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Entparaffinieren von Mineralölen mit selektiven Lösungsmitteln Die
Erfindung bezieht sich auf das tntparaffinieren von Mineralöl mit Hilfe eines Lösungsmittels,
das bei der Entparaffinierungstemperatur Öl, jedoch festes Paraffin wenig oder nicht
löst.
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Die Lösungsmittel, die in der Praxis am meisten angewendet werden,
sind verflüssigtes Propan oder ein Gemisch von Methyläthylketon, Benzol und Toluol.
Wenn man ein flüchtiges Lösungsmittel anwendet, wie die normalerweise gasförmigen
Kohlenwasserstoffe, insbesondere Propan, ist es möglich, das Lösungsmittel auch
zum Kühlen des Gemisches aus Öl und dem Lösungsmittel auf die gewünschte niedrige
Entparaffinierungstemperatur anzuwenden (innere Kühlung). Wenn man jedoch ein Gemisch
aus Methyläthylketon, Benzol und Toluol anwendet, ist es notwendig, ein besonderes
Kühlmittel
zu verwenden (äußere Kühlung), dessen Verwendung eine besondere Einrichtung und
besondere Kosten erfordert. Demgegenüber ergibt sich, daß die Entparaffinierungstemperatur
bei der Verwendung von Propan als Lösungsmittel viel niedriger gewählt werden muß
als bei der Anwendung des obengenannten Gemisches, um ein Öl mit einem genügend
niedrigen Stockpunkt zu gewinnen. Wenn man Propan anwendet, ist der Unterschied
zwischen dem Stockpunkt des erhaltenen Öls und der Entparaffinierungstemperatur
verhältnismäßig groß. Wünscht man z. B. ein Öl mit einem Stockpunkt von ungefähr
-23° herzustellen, so muß die Entparaffinierung mit Propan als Lösungsmittel bei
ungefähr =43 bis -46° stattfinden und bei ungefähr -32°, wenn das erwähnte Gemisch
von Methyläthylketon, Benzol und T oluol als Lösungsmittel angewendet wird. Im allgemeinen
beträgt der erwähnte Temperaturunterschied ungefähr iT°, wenn Propan, und 5 bis
g°, wenn das erwähnte Gemisch als Lösungsmittel angewendet wird.
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Es liegt auf der Hand, zu versuchen, die Vorteile der beiden beschriebenen
Entparaffinierungen miteinander zu vereinen, indem man ein Gemisch aus Methyläthylketon,
Benzol und Toluol zusammen mit Propan als Entparaffinierungslösungsmittel verwendet.
In diesem Fall ergibt es sich jedoch, daß der Temperaturunterschied zwischen der
Entparaffinierungstemperatur und dem Stockpunkt des erhaltenen Öls immer noch il
bis i4° beträgt.
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Die Erfindung stützt sich jetzt auf die neue Erkenntnis, daß dieses
ziemlich schlechte Ergebnis, das durch die Anwesenheit der aromatischen Komponenten
Benzol und Toluol im Lösungsmittel bedingt ist, zu vermeiden ist.
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Gemäß der Erfindung wird bei der Entparaffinierung ein Gemisch aus
Methyläthylketon und normalerweise gasförmigen, völlig oder in der Hauptsache aus
Propan bestehenden Kohlenwasserstoffen als Lösungsmittel angewendet, und zwar in
einem Volumverhältnis, das zwischen i : 4 und 4 : i liegt. Besonders gute Ergebnisse
werden erzielt, wenn man das erwähnte Verhältnis im Bereich zwischen i : i und 4
: i wählt, vorzugsweise beträgt dieses Verhältnis ungefähr 7:3.
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Der obenerwähnte Temperaturunterschied sinkt in diesem Fall unter
4° und geht bei Verwendung des Verhältnisses 7 : 3 auf ungefähr i° herunter, so
daß in diesem Fall das Ergebnis sogar erheblich besser ist als bei Anwendung des
Gemisches aus Methyläthylketon, Benzol und Toluol. Überdies wird beim Verfahren
nach der Erfindung die Filtrationsgeschwindigkeit stark erhöht. Die Arbeitsweise
gemäß der Erfindung zeitigt unerwartete Vorteile, auch wenn- man das Propan nicht
als: inneres Kühlungsmittel verwenden würde.
