DEST006557MA

DEST006557MA -

Info

Publication number: DEST006557MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 11. Juni 1953 Bekanntgemacht am 13. September 1956Date of registration: June 11, 1953 Advertised on September 13, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entasphaltieren van Erdölrückstandsfraktionen zwecks Gewinnung hochwertiger Schmieröle. Die Erfindung betrifft die Behandlung von Rückstandsölen mit einem Propan-Butan-Gemisch von einem bestimmten Mischungsverhältnis, wodurch die asphalt- und harzartigen Bestandteile der Öle entfernt werden. Durch Verwendung eines Gemisches von Propan mit etwa 14% Butan wird eine bessere Entasphaltierung erzielt.The invention relates to a method for deasphalting petroleum residue fractions for the purpose of obtaining high quality lubricating oils. The invention relates to the treatment of residual oils with a propane-butane mixture of one certain mixing ratio, which removes the asphalt and resinous components of the oils will. Using a mixture of propane with about 14% butane will make a better one Deasphalting achieved.

Bei der Raffination von rohen Erdölen zerlegt man gewöhnlich das Rohöl durch Destillation in eine Anzahl von Fraktionen, wie Benzin, Leuchtöl, Schmieröl usw. Schwerere Erdölfraktionen können destillativ nicht mit Erfolg abgetrennt werden.In the refining of crude petroleum, the crude oil is usually broken down into by distillation a number of fractions such as gasoline, luminous oil, lube oil, etc. Heavier petroleum fractions can cannot be separated off successfully by distillation.

Zum Beispiel unterliegen die Erdölfraktionen, die oberhalb des Schmierölbereichs oder oberhalb etwa 371⁰ sieden, bei der Destillation, selbst wenn diese im Vakuum durchgeführt wird, einer thermischen Zersetzung. Um Rückstandsfraktionen zu behandeln und in ihrer Qualität zu verbessern, wendet man gewöhnlich eine Reihe von Methoden der Lösungsmittelbehandlung an. Die vorliegende Erfindung betrifft die Lösungsmittelbehandlung von Rückstandsölen, bei welcher man die Asphalte und Harze aus den Rückstandsölen mit einem niedrigmolekularen Paraffinkohlenwasserstoff ausfällt und dadurch wertvolle Produkte zur Beimischung zu Schmierölen und entasphaltierte Produkte für eine Reihe anderer Anwendungszwecke gewinnt.For example, the subject oil fractions boiling above the lubricating oil range, or above about 371 ^0, wherein the distillation, even if this is carried out in vacuum, a thermal decomposition. In order to treat residual fractions and to improve their quality, a number of solvent treatment methods are usually used. The present invention relates to the solvent treatment of residual oils, in which the asphalts and resins are precipitated from the residual oils with a low molecular weight paraffinic hydrocarbon and thereby valuable products for admixture with lubricating oils and deasphalted products are obtained for a number of other purposes.

Die Rückstandsöle, auf welche sich diese Erfindung anwenden läßt, sind die schwereren Fraktionen von Erdöl, die oberhalb 454⁰ sieden und Asphalte und Harze enthalten. Diese öle kennzeichnen sichThe residue oils, to which this invention can be applied, the heavier fractions of crude oil boiling above 454 ⁰ and containing asphaltenes and resins. These oils are distinctive

