DE926485C

DE926485C - Verfahren und Einrichtungen zur fraktionierten Destillation

Info

Publication number: DE926485C
Application number: DEL5920A
Authority: DE
Inventors: Jean Pierre Loumiet
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1944-05-25
Filing date: 1950-10-03
Publication date: 1955-04-18

Description

Verfahren und iEinrichtungen zur fraktionierten Destillation Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur fraktionierten Destillation mit Mehrfachwirkung.
Ferner betrifft die Erfindung Einrichtungen zur Ausführung dieser Verfahrens, das auf alle Destillationen zusammengesetzter Flüssigkeiten und insbesondere auf die des Erdöls und der Bitumen anwendbar ist.
In der deutschen Patentschrift 749 303 wurde ein Verfahren zur fraktionierten Destillation mit Mehrfachwirkung beschrieben, das verschiedene bei ansteigender Temperatur ausgeführte Vorgänge sowie die Wiedergewinnung der gesamten durch die aufeinanderfolgenden Erzeugnisse der Destillation sowohl infolge Ansteigens ihrer Temperatur (spezifische Wärme) als auch infolge ihrer Zustandsänderung (latente Verdampfungswärme) und der durch den Endrückstand aufgenommenen Wärme umfaßt.
Die Erfindung macht dieselben Gedankengänge nutzbar und verbessert ihre Anwendungsmethoden.
Sie sieht ferner wichtige Verbesserungen vor, die nennenswerte Vorteile bei der Durchführung des Verfahrens mit sich bringen.
Die wichtigste dieser Neuerungen besteht darin, daß die zu destillierende Flüssi;gkeit mit einem Gas oder Dampf gemischt wird unddaß ,die Destillationen in Rohren von mittlerem oder kleinem Durchmesser ausgeführt werden, die zu Bündeln vereinigt sind und von außen geheizt werden.
Aus dieser Anordnung ergibt sich eine innige und wiederholte Berührung zwischen den erzeugten Dampfteilchen und den Flüssigkeitsteilchen, d. h. ein und dasselbe Flüssigkeitsteilchen tritt nacheinander und schnell in Berührung mit verschiedenen Dampfteilchen und umgekehrt, wodurch sich eine Rektifikation ergibt. Das Dampfteilchen, das geeignet ist, sich unter den Verfahreusbedingungen zu verflüssigen und das auf diese Weise mit flüchtigeren Flüssigkeitsteilchen in Berührung kommt, verdampft diese unter eigener Kondensation, und umgekehrt wird ein Flüssigkeitsteilchen bei Berührung mit einem weniger flüchtigen Dampfteilchen dieses kondensieren und selbst verdampfen.
Das gemäß der Erfindung durchgeführte Verfahren bewirkt die stetige und wiederholte Durchmischung aller Teilchen der Flüssigkeit mit allen Teilchen des Dampfes, was erheblich zur - Vollendung jedes Teilvorganges der Destillation beiträgt.
Der Zusatz eines unter den Bedingungen des Verfahrens nicht kondensierbaren Gases oder Dampfes zu der behandelten Flüssigkeit bietet ferner wichtige Vorteile. Der erste dieser Vorteile besteht in der Vergrößerung der Wärmeübertragung durch die Wände des Rohres in dem die Destillation stattfindet. Dieser Zusatz vergrößert nämlich das Volumen der Flüssigkeit und infolge dessen ihre Strömungsgeschwindigkeit in dem von ihr unter Destillation durchflossenen Rohr. Das eingeführte Gas oder der eingeführte Dampf nimmt den mittleren Teil des Rohres ein und bildet einen mittleren Kern, wodurch die. behandelte Flüssigkeit gegen die Wände gedrückt wird, wo sie in der ganzen Höhe des Rohres eine zylindrische ringförmige Hülse von sehr geringer Stärke bildet.
Infolgedessen ist die mittlere Entfernung der Flüssigkeitsteilchen von der geheizten Rohrwand erheblich verkleinert, wodurch die Wärmeübertragung begünstigt wird.
In zweiter Linie nimmt die Einspritzung von nicht verflüssigbarem Gas oder Dampf in die behandelte Flüssigkeit die sich bildenden Dämpfe mit, wodurch die Verdampfungsfähigkeit dieser Flüssigkeit angeregt und vergrößert wird.
Diese zweite Wirkung des Einspritzens von Gas oder Dampf in die behandelte Flüssigkeit ist bekannt, aber in Formen angewandt, die von denen der Erfindung abweichen und nicht zu denselben Ergebnissen führen. Nimmt man diese Einspritzung erfindungsgemäß vor, indem man die Destillation in Rohren von kleinem oder mittlerem Durchmesser durchführt, die von der behandelten Flüssigkeit in Mischung mit Gas oder Dampf durchströmt werden, so werden-die erzielten Wirkungen nennenswert verbessert, und zwar wird nicht nur die Verdämpfung der Flüssigkeit erleiohtert, sondern die Wärmeübertragung durch die War-d und der D estillatiünsvorgang verbessert. -Um bei allen Vorgängen dieser Destillationen Rohrbündel anwenden zu könnten, die in Trommeln bzw. Kesseln untergebracht sind, und damit alle tropfbaren Flüssigkeiten, die Wärme abgeben oder aufnehmen, in Mischung mit einem Gas oder einem Dampf in von ihnen durchströmten Rohren kleinen oder mittleren Durchmessers wirken können, wird eine Zwischenflüssigkeit benutzt, die ein ausgezeichneter Wärmeüberträger ist, nämlich gesättigter Wasserdampf im Entstehungszustand oder Kondensationszustand.
Der Apparat, in dem das Erdöl durch Wiedergewinnung der durch die Erzeugnisse der späteren Operationen derselben Destillation aufgenommenen Wärme destilliert wird, wird dann in zwei Teile geteilt, nämlich einerseits den Apparat zur Wiedergewinnung der Wärme dieser Erzeugnisse, in dem diese Wärme den Heizflüssigkeiten entzogen und an das Wasser, das dadurch verdampft wird, abgegeben wird, und andererseits den eigentlichen Destillationsapparat, in dem das auf diese Weise verdampfte Wasser sich kondensiert und dabei an die behandelte Flüssigkeit dieselbe Wärme abgibt, die es bei seiner Verdampfung von den Erzeugnissen der späteren Destillationsstufen erhalten hat.
Die Verwendung von Dampf als Uberträgerf1üssigkeit b-ietet darüber hinaus den Vorteil, die Temperaturen zu vergleichmäßigen, unter denen die von den verschiedenen Heizflüssigkeiten stammenden Kalorien auf die behandelte Flüssigkeit übertragen werden, und unter gleichen Arbeitsbedingungen diese Temperatur konstant zu halten. Dies bedeutet, daß die aufeinanderfolgenden Destil-]ationsvorgänge homothermisch sind, wodurch ihre Ausführung erheblich verbessert wird.
Die ersten Stufen dieser Destillation könnten unter Drücken durchgeführt werden, die erheblich höher -als der Atmosphärendruck sind. Trotzdem werden sie unter Drücken durchgeführt, die nur wenig über dem Atmosphärendruck. liegen und nacheinander abnehmen, und es werden- in diesen Stufen Einspritzungen flüchtiger Kohlenwasserstoffe angewendet, die sich mit dem behandelten Erdöl mischen. In den späteren Stufen wendet man Einspritzungen von vorzugsweise überhitztem Wasserdampf und stufenweise zunehmende Unterdrücke an, so daß die gesamte Destillation sich bei verhältnismäßig niedriger Temperatur vollziehen kann, um eine Spaltung (Cracken) zu vermeiden und auf diese Weise die Erzeugnisse der Destillation in ihrem natürlichsten Zustand zu trennen.