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Die obengenannten Volumverhältnisse der Köm-. ponenten im Lösungsmittel
müssen unter den Umständen, unter denen die Entparaffinierung stattfindet, vorhanden
sein.. Wenn. also ein Teil des Propans für die innere* Abkühlung angewendet
wird, bei der die Kühlung des Gemisches aus Öl und Lösungsmittel ganz oder teilweise
durch Verdampfung eines Teiles des Propans erzielt wird, muß bei der Entparaffinierungstemperatur
noch immer so viel Propan anwesend sein, wie den erwähnten Volumverhältnissen entspricht.
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Die Erfindung kann besonders dann angewendet werden, wenn es sich
um die Entparaffinierung von C51 handelt mit einem hohen Viskositätsindex, also
um eine Erdölfraktion, die keine erhebliche Menge monocyclischer Aromaten enthält.
Man kann jedoch die Arbeitsweise gemäß der Erfindung auch auf Öle anwenden, die
vorher mit einem selektiven Lösungsmittel extrahiert wurden. Man kann aber auch
nicht extrahierte Öle anwenden.
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Wenn Rückstandsöle entparaffiniert werden sollen, empfiehlt es sich,
diese Öle, wenn notwendig, vorher zu entasphaltieren.
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Das Volumverhältnis von Lösungsmittel zu Mineralöl liegt im allgemeinen
zwischen 2 : i und io : i, vorzugsweise wählt man dieses Verhältnis zwischen 4 :
i und 6 : i. _ Die Entparaffinierung wird normalerweise so ausgeführt, daß zuerst
das Öl bei einer höheren Temperatur im Lösungsmittel gelöst wird und danach auf
die gewünschte Entparaffinierungstemperatur gekühlt wird; das feste Paraffin wird
anschließend abgetrennt.
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Falls gewünscht, kann das Entparaffinierungslösungsmittel durch Zusatz
anderer Lösungsmittel modifiziert werden. Aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol
und Toluol, dürfen jedoch nicht zugesetzt werden. Es können auch noch Stockpunkterniedriger
zugesetzt werden. Beispiel Entparaffinierungsversuche wurden ausgeführt mit einem
West-Texas-Schmieröl-DeStilla't, das ungefähr 7,5 Gewichtsprozent Paraffin enthielt.
Als Lösungsmittel wurden Gemische aus Methyläthylketon, Benzol und Toluol, eventuell
auch zusammen mit Propan, und daneben gemäß der Erfindung Gemische aus Methyläthylketon
und Propan angewendet.
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Die Ergebnisse dieser Versuche sind in den Tabellen I und II enthalten.
Bei den Versuchen A, B, C, D, F, G, H und J wurde Propan angewendet, um eine innere
Kühlung zu erreichen. Dazu wurde das Druckgefäß, in dem sich das Gemisch aus
01
und dem Lösungsmittel befand, an eine Propanleitung angeschlossen, anschließend
wurde Propan durchgeleitet. Das Propan wurde bei einem Druck von 25 cm Hg abgezogen;
bei den Versuchen H und J wurde das Vakuum auf 65 cm Hg erhöht. Beii -Versuch E
wurde äußere Kühlung angewendet.
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Es ergibt sich eindeutig aus den Tabellen, daß bei der Arbeitsweise
gemäß der Erfindung der Unterschied zwischen Stockpunkt und Entparaffinierungstemperatur
.sehr niedrig ist und daß die Filtrationsgeschwindigkeit einen unerwartet großen
Wert besitzt.