609 618/4«609 618/4 «

St 6557 IVc/23 bSt 6557 IVc / 23 b

im allgemeinen mehr durch ihre physikalischen Eigenschaften als durch ihr Destillationsverhalten. Sie haben im allgemeinen ein spezifisches Gewicht (15,6°) im Bereich von etwa 0,985 bis 0,997 und eine Viskosität von etwa 2400 bis 6000 S SU bei 98,9°. Es ist bekannt,"daß paraffinbasische Kohlenwasserstoffe die hochmolekularen Anteile von Rückstandsölen, insbesondere Asphalte und Harze, abstoßen oder ausfällen. Es ist ferner bekannt, daß mit sinkendem Molekulargewicht des Ausfällungsmittels dessen Lösungsvermögen für Asphalte und Harze ebenfalls abnimmt bzw. die Fällungswirkung zunimmt. Aus diesem Grunde gibt man im allgemeinen Propan den Vorzug vor hohermolekularen Paraffinen, wie Butan, Pentan usw.generally more by their physical properties than by their distillation behavior. They generally have a specific gravity (15.6 °) in the range from about 0.985 to 0.997 and a viscosity of about 2400 to 6000 S SU at 98.9 °. It is known "that paraffinic hydrocarbons repel the high molecular weight fractions of residual oils, especially asphalts and resins or fail. It is also known that as the molecular weight of the precipitating agent decreases its dissolving power for asphalts and resins also decreases or the precipitation effect increases. For this reason, propane is generally preferred over higher molecular weight Paraffins such as butane, pentane, etc.

Es wurde nun gefunden, daß man durch Zusatz bestimmter Mengen Butan'zu Propan ein besseres Entasphaltierungsmittel erhält. Wie unten näher erörtert wird, verbessert ein Zusatz von etwa 14%It has now been found that adding certain amounts of butane to propane produces a better solution Receives deasphalting agent. As discussed in more detail below, an addition of about 14% improves

ao Butan zum Propan die Ergebnisse der Entasphaltierung wesentlich. Man erhält eine höhere Ausbeute an entasphaltiertem öl, es hat eine höhere Viskosität und bei gleicher Volumenausbeute einen besseren Farbwert, und man kann die asphaltartigen Bestandteile bei höheren Temperaturen absetzen lassen.ao butane to propane the results of deasphalting are significant. A higher yield is obtained of deasphalted oil, it has a higher viscosity and one with the same volume yield better color value, and you can settle the asphalt-like components at higher temperatures leave.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung erläutert. In dieser bedeutet Fig. ι einen schematischen Fließplan, nach welchem die Erfindung praktisch durchgeführt werden kann,The method according to the invention is illustrated in the drawing. In this means Fig. Ι a schematic flow diagram according to which the invention is carried out in practice can be,

Fig. 2 die graphische Darstellung der Beziehung zwischen Viskosität des entasphaltierten Öls und Butangehalt des Lösungsmittels, Fig. 3 die graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Ausbeute an entasphaltiertem Produkt und dem Butangehalt des Lösungsmittels undFig. 2 is a graph showing the relationship between viscosity of deasphalted oil and Butane content of the solvent, Fig. 3 is a graph showing the relationship between the yield of deasphalted product and the butane content of the solvent and

Fig. 4 die graphische Darstellung der Beziehung zwischen Viskosität des entasphaltierten Öls und derjenigen des Ausgangsgutes bei verschiedenen Butangehalten des Lösungsmittels und unter solchen Bedingungen, daß kein Asphalt mitgerissen wird.Fig. 4 is a graph showing the relationship between viscosity of deasphalted oil and those of the starting material with different butane contents of the solvent and below such Conditions that no asphalt is carried away.