Unter solchen Arbeitsbedingungen kann die Vorausbestimmung der in jeder Stufe erhaltenen Erzeugnisse zum Zweck, ihre Flüchtigkeit bestimmten praktischen Bedingungen anzupassen, entweder durch Regelung der Injektion des der behandelten Flüssigkeit beigemengten. Gases oder Dampfes oder durch die- Veränderung des Arbeitsdruckes oder aber durch gleichzeitige Anwendung dieser beiden Mittel erfolgen.
Man kann zu demselben Zweck auch die Temperatur des eine Destillationsstufe beheizenden Dampfes ändern, indem man in den-diesen Heizdampf erzeugenden Wärmeaustauscher Dampf höherer Spannung einführt, wobei die Einführung unmittelbar in den den Dampf erzeugendenWärmeaustauscher oder in den ihn verwendenden Kessel erfolgt; und ein zwischen den beiden Apparaten angeordnetes Ventil verstellt.
Schließlich umfaßt die Erfindung Ausführungsformen der in. Kessel eingebauten Destillations- apparate und der erfindungsgemäß arbeitenden Austauschapparate für die in den Erzeugnissen und im Destillationsrückstand enthaltene Wärme.
Abb. I und 2 der Zeichnung stellen schematisch eine vollständige Destillationsanlage für Erdöl in erfindungsgemäßer- Ausführung dar; Abb. 3 zeigt eine Einzelheit eines erfindungsgemäßen Verdampfers, in senkrechtem Schnitt; Abb. 3 bis ist ein Querschnitt dieses Apparates; - Abb. 4 zeigt die Gruppenanordnung der aufeinanderfolgenden Verdampfer; Abb. 5 zeigt Einzelheiten eines Apparates zur stetigen Rückgewinnung der in den Erzeugnissen der erfindungsgemäßen Destillation enthaltenen Wärme; Abb. 6 zeigt die Abänderungen an der Anwendung der Erfindung, wenn die Rektifikation der Erzeugnisse einer Teildestillation unter Berührung mit dem die Destillation speisenden Erdöl stattfindet.
Bei der Anlage gemäß Abb. I und 2 wird das zu destillierende Erdöl durch eine Pumpe I (Abb. I) in ein Rohr 10 gefördert. Auf der Förderseite dieser Pumpe ist eine Rückleitung 2 angeordnet, die unter dem Einfluß eines Reglers die effektive Fördermenge den Bedürfnissen der Destillation anpaßt, so daß das spezifische Gewicht der Rückstände konstant gehalten wird. Zu diesem Zweck ist in einem Behälter, der vollständig mit dem Rückstand angefüllt gehalten wird, ein Schwimmer 3 angeordnet. Der Rückstand fließt durch ein Rohr 4 vom letzten Wärmeaustauscher bei im wesentlichen konstanter Temperatur dem Behälter zu, so daß der in diesem enthaltene Rückstand ständig erneuert wird.
Das von der Pumpe I geförderte Erdöl tritt durch das Rohr 10 in einen ringförmigen Behälter 5 ein, der die Wärmeaustauscher außen umgibt. Bei seinem Durchgang durch den Behälter 5 nimmt das Erdöl die kleine Wärmemenge auf, die der letzte dieser Wärmeaustauscher durch seinen zylindrischen Außenmantel abgibt.
Das zu behandelnde Erdöl verläßt den Behälter 5 durch ein Rohr 6 und wird durch das Rohr 7a in die Rohre des Rohrbündels des erstenVerdampfers 80 eingeführt.
Bei seinem Eintritt in die Rohre dieses Rohrbündels erhält das Erdöl unter Regelung durch ein Ventil I3a eine Einspritzung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen, die aus dem Gasometer 9 durch das Gebläse ii in das Rohr I2 gepumpt werden.
Das durch das Rohr 7a in den Apparat 8a eintretende Erdöl erhält auf diese Weise einen Zusatz von Gas und wird in diesem Apparat durch den Auspuffdampf der Antriebsdampfmaschine der Vakuumpumpe 14 beheizt, der durch das Rohr 15 zugeleitet wird. Infolge dieser Beheizung und der durch die Bewegung des Gases erfolgenden Mitnahme wird ein Teil dieses Erdöls verdampft.
In dem über dem Rohrbündel angeordneten Behälter 160 trennt sich der destillierte Dampf von der zu destillierenden Flüssigkeit. Dieser destillierte Dampf steigt im Behälter I6a auf und gelangt nach Umgehung der Scheidewand I7a in das Austrittsrohr. Bei dieser Bewegung in Berührung mit der Scheidewand I7a schlägt sich an dieser ein großer Teil der mitgerissenen Flüssigkeit nieder und fließt in den Behälter I6a zurück. Der Dampf wird durch das Austrittsrohr zum Rektifikator I8a geleitet, der nach dem in der französischen Patentschrift 840 692 beschriebenen Verfahren der dauernden Berührung zwischen zwei Fluiden verschiedener Dichten arbeitet.
In diesem geschlängelten Rohr I8a kondensiert ein kleiner Teil des Dampfes vermöge der äußeren Abkühlung, und das dort stattfindende ständige Sprudeln bringt diese Kondensate mit den Dämpfen in innige und stets erneute Berührung. Dadurch erzielt man die Rektifikation dieser Dämpfe und erreicht, daß die endgültigen Kondensate aus den weniger flüchtigen Bestandteilen dieser Dämpfe bestehen.
Beim Austritt aus dem Rektifikator tritt der Dampf in einen Fliehkraftabscheider Igß der in der französischen Patentschrift 792 307 beschriebenen Art ein, der ihn vollständig von der mitgerissenen Flüssigkeit befreit. Der Dampf geht dann weiter durch das Rohr 2Ia, während die abgeschiedene Flüssigkeit, die aus den durch den Rektifikator I8" gebildeten Kondensaten besteht, durch das Rohr 22a wieder zum unteren Teil des Destillators 8a zurückgeleitet wird, um in Vereinigung mit dem durch das Rohr 7 zugeführten Erdöl weiterbehandelt ,zu werden. Der Eintritt des Dampfes in das Rohr 2I" wird durch das Ventil 230 geregelt.
Die durch das Rohr 210 abwärts strömenden Dämpfe gehen in den Kühler 24, wo sie zum größten Teil kondensieren; beim Austritt aus dem Kühler durch das Rohr 38a gelangt das Gemisch von kondensierter Flüssigkeit, Dampf und Gas in den Abscheider 2.pa. Die hier abgeschiedene Flüssigkeit geht durch das Rohr 26a, das durch den Kühler 27 geführt ist, an den sie einen Teil ihrer Wärme abgibt: Hierauf wird sie vollständig gekühlt und einem Lagerbehälter zugeführt; jedoch sind diese zusätzlichen Vorgänge, die nichts mit der Erfindung zu tun haben, zur Vereinfachung in der Zeichnung nicht mit dargestellt.
Das in dem Abscheider 25a abgeschiedene Gas steigt hoch und wird durch das Rohr 28 zum Gasometer g geführt.
Die im Verdampfer 8a nicht verdampfte Flüssigkeit geht von diesem Verdampfer abwärts durch das Rohr 7b, durch das sie zu dem zweiten Destillationsapparat 8b geführt wird. Das Rohr 7b ist ein U-Rohr von genügender Höhe, um einen Flüssigkeitsabschluß zu bilden, der im Fall eines Nachlassens des Zuflusses aus dem Behälter I6a verhindert, daß aus diesem Dampf durch das Rohr 7t in den Apparat 8b gelangen kann.
