-
Verfahren zum Entparaffinieren von Ölen Das Entparaffinieren von Schmieröl,
das verhältnismäßig kleine Paraffinmengen enthält oder in dem das Paraffin in verhältnismäßig
dichter Form enthalten ist, geschieht vorteilhafterweise durch fortlaufende Filtration
mit Hilfe eines umlaufenden Filters, z. B. Drehtrommeln, wobei ein Teil des bei
der Filtration entfernten Paraffins wieder mit einer frischen paraffinhaltigen Beschickung
durch das Filter geschickt wird. Durch das Zurückleiten von Paraffin wird die Konzentration
in dem zu filtrierenden Gemisch so erhöht, daß die Filterleistung wesentlich gesteigert
wird.
-
Es ist bekannt, paraffinhaltigen Gemischen von der Entparaffinierung
paraffinhaltige Stoffe zuzusetzen. So ist der Zusatz von Petrolatum oder amorphem
Paraffin zu paraffinhaltigem Öl vor dem Zentrifugieren bekannt (USA-Patentschrift
r 881 64.3); es ist ferner bekannt, eine geringe Menge schweren Destillats oder
eines aus schwerem Destillat hergestellten Paraffinkuchens zu einem leichten Schmieröldestillat
vor dem Entparaffinieren zuzusetzen (USA.-Patentschrift 2 053 872). Diese
Verfahren benutzen die hinzugesetzten Stoffe aber zur Beeinflussung der Eigenschaften
des Paraffins oder zur Veränderung seines Aufbaues, so daß es in anderer Form ausfällt.
-
Vorliegendes Verfahren weicht von den früheren dadurch ab, daß Paraffin
zu der paraffinhaltigen Ölbeschickung während eines fortlaufenden Filtervorganges
gegeben wird. Der Zusatz von Paraffin
zu der Beschickung .erlaubt
die Regelung der Paraffinkuchenstärke,wodurch wirksameWaschung, Trocknung und Kuchenentfernung
möglich werden, so daß eine hohe Filterleistung erzielt wird, ohne Verlust an Öl
niedrig-en-Fließwertes.
-
Das Verfahren ist besonders vorteilhaft für das Entparaffinieren von
Rückstandszylinderöl, welches verhältnismäßig dichte, feste Filterkuchen bildet.
Früher haben sich Schwierigkeiten beim Entparaffinieren solcher Öle in Umlauffiltern
ergeben, weil die Bildung eines Paraffinkuchens genügender Stärke zu lange dauerte.
Der Paraffinkuchen soll nicht weniger als 6,4 mm Stärke haben., damit er von der
Filteroberfläche entfernt werden kann. Ein dünnerer Kuchen kann das Filtertuch verstopfen.
-
Bei paraffinhaltigen Ölen, die zur Bildung von verhältnismäßig dichten
Paraffinkuchen neigen und die geringe Paraffinmengen enthalten, dauert die Bildung
eines Paraffinkuchens so lange, daß das Verfahren unwirtschaftlich wird. Es kann
z. B. eine Filterzeit von 700 Sekunden oder mehr zur Bildung eines Paraffinkuchens
von etwa 6,4 mm Stärke erforderlich sein, während gewöhnlich etwa 15 bis 6o Sekunden
Filterzeit genügen.
-
Nach dem vorliegenden Verfahren kann die Filtergeschwindigkeit durch
Verstärkung der Paraffinkonzentration in dem zu behandelnden Gemisch wesentlich
erhöht werden. Mit zunehmender Paraffinkonzentration nimmt die Zeit ab, die zur
Bildung eines Filterkuchens der gewünschten Stärke erforderlich ist. Der erzeugte
Kuchen kann infolge der Zunahme seiner Stärke und seines Gewichtes wirksamer gewaschen
und leichter entfernt werden. Gleichzeitig wird die Filterleistung erhöht, und man
erzielt eine gleichmäßig hohe Ausbeute an entparaffiniertem Öl.
-
Eine weitere Verbesserung kann dadurch erreicht werden, daß eine ausgewählte
Fraktion des Paraffins zurückgeleitet wird, die verhältnismäßig wenig natürlich
vorkommende, die Paraffinkristalle verändernde Stoffe enthält. Die ausgewählte Fraktion
lcann einen niedrigeren Schmelzpunkt haben, z. B. unterhalb 6o°.
-
Gewöhnlich enthalten viskose, paraffinhaltige Schmieröle, insbesondere
Rückstandsöle, Stoffe, die den Kristallbau des Paraffins ändern, besonders beim
Ausscheiden des Paraffins aus einer Lösung in einem entparaffinierenden Lösungsmittel.