In Fig. ι ist ein· einfacher schematischer Fließplan einer brauchbaren Anlage zur Entasphaltierung durch Zusatz von Lösungsmittel· gezeigt. Dieser Fließplan zeigt eine Anlage, bei welcher das Mischen von Lösungsmittel und Rückstandsöl und das Absetzenlassen des Gemisches in mehreren Stufen erfolgt. Die Erfindung kann natürlich ebenso auf eine Gegenstromkontaktanlage angewendet werden, bei welcher das Lösungsmittel im Gegenstrom zum Rückstandsöl einen Kontaktturm durchströmt. Gemäß Fig. ι wird die aus Rückstandsöl bestehende Beschickung durch Rohrleitung 1 eingeführt. Das zur Entasphaltierung verwendete Lösungsmittel, das in der Hauptsache aus einem Gemisch von Propan und Butan besteht, wird durch Rohrleitung 2 eingeführt und mit dem in Rohrleitung 1 strömenden öl vermischt. Dieses Gemisch von Lösungsmittel und öl strömt nun durch den Wärmeaustauscher 3 und wird in diesem auf etwa 60 bis 71° erhitzt. Das in Rohrleitung 4 fließende Kreislauf-Jösungsmittel kann mit dem Öl-Lösungsmittel-Gemisch sowie weiterem durch. Rohrleitung 5 eingeführtem Lösungsmittel vermischt werden. Dieses Gemisch aus Ölbeschickung, primärem, sekundärem und Kreislauf-Lösungsmittel wird nun durch eine geeignete Mischvorrichtung geführt, z. B. die Mischdüse 6. Das Lösungsmittel-Öl-Verhältnis der Mischung, die eine Temperatur zwischen etwa 54 und 66° hat und in die waagerecht angeordnete Absetzzone 7 geleitet wird, beträgt etwa 4 bis 10, vorteilhaft 4 bis 6.FIG. 1 shows a simple schematic flow diagram of a usable plant for deasphalting by adding solvent. This flow diagram shows a plant in which the mixing of the solvent and residual oil and the settling of the mixture takes place in several stages. The invention can of course also be applied to a countercurrent contact system in which the solvent flows through a contact tower in countercurrent to the residual oil. According to FIG. 1, the charge consisting of residual oil is introduced through pipeline 1. The solvent used for deasphalting, which mainly consists of a mixture of propane and butane, is introduced through pipe 2 and mixed with the oil flowing in pipe 1. This mixture of solvent and oil now flows through the heat exchanger 3 and is heated in this to about 60 to 71 °. The circulating solvent flowing in pipeline 4 can pass through with the oil-solvent mixture and others. Pipe 5 introduced solvent are mixed. This mixture of oil feed, primary, secondary and cycle solvents is now passed through a suitable mixing device, e.g. B. the mixing nozzle 6. The solvent-oil ratio of the mixture, which has a temperature between about 54 and 66 ° and is passed into the horizontally arranged settling zone 7, is about 4 to 10, advantageously 4 to 6.

Im Absetzgefäß 7 erfolgt eine Phasentrennung. Die obere flüssige Phase besteht aus einer Lösungsmittelphase und Öl und die untere flüssige Phase aus einer Lösiungsmittelphase, welche die ausgefallenen Asphalte und Harze enthält. Die obere Lösungsmittel-Öl-Phase wird in Rohrleitung 8 abgezogen und durch den Wärmeaustauscher 9 geleitet und in diesem auf etwa .57 bis 68° erwärmt. Aus Rohrleitung 10 zuströmendes Kreislauf lösungsmittel wird mit dem Gemisch von Öl und Lösungsmittel gründlich vermischt, vorteilhaft in einer Mischdüse 11 oder ähnlichen Einrichtung. Dieses Gemisch strömt nun in ein zweites Absetzgefäß 12, in welchem sich weitere hochmolekulare Bestandteile aus dem Öl abscheiden. Wie beschrieben, erfolgt in dem ersten Absetzgefäß 7 hauptsächlich eine Ausfällung der Asphalte, während im zweiten Absetzgefäß 12 hauptsächlich die Harze ausgefällt werden, Aus dem Absetzgefäß 12 kann eine obere flüssige Phase, die aus einem Gemisch von Lösungsmittel und entasphaltiertem Öl besteht, durch Rohrleitung 13 abgezogen, und in eine Anlage 14. zur Gewinnung des entasphaltierten Öls gefördert werden. Diese Anlage kann aus einer Dampfdestillationszone bestehen, in welcher man das Lösungsmittel aus dem entasphaltierten Öl mittels Dampf abstreift. Das Lösungsmittel wird als Kopfstrom too durch Rohrleitung 15, das entasphaltierte Öl als Bodenprodukt in Rohrleitung 16 abgezogen.A phase separation takes place in the settling vessel 7. The upper liquid phase consists of a solvent phase and oil and the lower liquid phase from a solvent phase, which contains the precipitated asphalts and resins. The upper Solvent-oil phase is drawn off in pipe 8 and passed through heat exchanger 9 and heated in this to about .57 to 68 °. From pipeline 10 inflowing circuit solvent is thoroughly mixed with the mixture of oil and solvent, advantageously in one Mixing nozzle 11 or similar device. This mixture now flows into a second sedimentation vessel 12, in which other high-molecular components separate from the oil. As described, done in the first sedimentation tank 7 mainly a precipitation of the asphalt, while in the second sedimentation tank 12 mainly the resins are precipitated. From the settling vessel 12 an upper liquid phase, consisting of a mixture of solvent and deasphalted oil, through pipeline 13 withdrawn, and in a plant 14 for Extraction of the deasphalted oil are promoted. This plant can consist of a steam distillation zone consist, in which the solvent from the deasphalted oil by means of steam strips off. The solvent is overhead too through pipeline 15, the deasphalted oil as Bottom product withdrawn in pipe 16.