~Die von dem Apparat 8a stammende Flüssigkeit erhält bei ihrem Eintritt in den Apparat 8b einen Zusatz gasförmiger Kohlenwasserstoffe aus dem Gasometer 9, die durch das Gebläse II zugepumpt werden. Diese Injektion wird durch das Ventil 130 geregelt Der Apparat 8b wird ebenso wie 8ß durch den durch das Rohr 15 zugeführten Auspuffdampf der die Vakuumpumpe 14 antreibenden Dampfmaschine beheizt. Unter dem Einfluß dieser Wärme und der Mitnahme der eingeführten Gase ergibt sich in -diesem Apparat eine zweite Destillation des behandelten Erdöls.
Die Destillation erfolgt im Apparat 8b ebenso wie im Apparat 8a und wie üb-erhaupt in allen Apparaten 8a bis 8g, die sämtlich in derselben Weise gebaut sind, a;llerdings-unter allmählicher Abnahme des Durchgangsquerschnittes entsprechend der Abnahme des Volumens des flüssigen Erdöls zur Aufrechterhaltung ungefähr derselben Durchflußgeschwindigkeit in den Rohren der Rohrbündel.
Der in 8b erzeugte Dampf umgeht die Scheidewand 17b im Behälter I6b, um zum Austrittsrohr zu gelangen, von dem er weiter durch den Rektifikator 18b, den Abscheider Igb und das Rohr 2Ib, unter Regelung durch das Ventil 23b, - zum Kondensator 24-gelangt, von dem aus er zum Abscheider 25b durch das Rohr 38b fließt.
Die kondensierte Flüssigkeit geht vom Abscheider 25b durch das Rohr 26b abwärts durch den Kühler 27 und wird anschließend vollständig gekühlt, bevor sie zum Lagerbehälter geleitet wird.
Die nicht kondensierten Gase treten durch den oberen Teil des Abscheiders 250 in das Rohr 28 über, das sie zum Gasometer g leitet.
Das im Appafat8b nicht destillierte Erdöl geht durch das Rohr 7C abwärts und wird dem Apparat 8C zugeführt. Bei seinem Eintritt in diesen wird ihm ein Zusatz von Gas gegeben. Die Flüssigkeit durchläuft in der für die Apparate 8a und 8b angegebenen Weise die aufeinanderfolgenden Apparate 8C, 8d, 8e, 8i, 8g und erhält bei ihrem Eintritt in jeden dieser Apparate einen Zusatz von Gas oder Dampf. Die in diesen Apparaten erzeugten Dämpfe werden in der weiter unten zu beschreibenden Weise behandelt.
Auch die Beheizung dieser Apparate wird weiter unten erörtert werden.
Alle diese Einzelheiten sind wie folgt ausgeführt: Das in den Apparat 8e eintretende Erdöl erhält eine Einspritzung von Gas aus dem Gasometer g unter Regelung durch das Ventil 13C. Dieser Apparat wird geheizt durch Dampf, der im Wärmeaustauscher2g, dessen Beheizung durch die Erzeugnisse der späteren Destillationsstufen erfolgt, erzeugt und von hier durch das Rohr 3I nach 8C geleitet wird.
Der im Apparat 8C erzeugte Dampf tritt, gemischt mit dem eingespritzten Gas, durch den Rektifikator l8C und den Abscheider Ige in das Rohr 2Is über, das ihn zum Kondensator 24 leitet. Nach seinem Austritt aus diesem gelangt er zum Abscheider 25C.
Von hier geht die Flüssigkeit im Rohr 26C durch den Kühler 27 und wird anschließend vollständig abgekühlt, bevor sie zum Lagerbehälter geführt wird. Das abgeschiedene Gas steigt im Rohr 26C hoch und geht durch das Rohr 28 wiederum zum Gasometer 9.
Die Ventile I3o, I3b, I3c einerseits und 23a, 23b, 23C andererseits werden in solcher Weise betätigt, daß die Zufuhr von Gas von I3a bis I3e vergrößert und der Druck in den Apparaten von 8a bis 8C verkleinert wird.
Von 8d aus wird in die Apparate Auspuffdampf der die Saugpumpe 14 betreibenden Dampfmaschine eingespritzt, der von dem Rohr 15 durch die Abzweigung 20 ankommt und durch Wärmeaustausch mit dem von den Austauschern kommenden Rückstand erhitzt worden sein kann. Diese Anordnung ist in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellt worden.
Die Beheizung des Apparates 8d erfolgt -mittels des Wasserdampfes, der im Wärmeaustauscher 32 unter Ausnutzung der Wärmemengen erzeugt worden ist, die in den folgenden Destillationsstufen enthalten sind. Dieser Dampf wird durch das Rohr 3I zum Apparat 8d geführt.
Der in diesem Apparat erzeugte und in den Apparaten 1Sd und Igd rektifizierte und von der mitgerissenen Flüssigkeit befreite Dampf gelangt zur Kondensation, die in dem Wärmeaustauscher 29 stattfindet, in dem die erzeugten Kondensate sich abzukühlen beginnen. Beim Austritt aus dem Wärmeaustauscher wird das Gemisch von Dampf und Kondensat dem Kühler 24 und anschließend dem Abscheider 25b zugeführt. Die abgeschiedene Flüssigkeit geht im Rohr 26d abwärts durch den Kühler. 35 und kann anschließend zusätzlich abgekühlt werden, bevor sie dem Lagerbehälter zugeführt wird. Der abgeschiedene Dampf tritt aus dem oberen Teil von 25d über ein Regelventil durch das Rohr 36 aus, um zusammen mit den aus den Abscheidern 25C, 25f und 25g kommenden Dämpfen behandelt zu werden, wie weiter unten erklärt wird.
Die Apparate 8e, 8f und 8g werden durch Frischdampf von hohem Druck aus dem Rohr 37 beheizt.
In der Zeichnung ist angenommen, daß die Erzeugung von Dampf auf eine einzige Quelle beschränkt ist; jedoch könnten bei einer Anlage von genügendem Umfang mehrere Dampferzeuger mit abgestuftem Druck vorhanden sein, und in diesem Fall würde der Druck des Heizdampfes sich von 80 bis 8g steigern.
Die durch diese drei Apparate erzeugten Dämpfe werden durch besondere Rohre 2Ie, 2If und 2Ig zum Wärmeaustauscher 32 geführt, wo sie kondensieren und sich abzukühlen beginnen. Beim Austritt aus diesem Wärmeaustauscher gehen sie in kondensiertem Zustand zum zweitenWärmeaustauscher 29, wo diese Kondensate sich weiter abkühlen. Von hier gelangen sie durch Rohre 38e, 38f und 38g zum Kühler 34 und weiter zu den Abscheidern 2ge, 25f und 25g Die in diesen Abscheidern abgeschiedenen Flüssigkeiten gehen abwärts durch die den Kühler 35 durchsetzenden Rohre 26e, 26f und 26g und können zusätzlich weiter gekühlt werden, bevor sie zum Lagerbehälter geleitet werden.
Ein Unterschied in den Apparaten 8e, St und. 8g besteht darin, daß beim Apparat 8g der Rektifikator und der Absche'ider weggelassen sind, mit denen die übrigen Apparate ausgestattet sind. Die Weg- lassung dieser Teile ist begründet durch den Wunsch, den Widerstand zu vermeiden, der sich aus ihrer Anwendung ergibt, um im Apparat 8g eine möglichst große Luftleere zu erzielen.
