DE958415C - Verfahren zur chemischen Raffination von Erdoelfraktionen und verwandten Stoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur chemischen Raffination von Erdölfraktionen und verwandten Stoffen Die vorliegende Erfindung bezieht sich in erster Linie auf kontinuierliche Verfahren zur chemischen Raffination von Erdölfraktionen, kann aber auch für verwandte Gebiete, wie Schieferöldestillate, Teerdestillate sowie für unter Druck flüssige Kohlenwasserstoffe angewandt werden.
• Fraktionen von Mineralölen, Schieferölen, Hoch-und Tieftemperaturteeren werden entweder diskontinuierlich oder kontinuierlich raffiniert. Die Nachteile, die der diskontinuierlichen Raffination anhaften, sind aus Literatur und Praxis genügend bekannt, und man hat daher kontinuierliche Systeme ausgearbeitet, nach denen nunmehr größtenteils gearbeitet wird. Bei allen diesen Systemen kann man prinzipiell drei Arbeitsvorgänge unterscheiden, und zwar Mischung der zu raffinierenden Fraktion mit den im speziellen Fall benötigten Chemikalien (Schwefelsäure, Natronlauge, Hypochlorid u. a.), gefolgt von einer sogenannten Kontaktphase, in welcher das Reaktionsgemisch während der notwendigen Zeit in Kontakt gehalten wird, und schließlich die Trennung der raffinierten Fraktion von den Abfallchemikalien (Abfallsäure, Abfalllauge usw.). Zur kontinuierlichen Trennung des Reaktionsgemisches werden entweder geschlossene Absetzbehälter verwendet, welche gegebenenfalls mit entsprechenden Einsätzen versehen sind, um die Abscheidung der beiden Phasen zu erleichtern, oder es kommen kontinuierlich arbeitende .Zentrifugen hierfür zur Verwendung. Neuerdings hat man auch versucht, das Absetzen der Abfallchemikalien durch Elektrophorese zu verbessern.
• Der Leitgedanke bei allen diesen Trennungsverfahren war, die Phasen Raffinat und Abfallchemikalie nach beendeter Reaktionszeit so rasch und so scharf wie möglich zu trennen. Dies hat den Vorteil, die Reaktionszeit für jedes Produkt entsprechend scharf zu begrenzen und dadurch Nebenreaktionen zu verhindern. Hierdurch erreicht man größere Ausbeuten und niedrigeren Chmikalienverbrauch. In vielen Fällen ist noch ausschlaggebend, in dem Raffinationssystem so wenig Flüssigkeitsvolumen wie möglich zu haben, d. h., so kleine Gefäße wie möglich anzuwenden.
• Der Vorschlag geht eben darauf hin, den oben angedeuteten Stand der Technik zu verbessern, indem wir zur Phasentrennung des Reaktionsgemisches kontinuierlich arbeitende Zyklone anwenden. Diese Zvklone haben den kontinuierlichen Absetzbehältern gegenüber sämtliche Vorteile, die für die Verwendung von Zentrifugen in Anspruch genommen worden sind, d. h. rasche Trennung und geringes Flüssigkeitsvolumen.
• Was die Schärfe der Trennung anbelangt, so ist sie den Zentrifugen jedoch wesentlich überlegen. Bekanntlich wird das Reaktionsgemisch in die mit hoher Umdrehungszahl (5ooo bis ioooo Upm) rotierende Zentrifuge eingeführt. Mit Hilfe der Zentrifugalkraft wird dann eine rasche Trennung der in ihrem spezifischen Gewicht verschiedenen Phasen erreicht. Die Zentrifugen haben jedoch einige Nachteile, welche bei den Zyklonen nicht vorkommen.
• Beim Eintragen des Reaktionsgemisches in die Zentrifuge werden durch das Spiel der Scherkräfte die feinverteilten Teilchen der Chemikalien teilweise noch feiner verstaubt und können durch die Zentrifugalkraft bei der den Zkn.trifugen eigenen kurzen Verweilzeit in der Maschine nicht entfernt werden. Dies bedingt entweder einen höheren Verbrauch von Neutralisationsmitteln für das aus dieser Phase kommende Produkt oder sonst eine spezielle Nachbehandlungsstufe, wodurch diese feinstverteilten Teilchen entfernt werden können.