Die Asphaltphase, welche sich im Absetzgefäß 7 abscheidet, wird aus dem .unteren Teil dieses Absetzgefäßes durch Rohrleitung 17 abgezogen und mit Waschlösungsmittel aus Rohrleitung 18 vermischt. Waschlösungsmittel und Asphaltphase werden in der Mischdüse 19 gemischt und in die Absetzzone 20 gefördert. Aus dieser wird die obere Lösungsmittelphase in Rohrleitung 4 abgezogen und in der beschriebenen Weise im Kreislauf wiederverwendet, während das ausgefallene Asphalt aus dem unteren Teil des Absetzgefäßes durch Rohrleitung 21 entfernt wird.The asphalt phase, which is deposited in the sedimentation tank 7, is from the lower part of this sedimentation tank withdrawn through pipe 17 and mixed with washing solvent from pipe 18. Wash solvent and asphalt phase are mixed in the mixing nozzle 19 and into the Settling zone 20 promoted. The upper solvent phase is withdrawn from this in pipe 4 and recycled in the manner described, while the failed asphalt is removed from the lower part of the sedimentation vessel through conduit 21.

Entsprechend wird die Harzphase aus Absatzgefäß 12 durch Rohrleitung 22 abgezogen und zusammen mit aus Rohrleitung 23 zuströmendem Waschlösungsmittel in der Mischdüse 24 gemischt. Dieses Gemisch läßt man im Absetzgefäß 25 absetzen und zieht aus diesem Lösungsmittel durch Rohrleitung 10 für die weitere Kreislauf führung in der beschriebenen Weise ab, während man die ausgefallenen Harze durch Rohrleitung 26 entfernt. Die asphalt- und harzartigen Bestandteile in den Rohrleitungen 21 und 26 werden zusammen mit Lösungsmittelrückständen in eine Anlage 27 zurCorrespondingly, the resin phase is drawn off from the sedimentation vessel 12 through pipeline 22 and combined mixed with washing solvent flowing in from pipeline 23 in the mixing nozzle 24. This mixture is allowed to settle in the settling vessel 25 and this solvent is drawn through it Pipeline 10 for the further cycle management in the manner described, while the failed Resins removed through conduit 26. The asphalt and resinous components in the Pipes 21 and 26 are together with solvent residues in a system 27 for

618/441618/441

St 6557 IVc/23 bSt 6557 IVc / 23 b

Asphaltgewinnung gefördert, die aus einer Fraktionierzone bestehen kann. Aus dieser kann Lösungsmittel über Kopf durch Rohrleitung 28 abgezogen und die harzartigen Bestandteile als Bodenprodukt in Rohrleitung 29 entfernt werden. Für die Herstellung von Asphalt kann ein Fließ- oder Verdünnungsöl niedriger Viskosität in Rohrleitung 30 zugeführt und mit dem in Rohrleitung 29 abgezogenen Asphalt vermischt werden.Asphalt extraction promoted, which can consist of a fractionation zone. From this can Solvent withdrawn overhead through pipeline 28 and the resinous constituents as a bottom product can be removed in pipe 29. A fluid or thinner oil can be used for the production of asphalt low viscosity fed in pipe 30 and withdrawn with the in pipe 29 Asphalt are mixed.