Diese Luftleere wird ungleichmäßig auf die Abscheider 25d, 25e, 25f und 25g derart übertragen, daß sie stufenweise von 25d bis 25g zunimmt, und ihre Regelung erfolgt mit Hilfe der Ventile, die die einzelnen Abscheider mit dem Rohr 36 verbinden.
Zwischen dem Injektor 39 und dem Kondensator 41 ist ein kleiner Rektifikator 42 vorgesehen, in den man eine kleine Menge Wasser einspritzen kann, so daß die Dämpfe abgekühlt werden, die Verflüssigung aller mitgerissenen Erdöldämpfe gesichert ist und allein der beim Eintritt in die Destillationsapparate -injizierte Wasserdampf im dampfförmigen Zustand verbleibt. In der Mehrzahl der Fälle genügt die äußere Abkühlung des Rohres 42 durch die Luft oder durch Wasser, um- alle mitgerissenen Erdöldämpfe zu kondensieren, so daß man auf die Injektion von Wasser verzichten kann.
Beim Austritt aus dem Rektifikator entzieht ein Fliehkraftabscheider 43 den Dämpfen die im Rektifikator 42 erzeugten Kondensate. Diese durch das Rohr 44 abgeführte Flüssigkeit wird in Mischung mit der aus dem Apparat 8e stammenden Flüssigkeit durch Rohr 7f in den Apparat 8f eingespritzt.
Diese Lösung erfordert, daß der Höhenunterschied zwischen dem Kondensator 41 und dem Apparat 8f diese Einspritzung gestattet, ohne daß das Rohr 44 vollkommen angefüllt ist, und daß man einen genügenden Teil dieses Rohres von seiner Verbindung mit dem Abscheider 43 an frei von Flüssigkeit halten kann.
Der Wärmeaustauscher 32 wird geheizt durch die Kondensation der in den Apparaten' 8e, 8f und 8g erzeugten Dämpfe, die zu ihm durch die Rohre 21e, 21f, 21g geführt werden, und durch die Abkühlung des Rückstandes der im Apparat 8g erfolgenden letzten Destillation, der aus dem Behälter I6g durch das Rohr 45 abläuft. Die Beheizung des Wärmeaustauschers 29 erfolgt durch Abkühlung der Flüssigkeiten, die den ersten Wärmeaustauscher 32 beheizten, und durch die Kondensation der im Destillationsapparat 8d erzeugten Dämpfe, die zum Wärmeaustauscher 29 durch das Rohr 21d geleitet werden.
E;s ist interessant, daß die Kondensate aller von der Destillation kommenden Dämpfe die Heizrohre beim Kondensationsvorgang oder im flüssigen Dustand gemischt mit Wasserdampf infolge der beim Eintritt in jedem der Destillationsapparate erfolgenden Injektionen durchlaufen.
Der durch 45 gehende Rückstand erhält bei 46 eine Injektion von Auspuffdampf. Dler in dieser Weise mit Dampf vermischte Rückstand soll vo-rzugsweise lin engen oder mi-ttelweiten Rohren bei einer Geschwindigkeit behandelt werden, die ziemlich groß, aber nicht übermäßig ilst, so daß der Dampf einen mittleren Kern bildet, unter dessen Wirkung der Rückstand sich lan die Wände anliegt, wodurch der Wärmeübergangskoeffizient in den Wärmeaustauschern verbessert wird. Diese Dampfeinspritzung in das den Rückstand führende Rohr 45 erfolgt vorzugsweise am unteren Ende des aufsteigenden Schenkels eines Rohres dieser Rohrleitung. Diese Anordnung erleichtert die Umwandlung des physikalischen Zustandes des Gemisches, das siclh in Bläschen oder Knoten von Dampf auflöst, die äußerlich mit Flüssigkeit umkleidet sind, ein Zustand, der nachher ohne Rücksicht auf die Richtungswechsel bestehen Neibt, wenn dlas Rohr von kleinem Durchmesser ilst.
Der Kondensator 41 erhält kalte Flüssigkeit von der Pumpe 47 durch idas Rohr 48 und gibt diese in heißem Zustand durch sein senkrechtes Fallrohr 49 ab. Die nicht kondensierbaren Gase werden von der Vakuumpumpe 14 durch das Rohr 51 abgesaugt. Die Pumpe 47 liefert außer dem -Kühlwasser dies Kondensators 41 das Wasser für die Kühler, das nacheinander das Rohr 52, den Kühler 27, das Rohr 53, den Kühler 24, das Rohr 54, den Kühler 35, das Rohr 55, den Kühler 34 und das Rohr 56 durchläuft.
Die in diesem Beispiel angenommenen Anordnungen können Änderungen erfahren. An der Stelle von zwei Wärmeaustauschern kann man deren drei oder vier vorsehen, die mit Heizflüssigkeiten der beschriebenen Wärmeaustauscher und zusätzlich mit den Kondensaten der Dämpfe der ersten Stufen der Destillation arbeiten, deren Wärme in dem dargestellten Beispiel nicht ausgenutzt wird, in dem unterstellt ist, daß eine große Menge Auspuffdampf der die Vakuumpumpe antreibenden Dampfmaschine zur Verfügung steht.
Diese Austauscher können nötigenfalls in einem mehr oder weniger großen Vakuum arbeiten, und der von ihnen erzeugte Wasserdampf findet Anwendung zur Beheizung der ersten Destillationsstufe.
Der Rückfluß der Kondensate der Kessel der Destillationsapparate von 8a bis 8g erfolgt zu den Kesseln oder zu dien Wärmeaustauschern, in denen sie erzeugt worden sind, entweder unmittelbar, wenn diese Destillationsapparate in größeren Höhen als die Wärmeaustauscher und die Kessel angeordnet sind, oder anderenfalls mit Hilfe einer Umwälzpumpe.
Der Überschuß des dem Gasometer 9 entnommenen und durch das Gebläse 11 in das Rohr 12 hineingedrückten Gases, der nicht für die Injektionen in die Apparate 8a, 8b und 8C verbraucht wird, kehrt durch ein durch ein Gleichdruckventil 57 gesteuertes Rohr zum Gasometer zurück.
Im ganzen gesehen; erzeugt das Gebläse II einen Kreislauf der Gase vom Gasometer g durch die Rohrbündel der Destillationsapparate 80, 8b und 8c und durch die anderen zusätzlichen Apparate und zurück zum Gasometer. Während dieses Kreislaufs vereiniigen sich mit ihnen bei ihrem Durchgang durch die Destillationsapparate die Gase, die sich vermöge der Destillation vom Erdöl abscheiden.
D.as Volumen der in Umlauf befindhehien Gase würde sich infolgedessen immer mehr vergrößern, wenn nicht von Zeit zu Zeit oder stetig eine Abführung von Gasen erfolgen würde. Diesem Zweck dient das Rohr 58, das- mit indem Rohr I2 durch das Ventil 59 verbunden ist.
Die zusätzlichen Ab, kühlungen der flüssigen Erzeugnisse können erfolgen durch das in der französischen Patentschrift 840 692 beschriebene Verfahren oder durch Wärmeaustausch mit Kühlwasser -durch eine Metallwand. In diesem Fall wäre es vorteilhaft, diesen Erzeugnissen Gase zuzusetzen, um die volumetrische Kapazität der Wärmeübertragungsapparate zu erhöhen.
Die Regelungen der aufeinanderfolgenden Destillationsvorgänge in der Weise, daß ihre Erzeugnisse denHandelserfordernissen, angepaßt werden, können auf verschiedene Arten stattfinden.