• Das Einführen des Reaktionsgemisches in die Zentrifuge erfolgt durch einen festen Rohrstutzen, der in die rotierende Zentrifuge hineingreift. Es ist dabei unvermeidlich, daß Luft bzw. Gas durch den Flüssigkeitsstrahl in die Zentrifuge mitgerissen wird. Hierbei geschieht es erfahrungsgemäß, daß sich Luftbläschen entweder mit oder an den Partikeln der Abfallchemikalien bilden, welche das scheinbar spezifische Gewicht der Chemikalienpartikel erniedrigen und besonders ein wirksames Ausschleudern mittels der Zentrifugalkraft verhindern. Raffinat und Chemikalien werden aus der rotierenden Trommel ausgeschleudert, in Auffangdeckeln aufgefangen und müssen dann weiter verpumpt werden. Dies hat den Nachteil, daß man eigens wieder Pumpen verwenden muß. Außerdem kann das Verpumpen gewisse Schwierigkeiten bereiten, einmal wegen Schäumen des Raffinates, welches im Auffangdeckel mit Luft gemischt wird und daher eine Luft-Raffinat-Mischung bildet, andererseits wegen der Konsistenz der Abfallchemikalien, welche wohl unter Druck in der Zentrifuge flüssig sind, nach ihrem Ausschleudern jedoch so zähflüssig werden, daß sie nicht mehr zur Abförderpumpe zu fließen.
• Wie aus der Praxis allgemein bekannt, ist der mechanische Unterhalt der mit hoher Tourenzahl rotierenden Apparate infolge von unvermeidlichem Verschleiß derart hoch, daß selbst, wo rein verfahrenstechnisch der Prozeß großen Gewinn bringt, dieser durch die besagten Unterhaltungskosten oft in Frage gestellt wird.
• Beim Arbeiten mit Zyklonen treten alle eben gesagten Nachteile nicht auf. Es handelt sich ja um eine stillstehende Apparatur, in welche das Reaktionsgemisch stromlinienartig und hermetisch eingeführt wird. Raffinat und Abfallchemikalien können rein voneinander abgetrennt werden. Außerdem kann die Trennungsart mittels Zyklonen auch für solche Prozesse angewendet werden, welche unter hohem Druck arbeiten müssen, da das Reaktionsgemisch unter jedem beliebigen Druck in die Zyklone eingeführt werden kann, die ihrerseits für beliebig hohe Drücke konstruiert werden können.
• Jedes beliebige kprrosionsbeständige Material kann gewählt werden., während bei Zentrifugen das Material zusätzlich den hohen Zentrifugalkräften standzuhalten hat.
• Bei leichtsiedenden Medien fällt die bei Zentrifugen bei Konstruktion und Betrieb auftretende Schwierigkeit fort, die die rotierende Trommel tragende Achse gegen das Antriebsgehäuse abzudichten.
• Das Austragen des Raffinates und der Chemikalien erfolgt ebenfalls unter Druek und kann auf diese Weise ohne Pumpen und Zwischenbehälter in weitere Arbeitsphasen eingeführt werden.
• Mit Hilfe der vorgeschlagenen Zyklone kann außerdem ein für Zentrifugen bisher nicht zugängliches Arbeitsgebiet betreten werden, nämlich die kontinuierliche chemische Behandlung in flüssiger Phase von solchen Kohlenwassersto-f-ten, die bei atmosphärischem Druck gasförmig sind.
• Die Abbildung zeigt ein Schema des beschriebenen Verfahrens.
• Der der Anlage in konstanter Menge und unter entsprechendem Druck zugeführte Einsatz i wird im Mischer 3 mit den im konstanten Verhältnis ebenfalls zugeführten Chemikalien :2 gemischt. Das Reaktionsgemisch fließt hierauf durch das Reaktionsgefäß q. in den Zyklon 5, aus welchem dann die vollständig voneinander getrennten Phasen, Raffinat 6 und Abfallchemikalien 7, unter dem in der Anlage befindlichen Druck ausgetragen werden. Der Zyklon 5 kann den Umständen gemäß aus einer Gruppe von mehreren Zyklonen bestehen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur chemischen Raffination von Erdölfraktionen und verwandten Stoffen, wie Schieferöldestillaten und Teerdestillaten sowie von sich aus der Verabeitung dieser Stoffe ergebenden Produkten, dadurch gekennzeichnet, d'aß zur Trennung von Raffinat und Abfallchemikalien nach dem Reaktionsgefäß Zyklone verwandt werden., so daß die auftretenden Reaktionen zeitlich scharf begrenzt werden können.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei atmospärischem Druck gasförmige Kohlenwasserstofe unter Druck in flüssiger Phase unter Benutzung von Zyklonen gereinigt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwendung von Zyklonen bei Prozessen erfolgen kann, die unter jedem technisch beherrschbaren Druck arbeiten und das Austragen des Raffinates und der Abfallchemikalien ohne nachgeschaltete Pumpen und Zwischenbehälter erfolgt. q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Trennung von Raffinat und Abfallchemikalien verwandten Zyklone. entweder einzeln oder in Gruppen in der den jeweiligen Verhältnissen angepaßten Anordnung eingesetzt werden.