Zum Betrieb einer Entasphaltierungsanlage der in Fig. ι beschriebenen Art verwendet man gemäß der Erfindung als Lösungsmitel Propan, welches etwa 14% Butan enthält. Die Erkenntnis, daß ein Zusatz einer solchen Butanmenge zu Propan außerordentlich vorteilhaft ist, wurde in grundlegenden Betriebsuntersuchungen gewonnen. Hierbei fand man, daß eine technische Entasphaltierungsanlage unverhältnismäßig schlechter war als eine anscheinend entsprechende Versuchsanlage. So wurdeTo operate a deasphalting plant of the type described in FIG of the invention as a solvent propane, which contains about 14% butane. The realization that a Addition of such an amount of butane to propane is extremely beneficial in basic Operational studies won. Here it was found that a technical deasphalting plant was disproportionately worse than an apparently corresponding test facility. So became

ao bei einem Vergleich einer technischen Entasphaltierungsanlage von einem Durchsatz von etwa 636 m³/Tag mit einer Versuchsanlage von einem Durchsatz von etwa 636 l/Tag gefunden, daß Ausbeute, Farbe und Viskosität des in der technischen Anlage gewonnenen Produktes wesentlich schlechter waren als des Produktes der Versuchsanlage. Diese Beobachtung wurde gemacht, obgleich sich die technische und die Versuchsanlage anscheinend entsprachen: So wurden die Betriebsbedingungen so eingestellt, daß sowohl in der Betriebs- als auch in der Versuchsanlage gleiche ölausbeuten von gegebener Viskosität erzielt wurden, was zeigt, daß die beiden Anlagen etwa eine gleichstufige Wirkung haben. Nichtsdestoweniger war die Farbe des in der technischen Anlage anfallenden Raffinates viel dunkler als die in der Versuchsanlage, was klar zeigt, daß die Harze und Asphalte ungenügend . entfernt wurden.ao when comparing a technical deasphalting plant with a throughput of about 636 m ³ / day with a test plant with a throughput of about 636 l / day found that the yield, color and viscosity of the product obtained in the technical plant were significantly worse than that of the product the test facility. This observation was made even though the technical and the test system apparently corresponded: The operating conditions were set so that the same oil yields of a given viscosity were achieved in both the operating and the test system, which shows that the two systems are about one have equal effect. Nevertheless, the color of the raffinate obtained in the technical plant was much darker than that in the test plant, which clearly shows that the resins and asphalts are insufficient. removed.

Bei der Untersuchung dieser Abweichungen wurde überraschenderweise gefunden, daß zwischen der Viskosität des behandelten Rückstandsöls und dem Molekulargewicht des verwendeten Entasphaltierungsmittels bezüglich des Betriebsverhaltens ein eindeutiger Zusammenhang besteht. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß z. B. entgegen der allgemeinen Ansicht, bei Behandlung von Rückstandsölen hoher Viskosität ein Lösungsmittel besonders stark selektiv wirkt, welches ein etwa größeres mittleres Molekulargewicht als Propan hat. Diese Erkenntnis läuft dem allgemeinen Grundsatz zuwider, daß bei Änderung des Molekulargewichtes des Entasphaltierungsmittels keine Änderung der Selektivität erfolgt. Trotzdem wurde festgestellt, daß man das Verfahren erheblich verbessern kann, indem man das Molekulargewicht des zur Entasphaltierung dienenden Propans durch Zusatz von Butan erhöht. Die Verminderung des Molekulargewichtes von Propan durch Zusatz von Methan und Äthan hat die entgegengesetzte Wirkung und führt zu einer schlechteren Leistung der Anlage. Optimale Ergebnisse wurden erhalten, wenn das Entasphaltierungsmittel aus einem Gemisch von reinem Propan mit etwa 14% reinem Butan bestand. Wenn das Lösungsmittelgemisch kleine Mengen Methan und Äthan enthält, müssen etwas größere Butanmengen verwendet werden. Die Kompensation des eventuell vorhandenen Methans und Äthans kann am einfachsten durch das mittlere Molekulargewicht des Gemisches ausgedrückt werden. So soll man gemäß der Erfindung ein Lösungsmittel verwenden, dessen mittleres Molekulargewicht etwa 45,8 beträgt, was einem Butangehalt von etwa 14% unter der Annahme entspricht, daß nur Propan und Butan vorhanden sind.When examining these deviations it was surprisingly found that between the viscosity of the residual oil treated and the molecular weight of the deasphalting agent used there is a clear correlation with regard to the operating behavior. It was surprising found that z. B. contrary to popular belief, when treating residual oils high viscosity, a solvent has a particularly strong selective effect, which is an approximately has a larger average molecular weight than propane. This knowledge runs the general principle contrary to the fact that there is no change when the molecular weight of the deasphalting agent changes the selectivity takes place. Even so, it was found that the process could be improved considerably can by adding the molecular weight of the propane used for deasphalting increased by butane. The reduction in the molecular weight of propane by adding Methane and ethane has the opposite effect and leads to poorer performance of the Factory. Optimal results were obtained when the deasphalting agent was made from a mixture consisted of pure propane with about 14% pure butane. When the mixed solvent contains small amounts of methane and ethane, slightly larger amounts of butane must be used. the The easiest way to compensate for any methane and ethane that may be present is through the middle Molecular weight of the mixture can be expressed. Thus, according to the invention, one should use a solvent use whose average molecular weight is about 45.8, which is a butane content of about 14% assuming that only propane and butane are present.