Eine Vergrößerung der Gasinjektion in das Erdöl bei seinem Eintritt in einen Destillationsapparat vergrößert diese Destillation und erhöht infolgedessen das spezifische Gewicht des Erzeugnisses.
Eine Senkung des Druckes führt zu demselben Ergebnis. Aber man kann auch indirekt vorgehen durch die Injektion von Dampf in einen Wärmeaustauscher, Wenn man in das Austrittsrohr eines Wärmeaustauschers oder in die von ihm a;bhängenden Kessel Dampf von höherem Druck, einspritzt, so erhöhen sich die Temperatur und der Druck sowohl im Wärmeaustauscher als auch in den Kesseln.
Infolgedessen vergrößert sich die Erzeugung von Dampf in den geheizten Apparaten, und die Flüchtigkeit der Erzeugnisse nimmt ab.
Das umgekehrte Ergebnis erhält man, wenn mit Hilfe eines Ventils der Durchgangsquerschnitt des in einem Wärmeaustauscher erzeugten Dampfes in Richtung auf den von dem Dampf beheizten Destillationsappar.at verkleinert wird.
Man verfügt also insgesamt über drei yerschiedenke Regelungsmittel zur Anpassung der Zerlegung des Erdöls durch die aufeinanderfolgenden Fraktionierungen an die Handelsbedürfnisse sowie zur Anpassung eines zur Behandlung eines bestimmten Erdöls gebauten Apparates an die Destillation eines anderen Erdöls.
Abb. 3 stellt einen Destillationsapparat (8a bis 8), in senkrechtem Schnitt dar, und Abb. 3 bis ist ein' Schnitt nach der Linie A-A' der Abb. 3.
Das Erdöl tritt in diesen Apparat von unten durch das Rohr 7 ein und steigt. bis zum unteren Teil des Rohrbündels 6I.
Der Dampf strömt durch das Rohr 62 in die Kammer 63 ein, die in ihrer Decke 64 mehrere Öffnungen aufweist, die je in ein Düsenrohr 65 übergehen. Jede «Offnunig bzw. jedes Düsenrohr entspricht einem besonderen Rohr 6z des Rohrbündels und injiziert Dampf in die Mitte dieses Rohres.
66 ist ein Entwässerungsrohr, das von der Kammer 63 nach außen führt.
Am oberen Ende des Rohrbündels weist der Apparat einen Behälter I6 auf, der einen Scheider für die Flüssigkeit und den Dampf, die im Rohrbündel behandelt worden sind, bildet. Die Flüssigkeit entweicht durch das Rohr 7', - während der Dampf die Wand 17 umgeht, auf der er den größten Teil der von ihm mitgerissenen Flüssigkeit absetzt, und durch das Rohr 67 abzieht. Die an der Wand auf der Austrittsseite niedergeschlagene Flüssigkeit gelangt durch ein enges Rohr 17' in den unteren Teil des Behälters 16 zurück.
Zur Verbesserung des Umlaufes des Heizdampfes im Kessel 68 zwecks Förderung seiner Wärmeabgabe an die Rohre 61 und zur Vermeidung der Bildung von Taschen mit nicht kondensierbaren Gasen, ist der Kessel in einen mittleren Raum 69 und mehrere Umfangssektoren 7I, 72, 73, 74 und 75 durch Zwischenwände 76 unterteilt, die von dem Dampf nacheinander durchströmt werden, der die einzelnen Teilräume von oben nach unten bzw. umgekehrt durch Öffnungen, wie 77, 78, 79, durchströmt.
Der Durchgangs querschnitt für den Dampf in diesen Teilräumen nimmt in dem Maße ab, in dem der Dampf kondensiert. In ihrem unteren Teil sind alle diese Räume durch eine ideine offene Rinne in den Wänden miteinander verbunden, um das Kondenswasser durchzulassen, das schließlich aus dem letzten vom Dampf durchflossenen Raum abläuft.
Abb. 4 zeigt in einer allgemeinen Anordnung die gegenseitige Lage, die man bei einer üblichen Destillationsanlage den Verdampfungsapparaten geben kann, indem man den mit der höchsten Temperatur arbeitenden, 8g, in Ider Mitte und die anderen sechs um ihn herum anordnet.
Man könnte auch in der Mitte die zwei oder drei letzten Stufen und um-diese herum die übrigen Stufen anordnen. Die kuppelartigen Behälter 16a bis I6g usw. dieser sämtlichen Apparate können dabei -so ausgebildet sein, daß sie sich zu einem einzigen Block zusammenfügen. Die freien Räume zwischen den Mänteln und Sockeln der einzelnen Verdampfer werden mit Asbest oder einem anderen schlechten Wärmeleiter ausgefüllt zur. Bildung eines Blockes und zur Einschränkung der Wärmeverluste auf diejenigen, die auf der Außenfläche dieses Blockes .entstehen, der überdies mit einem wärmeisolierenden Werkstoff überzogen wird.
Die Austrittsrohre für die Dämpfe werden in derselben Weise zu einer Gruppe zusammengefaßt, um sich gegenseitig gegen Wärmeverluste zu schützen, und werden ebenfalls umkleidet zum bestmöglichen Schutz gegen Wärmeverlust.
In kleinen Anlagen kann man auch die Heizfluide des letzten Wärmeaustauschers 29, wenn sie mit hoher Temperatur aus diesem austreten, benutzen, um den Heizwasserdampf und die Kondensatrückflüsse zu schützen. Im allgemeinen wird man besonders bei kleinen Anlagen versuchen, ein Rohr gegen Wärmeverluste zu schützen, indem man es in die Nähe eines anderen Rohres verlegt.
Abb. 5 zeigt Einzelheiten der im Fall der Abb. I angewandten Wärmeaustauscher. Der innere Wärmeaustauscher 32 erzeugt einen Dampf von höherem Druck und höherer Temperatur, während der Austauscher 29 mit kälteren Flüssigkeiten arbeitet und einen Dampf von geringerem Druck und geringerer Temperatur erzeugt. Beide Austauscher bilden zylindrische senkrechte Hohlzylinder, die oben und unten durch flache Deckel abgeschlossen sind.
Die in diesen Austauschern wirkenden Heizfluide durchlaufen waagerechte Rohrspir,alen, die die Wärmeübertragungsfläche zwischen dem verdampfenden Wasser und dem die Rohre durchströmenden Fluidum (Dampf, Gas) bilden.
Ein dem oberen Deckel benachbartes gelochtes Blech teilt den Austauscher 32 in zwei Teile. Im unteren Teil liegen die von den verschiedenen Heizfluiden durchströmenden Spiralen in waagerechten Ebenen, die in kleinen Zwischenräumen untereinander angeordnet sind.
Die Rückflüsse aus dem Kessel, der durch den im 0,RTärmeaustauscher erzeugten Dampf beheizt wird, dringen in die obere Kammer ein durch einen Einlaß, der in der Zeichnung nicht zu sehen ist; die Lochungen der Platte 8I sind so berechnet, daß sich in der Kammer stets eine geringe Menge Wasser hält, wodurch die Verteilung des Wasserdurchtritts auf sämtliche Lochungen gesichert wird.
Das aus der olberen Kammer durch die Lochungen dringende Wasser fällt schnell auf die obere waagerechte Rohrspirale und erhält auf dieser eine schwache Wassefschicht. Diese Wasserschicht bedeckt die ganze Rohrspirale, geht durch die Zwischenräume zwischen den Spiralwindungen abwärts umspült die Rohre und fließt von ihrer tiefsten Stelle auf die nächste Rohrschlange. Auf diese Weise durchläuft das Wasser den ganzen Wärmeaustauscher von oben nach unten unter Aufnahme der Wärme der die Rohrschlangen durchfließenden Fluide, die abgekühlt werden, während das Wasser verdampft.
