscheidung der wäßrigen Schicht aus dem feuchten Lösungsmittel erforderlichen
Kondensators übernimmt. Aus dem Heizkörper gelangen die Brüden in einen Sammler
und von dort in ein Abscheidegefäß ; die sich dort absetzende feuchte Lösungsmittelschicht
wird als Rücklauf oben in die Rektifiziersäule aufgegeben. Es stellt sich bei dieser
Arbeitsweise ein konstanter Umlauf des Lösungsmittels bzw. der Lösungsmitteldämpfe
über die Rektifiziersäule, den Heizkörper und den Abscheider ein, wobei aus dem
unteren Teil der Rektifiziersäule getrocknetes Lösungsmittel entnommen wird, während
feuchtes Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch die Rektifiziersäule als Kopffraktion
verläßt und in dem Heizkörper des zweiten Verdampfers seine Wärme an die in dem
zweiten Verdampfer auszudampfende Lösung abgibt und nach Entfernung von Wasser in
die Rektifiziersäule zurückgelangt.
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Je nach dem Wassergehalt des zu behandelnden 051s genügt es, entweder
nur die Dämpfe, die bei der Ausdampfung des Filtrats anfallen, zu trocknen, oder
es wird notwendig, das Trockenverfahren auch auf die Lösungsmitteldämpfe aus dem
Paraffin auszudehnen. In diesem Falle besteht eine besonders zweckmäßige Ausführungsform
darin, das aus der Paraffinausdampfstation anfallende Lösungsmittel in der für die
Trocknung der Dämpfe aus dem Filtratverdampfer vorgesehenen Trockenkolonne zu trocknen.
Es ergibt sich dabei eine Arbeitsweise, bei der die Dämpfe aus dem ersten Paraffinverdampfer
in die Trockenkolonne eingeleitet werden, die auf dem Filtratverdampfer aufgesetzt
ist. Da nun diese Dämpfe bei Bedienungsfehlern Spuren von Paraffin enthalten können,
ist es zweckmäßig, diese Brüden oberhalb des untersten Bodens in die Rektifiziersäule
einzuführen. Mit dieser Maßnahme wird vermieden, daß das Paraffin in den Filtratverdampfer
zurückgelangt, wo es den Stockpunkt des Filtrats in unerwünschter Weise heraufsetzen
würde.
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In einer anderen Ausführungsform können die Dämpfe aus dem Paraffinausdampfer
auch zunächst kondensiert werden und über den Wasserabscheider in die Trockenkolonne
gelangen. Eine zweckmäßige Ausführungsform für diese Durchführung des Verfahrens
nach
der Erfindung unter gleichzeitiger Trocknung der aus dem Filtrat und dem Paraffin
ausgedampften Lösungsmitteldämpfe ist in der Zeichnung dargestellt.
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Die Zeichnung zeigt einen Ausschnitt aus der Lösungsmittelwiedergewinnungsstation
einer mit Methylenchlorid arbeitenden Entparaffinierungsanlage. Für die Ausdampfung
der Lösungsmittel aus den Filtrationsprodukten (Gatsch und Filtrat) sind je vier
hintereinandergeschaltete Verdampfer vorgesehen, von denen jeweils der erste unter
Hochdruck (etwa 5 Atm.) arbeitet, während die weiteren unter niedrigerem Druck betrieben
werden. Der zweite Verdampfer steht vorzugsweise unter Kbndensatör- oder etwas höherem
Druck, im vorliegenden Falle unter etwa i Atm., der letzte unter Vakuum. In der
Zeichnung ist die unter Hochdruck stehende Filtratverdampferstation mit FHDV, die
unter Kondensatordruck arbeitende mit FKDV bezeichnet. In der Zeichnung sind je
nur die beiden ersten Verdampfer dargestellt.
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Das Filtrat tritt durch Leitung i in den dem Verdampfer 2 zugeordneten
Heizkörper 3 ein, wo es mit Hilfe von Dampf in indirektem Wärmeaustausch auf eineTemperatur
von etwa 9o bis ioo° gebracht wird, bei der bei dem gegebenen Dampfdruck erhebliche
Mengen des Lösungsmittels ausgedampft werden. Die Dämpfe gelangen in die aufgesetzte
Kolonne 4, in der ein Teil des Lösungsmittels praktisch wasserfrei kondensiert.
Das Kondensat wird durch Leitung 5 entnommen. Aus dem oberen Kolonnenteil, dessen
Temperatur etwa 50 tiefer liegt als diejenige des Kolonnenunterteils, werden über
Leitung 6 wasserhaltige Brüden entnommen und gelangen in den Heizkörper 9 des nächsten,
etwa unter Kondensatordruck arbeitenden Verdampfers l0, wo sie in indirektem Wärmeaustausch
ihre Wärme an die in dem zweiten Verdampfer weiter auszudampfende Filtratlösung
abgeben. Der Heizkörper 9 wirkt als Kondensator. Das flüssige Produkt wird in den
Sammler i i geleitet und gelangt von dort mittels Pumpe 12 in den Abscheider 13,
wo sich eine untere aus Methylenchlorid bestehende Schicht und eine obere wäßrige
Schicht bilden. Das Methylenchlorid gelangt als Rückstromkondensat über Leitung
8 zurück in die Rektifizierkolonne 4.
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Die Ausdampfung des Paraffingatsches erfolgt in grundsätzlich gleicher
Weise. Die Dämpfe aus dem Hochdruckverdampfer 16 mit dem vorgeschalteten Heizkörper
15 werden zum Teil kondensiert in dem Wärmeaustauscher 14, durch den der lösungsmittelhaltige
Paraffingatsch in die Verdampferstation eintritt, zum Teil in dem dem Kondensatordruckverdampfer
18 vorgeschalteten Heizkörper 17. Die Kondensate gelangen über die Leitungen i9
und 20 in den Sammler i i und von dort zusammen mit dem Kondensat aus den Brüden
des Filtratverdampfers in den Abscheider 13, wo das in den gesammelten Brüden enthaltene
Wasser durch Absitzen abgetrennt wird.