Die durch Verwendung eines Lösungsmittelgemisches von einem mittleren Molekulargewicht von etwa 45,8 erzielte Wirkung hängt anscheinend mit dem Mitreißen von Asphalt mit dem Gemisch aus Rückstandsöl und Entasphaltierungsmittel zusammen. Bei den obenerwähnten Versuchen in der Versuchsanlage wurde nämlich gefunden, daß nach derThasentrennung kein Asphalt mit dem Lösungsmittel mitgerissen wurde. Da es aber in technischen Anlagen nicht möglich ist, eine solche Trennung durch Absetzen zu erzielen, werden gewöhnlich merkliche Asphaltmengen mit dem entasphaltierten öl mitgerissen. Aus irgendwelchen Gründen beseitigt die Erhöhung des Molekulargewichtes des Entasphaltierungsmittels, indem man dem Propan Butan zusetzt, diese Schwierigkeiten und ermöglicht es, das Mitreißen auch in technischen Anlagen vollständig zu beseitigen, wenn das Propan 14% Butan enthält. Dies geht aus Fig. 2 hervor, in welcher die Beziehung zwischen der Viskosität des entasphaltierten Öls von konstantem Farbwert und dem Butangehalt des Propans gezeigt ist. Das Beschickungsöl hatte eine Viskosität von 3000 SSU bei 98,9°. In technischen Anlagen hatte das entasphaltierte öl bei Verwendung von Reinpropan infolge Mitreißens von Asphalt eine Viskosität von etwa 195. Zusätze von geringen Mengen Butan zum Propan verringern dieses Mitreißen, wobei etwa 14% Butan notwendig sind, um das Mitreißen von Asphalt durch das entasphaltierte Öl vollständig zu beseitigen.By using a mixed solvent of medium molecular weight The effect achieved by about 45.8 appears to be related to the asphalt being entrained with the mix made up of residual oil and deasphalting agent. In the above-mentioned attempts in the It was found in the experimental plant that after the phase separation, no asphalt with the solvent was carried away. But since it is not possible in technical systems, such a separation To achieve by settling, significant amounts of asphalt are usually added to the deasphalted oil carried away. For whatever reason, increasing the molecular weight eliminates the Deasphalting agent, by adding butane to propane, makes these difficulties possible to completely eliminate entrainment, even in technical systems, if the propane is 14% butane contains. This can be seen from Fig. 2, in which the relationship between the viscosity of the deasphalted Oil of constant color and the butane content of propane is shown. The feed oil had a viscosity of 3000 SSU at 98.9 °. The deasphalted had in technical systems When using pure propane, oil has a viscosity of about 195. Additions of small amounts of butane to propane reduce this entrainment, whereby About 14% butane is necessary to completely remove the asphalt from being carried away by the deasphalted oil to eliminate.