Der erzeugte Dampf steigt zwischen den Rohrwindungen und der Außenwand hoch und verläßt schließlich den Apparat durch den oberen Stutzen33.
Der Wärmeaustauscherag, der den Wärmeaustauscher 32 fast vollständig umschließt, ist ähnlich ausgebildet.
Gemäß Abb. 5 sind die Heizfluide des Wärmeaustauschers die folgenden: Die von der Destillationsstufe im Apparat 8g stammenden Dämpfe werden dem Wärmeaustauscher durch das Rohr 2Ig zugeführt und dringen in die obere waagerechte Spirale der Rohrschlange 82g ein. Die Rohrschlange 82g umfaßt eine auf die erste!Spirale folgende zweite waagerechte Spirale. Der Rohrdurchmesser der ersten waagerechten Spirale nimmt in dem Maße allmählich ab, in dem die ihn durchfließenden Dämpfe sich kondensieren.
Das Ende der zweiten waagerechten Rohrspiale ist mit dem Rohr 38g verbunden, das die es durchströmendenFluide indenWärmeaustauscher29 führt.
Das zweite Heizfluidum des Apparates wird gebildet durch die im Apparat 8f entwickelten Dämpfe, die dem ersten Wärmeaustauscher durch das Rohr 2If zugeführt werden und in die Rohrschlange 82f eintreten, die in derselben Weise wie die vorhergehende Rohrschlange 82g gewickelt ist; diese Dämpfe und ihre Kondensate verlassen die Rohrschlange 82f durch das Rohr 38f, das sie dem Wärmeaustauscher 29 zuführt.
Das dritte Heizfluidum des Wärmeaustauschers 32 wird gebildet durch die im Destillationsapparat 8e entwickelten Dämpfe, die durch das Rohr 21e in die Rohrschlange 82e gelangen, die ebenso wie die beiden vorhergehenden Rohrschlangen 82f und 82g gewickelt ist, und bei ihrem Austritt in das Rohr 38e gelangen, durch das sie ebenfalls zum Wärmeaustauscher 29 geführt werden.
Das letzte Heizfluidum ist der flüssige Rückstand, der aus demGefäßI6g durch das Rohr 45 austritt bei 46 eine Einspritzung von Auspuffdampf erhält und aus dem Rohr 45 ii,n die Rohrschlange 83 gelangt, die sich aus vier untereinander verbundenen waagerechten Rohrspiralen zusammensetzt. Nach Durchfluß durch diese Rohrschlange tritt der Rückstand durch das Rohr 45a aus, das ihn zum Wärmeaustauscher 29 führt.
Der Wärmeaustauscher 29 wird seinerseits durch die folgenden Fluide beheizt; In seinem oberen Teil durch die Kondensation und Teilabkühlung der von der Destillation im Apparat 8d stammenden Dämpfe, die ihm durch das Rohr 21d zugeführt werden und die aus zwei waagerechten Spiralen bestehende Rohrschlange 82d durchfließen. In der oberen Spirale kondensieren sich die Destillationsdämpfe, und die von ihnen durchflossenen Rohre haben einen allmählich abnehmenden Querschnitt. In der unteren Spirale werden die mit dem in 8d eingespritzten Dampf vermischten Kondensate abgekühlt. Dieses Gemisch verläßt die zweite Rohrspirale durch das Rohr 38g.
Der Wärmeaustauscher 29 erhält überdies die Wärme der im Dampfzustand aus den Apparaten 8e, 8f und 8g kommenden Fluide, die zum Teil im Wärmeaustauscher 32 kondensiert wurden. Jedes dieser Fluide durchläuft eine der waagerechten Rohrspiralen. Sie treten durch die Rohre 38', 38' und 38g aus.
Schließlich gibt der Rückstand nach seiner Abkühlung im Wärmeaustauscher 32 eine weitere Wärmemenge an den im Wärmeaustauscher 29 entstehenden Dampf ab und durchfließt zu diesem Zweck die drei letzten Rohrspiralen des Wärmeaustauschers 29, worauf er die letzte Rohrspirale durch das Rohr 4 verläßt.
Die Bewegung des verdampfenden Wassers erfolgt in 29 ebenso wie in 32.
Wie bereits weiter oben angegeben, ist der Wärmeaustauscher 29 von einem Mantelraum 5 umgeben, durch den das Erdöl auf seinem Wege zum Behandlungsprozeß geht. Das Erdöl durchfließt diesen Raum mit niedriger Geschwindigkeit, um soweit wie möglich den Wärmeverlust durch die zylindrische Oberfläche des Wärmeaustauschers 29 hindurch zu vermindern und diesen Wärmeabgang zur Vorheizung des Erdöls auzunutzen.
Sämtliche benutzten Apparate werden stark gegen Wärmeverlust isoliert, und die Rohre werden vorzugsweise zu Gruppen zusammengefaßt, damit sie sich gegenseitig gegen Wärmeverluste schützen.
Abb. 6 stellt einen Rektifizierapparat dar, der vorteilhafterweise in jeder Destillationsstufe angewendet werden kann. In dieser Abbildung ist der Rektifikator dargestellt in Anwendung bei der Stufe n + I, und er erhält als Rektiflzierflüssigkeit die Speiseflüssigkeit derselben Stufe bei ihrem Austritt aus dem oberen Gefäß der Stufen.
Dieser Rektifikator besitzt ein durch Metallbänder gebildetes Schraubenflächensystem, das den oberen Teil des R,ohrman.tels des Verdampfungsapparates der Stufe n + I, nämlich Dn + I umgibt und aus zwei Teilen besteht, einem unteren Teil, der sich aus den Schraubenwindungen p zusammensetzt, und einem oberen Teil, der aus Schraubenwindungen s besteht.
Ein äußeres Rohr Rc, das das Rohr Dn + I umgibt, bildet den äußeren Mantel der hohIzylindrischen Rektifikatorkammer. Die Schraubenfläche, die sich innen an das Rohr Dn + I und außen an das Rohr Rc anlehnt, unterteilt den zwischen den beiden Rohren vorhandenen Ringraum in der Weise, daß zwei aufeinanderfolgende Schraubenkanäle entstehen, deren unterer durch die Schraubengänge p und deren oberer durch die Schraubens gebildet wird.
Der im Apparat Dn + I erzeugte Dampf tritt in den Dom Yfl + I durch das Rohr Vn + I, durch das er in den unteren Teil des Rektifikators geführt wird, den er von unten nach oben durchläuft, um durch das Rohr V'n + 1 auszutreten.
Die Schraubengänge dieses Schranbenkanals verlaufen nicht parallel, und der Querschnitt des Durch ganges für den Dampf verändert sich in- der Weise, daß er in gewissen Abständen ab- und zunimmt.
Gemäß Abb. 6 werden die sechs unteren Windungen in einer der Dampfströmung entgegengesetzten Richtung durch die Rektifizierflüssigkeit durchflossen, die in die Kammer t durch das Rohr Tn + I eintritt, und diese Kammer gibt ihn an den Schraubenkanal in Verteilung über die ganze Breite der Schraubenfläche p ab.