Sind diese Bestandteile in größerer Menge vorhanden, so wird das Paraffin in verhältnismäßig
dichter Form niedergeschlagen. Wenn daher wenig Paraffin vorhanden ist, entstehen
Schwierigkeiten bei der Entfernung durch fortlaufende Filtration im Umlauffilter
in Gegenwart übermäßiger Mengen dieser die Kristallstruktur verändernden Bestandteile.
-
Es ist deshalb erwünscht, die Paraffinfraktion (gewöhnlich mit niedrigem
Schmelzpunkt) zurückzuleiten, die von diesen natürlich vorkommenden, einen verändernden
Einfluß ausübenden Bestandteilen frei ist, und so eine Ausreicherung dieser Stoffe
zu vermeiden.
-
Zur näheren Erläuterung des Verfahrens sei angenommen, daß eine paraffinhaltige
Zylinderölfraktion mit einer Viskosität von z. B. etwa i5o Saybolt-Universal-Sekunden
bei 99° und mit einem Paraffingehalt von etwa 81/o mit einem selektiven, entparaffinierenden
LÖsurngsmittel gemischt wird. das aus einer Mischung von etwa 40'/o Methyläthylketon
und 6o °/o handelsüblichem Benzol besteht. z Raumteil des Zylinderöls wird mit ungefähr
3 bis 4. Raumteilen der Lösungsmittelmischung gemischt. Zu diesem Gemisch wird Paraffin
in einer Menge von etwa 4 bis 15 Volumprozenten der paraffinhaltigen Ölbeschickung
gegeben. Das Gemisch wird auf etwa 7i° erhitzt, um eine vollständige Lösung des
gesamten Paraffins und Öls in der Lösungsflüssigkeit zu erzielen. Danach wird das
erhitzte Gemisch bis auf etwa -a3,3° abgekühlt und auf einem Umlauffilter gefiltert.
Man eahält entparaffiniiertes Filtrat und einen Filterkuchen, der Paxa-ffin, Lösungsmittel
und eine geringe Ölmenge enthält.
-
Das Lösungsmittel wird aus dem Filtrat entfernt, so daß entparaffiniertes
C51 mit einem Fließwert zurückbleibt, der im wesentlichen der Temperatur entspricht,
bei welcher das Gemisch gefiltert wurde. Der Filterkuchen wird in einen Paraffinbehälter
abgeführt. Nach der Entfernung des Lösungsmittels wird dann ein Teil dieses Paraffins
dem Beschickungsgemisch zugefügt.
-
Das Lösungsmittel braucht aus dem zurückgeleiteten Paraffin nicht
entfernt zu werden oder j edenfalls nur teilweise. Das in dem zurückgeleiteten Paraffin
enthaltene Lösungsmittel ist dann ein Bestandteil des mit der Ölbeschickung zu mischenden,
entparaffinierenden Lösungsmittels. Die Lösungsmittelmenge kann so bemessen werden,
daß der mit dem zurückgeleiteten Paraffin zugeführte Betrag berücksichtigt wird.
-
Das zurückgeleitete Paraffin wird bis zur Auflösung des Paraffins
in dem festgehaltenen Lösungsmittel erhitzt. Falls notwendig, kann eine bestimmte
Menge Lösungsmittel dem Paraffin vorher zugefügt werden. Die Lösung des Paraffins
wird dann zu dem ursprünglichen Gemisch aus Ölbeschickung und Lösungsmittel hinzugefügt.
-
Nachfolgende Werte zeigen die Vorteile, die sich ergeben, wenn einem
Zylinderöl Paraffin in einer Menge von 4,4 Volumprozent des Zylinderöls zugesetzt
wird. Das Zylinderöl wird mit einem selektiven Lösungsmittel gemischt, abgekühlt
und gefiltert. Die Ausbeute beträgt etwa 941/a entparaffinierten Öls mit einem Fließwert
von ungefähr -17,80.