Die gleiche Abhängigkeit vom Butangehalt des Lösungsmittels wurde für die Ausbeute an entasphaltiertem Öl von konstantem Farbwert gefunden. Dies ist in Fig. 3 dargestellt. Hieraus ergibt sich, daß man erheblich höhere Ausbeuten an ent- no asphaltiertem Öl erzielt, wenn man das Mitreißen von Asphalt durch Erhöhen des Butangehaltes des Lösungsmittels beseitigt. Wiederum liegt die durch Beseitigung des Mitreißens von Asphalt erzielbare optimale Ausbeute an entasphaltiertem öl bei Verwendung von Propan mit etwa 14% Butan.The same dependence on the butane content of the solvent was found for the yield of deasphalted Oil of constant color found. This is shown in FIG. 3. From this it follows found that you can get significantly higher yields of entrained oil if you keep it entrained removed from asphalt by increasing the butane content of the solvent. Again it is through Elimination of asphalt carryover achieves optimal yield of deasphalted oil when used of propane with about 14% butane.

Wenn auch die vorteilhafte Wirkung eines Gehaltes von 14% Butan im Propan eindeutig auf der Beseitigung des Mitreißens von Asphalt beruht, wie ausgeführt wurde, sind die eigentlichen Gründe für diese Erscheinung noch nicht bekannt. Aus den Fig. 2 und 3 sieht man, daß größere Ausbeuten an entasphaltiertem Öl von gleichem Farbwert gewonnen werden, da die Beseitigung des Mitreißens von Asphalt bessere Farbeigenschaften bei höheren Aus- 125, beuten ergibt. Entsprechend erlaubt eine bessereEven if the beneficial effect of a content of 14% butane in propane is clearly on the Removal of asphalt dragging based, as stated, are the real reasons for this phenomenon is not yet known. From Figs. 2 and 3 it can be seen that larger yields Deasphalted oil of the same color value can be obtained, since the elimination of the entrainment of Asphalt gives better color properties at higher yields. Correspondingly, a better one allows

609 618/441609 618/441

St 6557 IVc 123bSt 6557 IVc 123b

Ausfällung des Asphalts eine stärker selektive Entfernung der hochmolekularen Bestandteile, wodurch man ein Produktöl höherer Viskosität erhält. Wahrscheinlich beruht diese Wirkung auf einer erhöhten Teilchengröße der Asphaltphase. Es ist ferner wahrscheinlich, daß ein erhöhter Dichteunterschied der Phasen, der durch den Butanzusatz entsteht, zu dieser Wirkung beiträgt. Auf jeden Fall ist es erwiesen, wie ausgeführt wurde, daß ein Propan-Butan-Gemisch mit etwa 14% Butan ein besonders wertvolles Entasphaltierungsmittel ist. Wie betont, kann dieses Mittel durch Angabe des mittleren Molekulargewichtes beschrieben werden, welches etwa 45,8 betragen soll.Precipitation of the asphalt results in a more selective removal of the high molecular weight constituents a product oil of higher viscosity is obtained. This effect is probably due to an increased one Particle size of the asphalt phase. It is also likely that an increased density difference the phases created by the addition of butane contribute to this effect. In any case, it has been proven it has been stated that a propane-butane mixture with about 14% butane is a particularly good one is a valuable deasphalting agent. As emphasized, this means can be given by specifying the mean Molecular weight are described, which should be about 45.8.

Um das Wesen und die Vorteile der Erfindung weiter zu erläutern, wurde in einer technischen Entasphaltierungsanlage eine Reihe von Versuchen durchgeführt, wobei man das Molekulargewicht des Lösungsmittelgemisches durch Zusatz von Butan zu einer hauptsächlich aus Propan bestehenden Grundlage veränderte. Jeder Versuch wurde so durchgeführt, daß man ein entasphaltiertes Öl von gleichem Farbwert erhielt, während man dessen Ausbeute und Viskosität bestimmte. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle I angegeben, in welcher die Betriebsbedingungen und die Eigenschaften des entasphaltierten Öls angegeben sind.To the essence and advantages of the invention To explain further, a number of tests were carried out in a technical deasphalting plant carried out, the molecular weight of the solvent mixture by adding butane changed to a mainly propane base. Every attempt was like this carried out so that a deasphalted oil of the same color value was obtained while it was Yield and viscosity determined. The results obtained are given in Table I, in which the operating conditions and the properties of the deasphalted oil are specified are.