In einem Abstand von zwei Schraubengängen sind in der Schraubenfläche Öffnungen o vorgesehen, die der Rektifikationsflüssigkeit gestatten, unmittelbar in Kaskade auf die untere Schraubenfläche zu fallen. Diese Kaskade unterbricht den Durchgang des Dampfes zwischen den beiden Schraubengängen., so daß die Flüssigkeitskaskade und der Dampfstrom sich aneinander stoßen und im Endergebnis der Dampf die Kaskade zerteilt und die Flüssigkeitsteilchen in dem Schraubengang nach oben schleudert, wodurch eine innige Berührung zwischen den Flüssigkeitsteilchen und den Dampfteilchen und damit die Rektifikation des Dampfes erzielt wird.
Dieser Vorgang vollzieht sich an einer Stelle, an der der Querschnitt des durch die Schraubenwindungen dargebotenen Kanals verengt ist, wodurch die Geschwindigkeit des durchströmenden Dampfes erheblich vergrößert und seine zerstäubende Wirkung auf die Flüssigkeit begünstigt wird.
Nach Beendigung dieses Vorganges vergrößert sich der Querschnitt des Schraubenkanals wieder, so daß eine starke Herabsetzung der Dampfgeschwindigkeit und damit eine Verminderung der mitreißenden Wirkung auf die Flüssigkeitsteilchen erfolgt.
Die Flüssigkeitsteilchen werden durch die Fliehkraft gegen die Wand geschleudert, setzen sich an dieser fest und fließen auf der Außenseite der Schraubenfläche an ihr entlang, wo sie sich mit der längs dieser. Wand fließenden Relçtifikationsflüssigkeit vereinigen.
Gemäß der Zeichnung fallen die Schraubengänge p radial von außen nach innen ab, wodurch die Fliehkraft ausgeglichen wird und die längs der Schraubenfläche ablaufende Flüssigkeit sich gleichmäßig über die Fläche verteilen kann. Der behandelte Dampf durchströmt den durch die Schraubenflächenp gebildeten Schraubengang, wobei er bei jeder Kaskade o mit der dort abfallendenRektifizierflüssigkeit zusammenstößt und sich bei diesem Zusammenstoß rektifiziert. Während er hierauf an demselben und dem folgenden Schraubengang entlang strömt, wo seine Geschwindigkeit sich vermindert, trennt er sich von der mitgerissenen Flüssigkeit. In diesem neuen Schraubengang vergrößert sich wieder die Dampfigeschwindigkeit zur Erzielung einer neuen Kaskadenrektifikation und so fort.
In dem oberen Gang der unteren Schraube wird in derselben, Weise verfahren, jedoch besteht hier die verwendete Rektifizierflüssigkeit aus den abfließenden Flüssigkeiten, die aus dem Dampf in der einen Abscheider darstellenden oberen Schraube s, in die keine Rektifikationsflüssigkeit eingeführt wird, abgeschiedenworden sind. Jedoch bewirkt die schwache Abkühlung, die durch die Außenwand dieses Abscheiders stattfindet, in ihm die Kondensation der schwersten Bestandteile des durchströmenden Dampfes. Dieses Kondensat wird dem Dampf zusammen mit der von ihm mitgeführten Flüssigkeit durch Fliehkraftwirkung entzogen.
Dieser Abscheider ist ähnlich wie der untere Rektifikator ausgeführt, nur daß die Kaskaden r fahlen. Die aufeinanderfolgenden Verdichtungen und Expansionen des Dampfes infolge der Schwankungen im Querschnitt des Schraubenkanals, die sowohl die Kondensation der schwersten Dampfteile als auch die Abscheidung der in ihnen enthaltenen Flüssigkeit begünstigen, werden beibehalten.
Ein dicht an. der Außenwand Rc angeordneter Überleitungskanal a, dessen Ausmündung der Be wegung des Dampfes entgegengerichtet ist und dessen Richtung zwischen der Richtung der Dampfbewegung und der Vertikalen liegt, nimmt diese Flüssigkeit auf und führt sie in den unteren -Teil des Abscheiders. Dieser Kanal a hält die Flüssigkeit zurück, die unter Mitnahme durch die Bewegung des Dampfes in der Nähe derAußenwand läuft, und leitet sie am unteren Teil des Abscheiders zum Eintrittsende der ersten Windung des unteren Rektifikators p ab, wo sie die Relæbifik3ationsfiüssilgkeit bildet.
Gemäß der Darstellung in Abb. 6 fallen die Schraubenflächen s radial entgegengesetzt wie die Schraubenflächen p, dl. h. nach außen ab. Am äußeren Ende ist ihre Neigung stark vergrößert, so daß längs des Mantels Rc ein äußerer Kanal m gebildet wird. Diese Ausbildung hat den Zweck, die dem behandelten Dampf entzogene Flüssigkeit der Berührung mit diesem Dampf zu entziehen, indem sie im Kanal m gesammelt wird, aus dem sie entweder unmittelbar oder dadurch abgeführt werden kann, daß sie aus ihm an den Kreuzungsstellen mit dem Kanal a in diesen übergeht.
Nimmt man diese letztere Anordnung an, so muß der Kanal a an den Kreuzungspunkten in solcher Weise abgeändert werden, daß er auf der der Dampfibewegung entgegengerichteten Seite offen und nach der anderen Seite geschlossen ist. Er nimmt dadurch die Form eines Rohres an, das an den Kreuzungsstellen mit dem Sohraubengang entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Dampfes offen und auf der Gegenseite geschlossen ist und das in umgekehrter Richtung zwischen den Schraubenflächen offen ist, so daß er die durch Iden in diesem Kanal umlaufenden Dampf mitgerissene Flüssigkeit aufsammeln kann.
Schließlich besitzt der Rektifikator der Abb. 6 in seinem unteren Teil den eigentlichen Rektifikator, in dem sich aufeinanderfolgende Rektifiziervorgänge zwischen der Speiseflüssigkeit der betreffenden Stufe und dem in dieser Stufe erzeugten Dampf vollziehen, wobei dile Kreisläufe der Rektifizierflüssigkeit und des zu rektifizierenden Dampfes entsprechend der klassischen Methode der Rektifikation und der methodischen Auswaschung gegenläufig sind.
Nach dieser Rektifikation werden dem Dampf die von ihm mitgenommenen Flüssigkeitsteilchen entzogen, ein Vorgang, der in dem sich an den Rektifikator anschließenden Abscheider vor sich geht.
Die Anfügung der Rektifikation an den einheitlichen Vorgang bietet den Vorteil einer Verbesserung der Erzeugnisse einer jeden Teildestillation, derart, daß sie sich für den handelsmäßigen Verbrauch eignen, nachdem sie die chemischen Behandlungen durchgemacht haben, die je nach den in ihnen entbaltenen Verunreinigungen notwendig sind.
Der aus dem Rektifikator kommende Dampf wird durch das Rohr V'n + 1: zu seinem Wärmeaustauscher oder zu seinem Kondensator geführt, wie es weiter oben beschrieben wurde.
Die Ibeispielsmreise beschriebene AnLage kann abgeändert werden, um bilden j siedenjeweiligen Bedürfnissen anzupassen. Man kann beispielsweise die Anzahl Stufen und die Anzahl Wärmeaustauscher, deren jeder einer bestimmten Temperatur des erzeugten Dampfes und den Druckverhältnissen einer jeden Teiloperation entspricht, vergrößern oder verkleinern.
Diese Änderungen der Arbeitsbedingungen der Anlage werden in jedem Fall vorausbestimmt und müssen bei der Projektierung der Anlage berücksichtigt werden.