| Tabelle I |
| Entparaffinierung des West-Texas-Ellenburger-25o-Destillates
mit Methyläthylketon |
| Versuch |
| A BI) 1 C j D 1 E') F ; G 1 H3) i J3) |
| Volumverhältnis |
| Lösungsmittel zu Öl ... .. . . . .. 2 3 4 4 4 4 4 4 4 |
| Lösungsmittelzusammensetzung |
| Methyläthylketon . . Volumprozent 40 40 40 6o 40 40 40 40 40 |
| Benzol............ - 40 40 40 30 40 40 40 40 40 |
| Toluol ............ - 20 20 20 10 20 20 20 20 20 |
| Entparaffinierungstemperatur ...'C -26 -26 -26 -26 -26
-34 -34 -26 -34 |
| Ölrückgewinnung ... Gewichtsprozent 75,3 79,0 83,4 82,4
81,2 83,8 77,7 8o,0 73,0 |
| - ..... V olumprozent 75,5 79,0 83,4 82,3 81,1 83,8
77,6 79,7 72,8 |
| Propan im Filtrat..... Volumprozent - 14,2 - 11,8 -
24,2 16,9 4,8 17,2 |
| Filtriergeschwindigkeit .... 1/Std. dm2 17 10,2 20,4
23,8 - 10,9- 13,6 20,4 10,2 |
| Öleigenschaften |
| API-Dichte .................... 26,o 26,4 26,5 26,2 26,2 26,4
26,2 25,8 26,1 |
| S. U.-Viskosität bei 38° ......... 294 284 3o8 273 297 301
308 299 312 |
| S. U.-Viskosität bei 99° . . . . . . . . . 52 51 53 51 52 52
53 52 53 |
| Viskositätsindex ................ 95 96 94 95 95 94 94 94 94 |
| Flammpunkt ° C . . . . . . . . . . . . . . . 215,7 201,7 226,7
1933 204,4 - 226,7 235,0 232,2 |
| Stockpunkt ° C4). . . . . . . . . . . . . . . . I 15 17'8 15
17'8 2o'6 -20,6 ' -2o,6 -16,1 -24,4 |
| P. P. - D. T. 11 8 11 8 I 6 14 14 10 1o |
| Anmerkung: 1) Das Propan enthielt nach der Kühlung o,zo Volumprozent
Methyläthylketon, 0,22 Volumprozent Benzol |
| und 0,03 Volumprozent Toluol. |
| ') Außenkühlung ohne Rühren. |
| 3) Das Vakuum stieg während der Kühlung auf etwa 65 mm. |
| Mittel aus drei Bestimmungen. |
| 5) Stockpunkt - Entparaffinierungstemperatur 'C. |
| Tabelle II |
| Entparaffinierung von West-Texas-Ellenburger-25o-Destillat
mit Propan und Methyläthylketon |
| Versuch |
| K L M N ; O |
| Volumverhältnis Lösungsmittel zu Öl . .... ... . . ... . .
. . . 4 4 4 4 4 |
| Lösungsmittelzusammensetzung |
| Methyläthylketon ..................... Volumprozent 40 50 6o
70 8o |
| Propan .............................. - 6o 50 40 30 20 |
| Entparaffinierungstemperatur . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . ° C -26 -26 -26 -26 -26 |
| Ölrückgewinnung .................... Gewichtsprozent 77,3 68,9
76,5 8o,5 77,3 |
| _ ....................... Volumprozent 77,0 68,8 76,2
8o,2 76,7 |
| Filtriergeschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 1/Std. dm2 6,8 3,4 57,8 125,8 115,8 |
| Öleigenschaften |
| API-Dichte ........................... « ...........
25,8 25,9 25,7 25,7 25,2 |
| S. U.-Viskosität bei 38° ............................ 318 333
287 328 359 |
| S. U.-Viskosität bei 99° ............................ 53 54
51 53 55 |
| Viskositätsindex ................................... 93 95
92 . 93 92 |
| Flammpunkt ° C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 232,2 24o,7 - 223,9 226,7 |
| Stockpunkt ° C4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . -19,4 -21,7 -23,6 -25 -23,3 |
| P. P. - D. T.5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 6,6 4,3 4,3 1 2,7 |
| Anmerkung: 4) Mittel aus drei Bestimmungen. |
| 5) Stockpunkt - Entparaffinierungstemperatur ° C. |