| Hinzu- Für die Für den Kuchen- |
| Kuchen- gesamten dicke |
| gefügtes bddung er- Umlauf |
| Filter- |
| Paraffin in leistung |
| forderliche erforderliche |
| % Sekunden Minuten mm |
| 0,0 700 20 4,8 94,52 |
| 4,4 350 io 6,4 153,19 |
| (Die obige Filterleistung ist in Litern entparaffi- |
| nierten Öls für einen Quadratmeter Filterfläche und |
| für I Stunde Umlaufzeit angegeben.) |
Der übliche Betrieb in einem Umlauffilter erfordert
700
Sekunden für die Bildung eines Filterkuchens von 4,8 mm Stärke. Die gesamte Umlaufzeit
betrug 2o Minuten, und die Filterleistung war nur 94,52 1. Eine Erhöhung des Paraffingehaltes
um 4,4°/a bei Erzeugung eines Kuchens von 6,4 mm Stärke andererseits verringerte
die Zeit für die Kuchenbildung auf
350 Sekunden mit einer Umlaufzeit von
nur io Minuten, wobei die Filterleistung wesentlich erhöht wurde. Ein weiteres Anwachsen
der Paraffinkonzentration würde zu einer weiteren Steigerung der Filterleistung
führen.
-
Das Verfahren soll ferner an Hand der Zeichnung erläutert werden.
-
Das Behandlungsgut, ein Rückstandsschmieröl, wird zusammen mit einem
entparaffinierenden Lösungsmittel, z. B. einem Gemisch aus einem aromatischen Kohlenwasserstoff
und einem aliphatischen Keton, in eine Mischvorrichtung i eingeführt. Das Öl und
das Lösungsmittel werden so gemischt, daß bei etwa -i7,8° und darunter das Lösungsmittel
die flüssigen Bestandteile des Öls vollständig löst und die festen Kohlenwasserstoffbestandteile
des Öls nicht löst.
-
Das Gemisch von Öl und Lösungsmittel geht durch Kühler z, wo es bis
auf etwa -17,8° und darunter abgekühlt wird, um das Paraffin niederzuschlagen. Das
abgekühlte, paraffinhaltige Gemisch wird dann Umlauffilter 3 zugeleitet, in dem
die festen Kohlenwasserstoffe aus dem Gemisch als Filterkuchen entfernt werden.
Das erzielte Filtrat besteht aus entparaffiniertem Öl und wird abgeleitet; das Lösungsmittel
wird daraus entfernt und für den weiteren Gebrauch zurückgeleitet.
-
Die Paraffinkuchen werden in Behälter - gesammelt, von dem sie einer
Destilliervorrichtung 5 zwecks Entfernung des Lösungsmittels zugeführt werden. Das
so entfernte Lösungsmittel wird in Rohrschlange 6 kondensiert.
-
Paraffin, aus dem das Lösungsmittel entfernt worden ist, wird von
Destilliervorrichtung 5 einem Behälter 7 zugeleitet. Soll das Paraffin zunächst
nicht in Fraktionen zerlegt werden, wird ein angemessener Teil von Behälter 7 durch
Rohr 13 zur Mischvorrichtung i zurückgeleitet. Soll eine bestimmte Fraktion wieder
in Umlauf gesetzt werden, so wird das in Behälter 7 gesammelte Paraffin einer Fraktioniervorrichtung
8 zugeführt; dort wird das Paraffin zerlegt in eine Fraktion, die verhältnismäßig
wenig natürlich vorkommende, die Paraffinkristalle verändernde Stoffe enthält, und
in eine oder mehrere andere Fraktionen, in denen hauptsächlich die die Paraffinkristalle
verändernden Stoffe angereichert sind.
-
Erstere wird durch Rohr 9 der Mischvorrichtung i zugeführt und mit
der paraffinhaltigen Ölbeschickung gemischt.
-
Vollständige Lösung des zurückgeleiteten Paraffins in dem Behandlungsgut
wird dadurch erreicht, daß das Gemisch genügend hoch erhitzt wird.
-
Die Fraktionierung des Paraffins in Fraktioniervorrichtung 8 kann
mit Hilfe von Lösungsmitteln, wie sie beim Entparaffinieren benutzt werden, oder
d,urchAusschwi.tzenerreichtwerden. Die diePar.affinkrs:stalle veränderten Bestandteile
können aus dem Paraffin durch Behandlung mit einem Lösungsmittel, z. B. Propan,
oder durch Säurebehandlung entfernt werden.
-
Zur Entparaffinierung können natürlich auch andere selektive Lösungsmittel
dienen, die aus einem Fällungsmittel für Paraffin und aus einem Lösungsmittel für
Öl bestehen. An Stelle von selektiven Lösungsgemischen können auch andere Arten
von entparaffinierenden Lösungsmitteln angewendet werden, z. B. Petroleumkohlenwasserstoffe
mit niedrigem Siedepunkt, einschließlich Benzin, Gasolin, Pentan, Butan, Propan
usw. oder deren Gemische.