Claims

Unabhängig davon kann man aber auch die normalen Arbeitsbedingungen einer Anlage ändern und die neuen Bedingungen durch die oben angegebenen Verfahren einstellen, um die Anlage nach Bedarf Zielen anzupassen, die von denen, die dem Entwurf derAnlage zugrunde lagen, verschieden sind PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur fraktionierten Destillation einer zusammengesetzten Flüssigkeit, bei dem diese Flüssigkeit nacheinander in verschiedenen Stufen behandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß von Stufe zu Stufe nach Maßgabe der fortschreitenden Destillation die Temperatur des Heizfluidums zunimmt, während der Arbeitsdruck abnimmt, wobei die Flüssigkeit in jeder Stufe in einem in einem Kessel untergebrachten Rohrbündel behandelt wird, das von dem Heizfluidum durchströmtvvird und aus Rohren kleinen oder mittleren Durchmessers besteht, an deren Eintrittsende in den letzten Stufen Dampf und in den ersten Stufen von der Destillation der Flüssigkeit selbst stammende Gase eingespritzt werden, wodurch eine Gasströmung in ge schlossenem Kreislauf geschaffen wird, die das sich aus der behandelten Flüssigkeit entwickelnde Gas mitnimmt.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung der aufeineinander folgenden Stufen durch Rückgewinnung der in den Destillationserzeugnissen der folgenden Stufen einschließlich des Endrückstandes der Destillation enthaltenen Kalorien erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ms Zwischenträger für die Beheizung Wasser in flüssiger und Dampfform verwendet wird, das die Kalorien der Destillationserzeugnisse der späteren Stufen aufnimmt, dabei verdampft und diese Wärme an die vorhergehenden Stufen unter Kondensation abgibt.
4. Verfahren nach jedem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Reinigung der Destilla,tionserzeugnisse in jeder folgenden Stufe die Speiseflüssigkeit dieser Stufe als Rektifizierflüssigkeit verwendet wird.
5. Verfahren nach jedem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüchtigkeitsgrad der Erzeugnisse einer Destillationsstufe durch geeignete Änderung der Heiztemperatur oder des Arbeitsdruckes oder der Größe der Injektion von Gas oder Dampf geregelt wird, wobei diese Faktoren getrennt oder gleichzeitig verändert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Destiliationstemperatur einer Stufe geregelt wird unter Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur im Wärmeaustauscher, wo der für diese Stufe bestimmte Dampf mittels einer Dampfinjektion bei höherer Temperatur erzeugt wird.
7. Verfahren nach jedem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung der Wärme durch eine Wand zwischen einer durch ein Rohr gehenden Flüssigkeit und einem zweiten, dieses Rohr von außen beheizenden Fluidum, für die Injektion in die untere senkrechte Öffnung dieses Rohres ein Strom von Gas oder Dampf verwendet wird, der zugleich mit der Flüssigkeit eindringt, wobei diese Injektion für jedes der Rohre durch eine zu ihm konzentrische Düse stattfindet.
8. Bei der Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen I bis 7, die Verwendung eines Wärmeaustauschers, der die in den Destillationserzeugnissen der zusammengesetzten Flüssigkeit enthaltene Wärme zur Erzeugung von Wasserdampf für die Beheizung einer oder mehrerer Destillationsstufen verwertet, durch den Rückfluß der Kessel dieser Stufen gespeist wird und durch eine zylindrische Kammer mit ebenen Böden gebildet wird, die durch ein gelochtes flaches, in der Nähe ihrer Decke angeordnetes, die Rüdkflüsse aufnehmendes und auf seine ganze Oberfläche verteilendes Blech in zwei Abteilungen geteilt ist, deren untere von rohrförmigen, zu waagerechten Spiralen aufgewundenen Schlangen eingenommen wird, die Rasten für das Wasser bilden, das durch die Zwischenräume der Spiralrohre durchsickern kann, die im Durchmesser mit dem Volumen des Heizfluidums nach Maßgabe seiner Kondensation abnehmen und einen kleinen Zwischenraum zwischen sich und der Gehäusewand frei lassen, wobei der Austritt des Dampfes im oberen Teil des Apparates erfolgt, und seitliche Durchgänge für die Einlässe und Auslässe der verschiedenen Schlangenrohre vorgesehen sind.
9. Wärmeaustauschergruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zu ihr gehörigen Wärmeaustauscher ineinander angeor dnet sind, derart, daß der Wärmeaustauscher höheren Druckes innen und der Wärmeaustauscher niedrigeren Druckes außen liegt.
I o.Wärmeaustauschergruppe nach Anspruch 9, dadu.rch gekennzeichnet, daß der letzte Wärmeaustauscher eine äußere Doppelwand besitzt.
11. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillationsapparate in einem einzigen Block vereinigt sind und ihre Dome Formen besitzen, die diese Gruppierung erleichtern, wobei die zwischen den Destillationskesseln und den Sockeln der Apparate freien Räume mit Wärmeisolierungsmaterial angefüllt sind.
12. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die die Erdöldämpfe, die Wasserdämpfe, das Rückflußwasser und allgemein jedes heiße Fluidum führenden Rohre zu Gruppen zusammengefaßt sind.
13. Rektifikator zur Anwendung bei der Ausführunlg des Verfahrens nach Anspruch I bis 7, gekennzeichnet durch einen in einem den oberen Teil des Kessels eines Destillla,tionsapparates umgebenden Ringraum enthaltenen Schlangenkanal, der durch ein schraubenförmig geführtes Metallband gebildet wird, dessen Ganghöhe derart wechselt, daß sich periodisch bei jedem zweite Gang aufeinanderfolgende Änderungen des Durchgangsquerschnittes zwischen einem Maximum und einem Minimum ergeben, wobei der unterhalb eines Maximalquerschnittes und oberhalb eines Minimalquerschnittes liegende Gang an diesen Punkten unterbrochen ist und der untere Teil eines jeden Ganges unterhalb und etwas vor dem Beginn -des darunterliegenden Ganges endet mit einem Zwischenraum, der der längs des oberen Ganges fließenden Flüssigkeit gestattet, unmittelbar durch die Lücke und von hier in Kaskade durch den Mindestquerschnitt zu fallen.
14. Rektifikator nachAnspruch I3t, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfläche schwach radial, nach- innen geneigt ist.
15. Abscheider zur-Ergänzung des Rektifikators nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß er durch die obere Verlängerung des den Rektifikator enthaltenden Ringraumes gebildet ist, der ebenso wie der den Rektifikator bildende untere Ringraum durch eine Schraubenfläche mit einem Schrauhenkanal ausgestattet ist und sich von dem Rektifikator dadurch unterscheidet, daß die Schraubenfläche von oben bis unten keine Unterbrechung aufweist und radial nach außen geneigt ist, wobei die Neigung am Umfang plötzlich und stark abfällt zur Bildung einer Rinne zum Abführen der durch die Fliehkraft gegen die Gehäuses wand geschleuderten Flüssigkeit, wobei ferner zusätzlich Überleitungsrinnen vorgesehen sind, die längs der Wand der Umhüllung in einer der Vertikalen angenäherten, schwach in der Strömungsrichtung des Dampfes geneigten Richtung verlaufen, wobei die Rinnen an den Kreuzungsstellen mit der schraubenförmigen Ableitungsrinne unterbrochen sind.

I6. Abscheider nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß die - Überleitungsrinnen ,Ab'führungsrinnen bilden und zu diesem Zweck durch ein abgeflachtes Rohr gebildet- sind, das von oben nach unten durch den Abscheider geht, bei seinem Durchgang durch eine Windung des Schraubenganges auf der der Dampfströmung zugekehrten Seite, wie im vorhergehenden Fall, offen ist, während es beim Durchgang durch die schraubenförmige Abführungsrinne gegen die Dampfströmung geschlossen und auf der entgegengesetzten Seite offen ist.