Table I.

Wirkung von wechselndem Butangehalt des Propans und Farbe des entasphaltierten Öls (technische Anlage) 80Effect of changing butane content of propane and color of deasphalted oil (technical system) 80

Versuch Nr.
3Attempt no.
3

Durchsatz, m³/Standardtag Throughput, m ³ / standard day

Viskosität der Beschickung,Charge viscosity,

SSU bei 98,9° SSU at 98.9 °

Entasphaltiertes ÖlDeasphalted oil

Durchsatz, m³/Standardtag Throughput, m ³ / standard day

Ausbeute, Volumprozent Yield, percent by volume

Viskosität, SSU bei 98,9° Viscosity, SSU at 98.9 °

Farbwert, Tag Robinson, verd Color value, day Robinson, verd

Raumteile Lösungsmittel je Raumteile BeschickungParts of solvent per parts of load

primäres Lösungsmittel primary solvent

sekundäres Lösungsmittel secondary solvent

Asphaltwäsche Asphalt washing

Harzwäsche Resin wash

insgesamt all in all

Absetztemperaturen, ⁰CSettling temperatures ^{, 0 C}

Asphalt asphalt

Harz resin

Asphaltwäsche Asphalt washing

Harzwäsche Resin wash

Zusammensetzung des LösungsmittelsComposition of the solvent

Durchschnittliches Molekulargewicht (a) Average molecular weight (a)

berechneter Butangehalt,
Volumprozent (b) calculated butane content,
Volume percentage (b)

594.1 2,990594.1 2.990

256,0 43.0 203256.0 43.0 203

55,6 57,8 39,4 45,655.6 57.8 39.4 45.6

44,6i 4,3 606,3
3,01044.6i 4.3 606.3
3.010

271,4
44,8
209
ι271.4
44.8
209
ι

0,76
0,760.76
0.76

1,15
1,221.15
1.22

3,893.89

58,9
60,058.9
60.0

38,9
46,138.9
46.1

44,9644.96

7,27.2

606,3
3,003606.3
3.003

285,4285.4

47,1
220
ι47.1
220
ι

0,76
0,78
1,16
1,22
3,920.76
0.78
1.16
1.22
3.92

59,4
62,859.4
62.8

39,4
46,739.4
46.7

45,4845.48

609,8 3,060609.8 3.060

289,0289.0

47,4 223 ι47.4 223 ι

0,70 0,680.70 0.68

o,97 •1,19o, 97 • 1.19

3,533.53

63,3 65,0 46,163.3 65.0 46.1

49,449.4

45,77 13,845.77 13.8

626,1 ^8s 626.1 ^8s

3,9903,990

289,0 46,2 234289.0 46.2 234

³A ³ A

0,94 0,63 1,40 1,36 4,330.94 0.63 1.40 1.36 4.33

65,065.0

65,3 46,165.3 46.1

51,151.1

46,06 15,846.06 15.8

Aus Tabelle I ist zu erkennen, daß eine Erhöhung des Butangehaltes von 4,3 auf 13,8% in den Versuchen 1, 2, 3 und 4 die Ausbeute an entasphaltiertem Öl von 43 bis auf 47,4 Volumprozent steigerte. Entsprechend wurde die Viskosität des entasphaltierten Öls wesentlich erhöht, wenn man den Butangehalt des Entasphaltierungslösungsmit-From Table I it can be seen that an increase in the butane content from 4.3 to 13.8% in experiments 1, 2, 3 and 4 determine the yield of deasphalted Oil increased from 43 to 47.4 percent by volume. The viscosity of the deasphalted oil is significantly increased if the butane content of the deasphalting solvent

(a) Errechnet aus der Bestimmung im Massenspektrometer und den Ergebnissen einer einfachen Entspannungsverdampfung.(a) Calculated from the determination in the mass spectrometer and the results of a simple flash evaporation.

(b) Berechnet aus dem durchschnittlichen Molekulargewicht unter der Annahme, daß nur C₃ und C₄ anwesend sind; Methangehalt: ο bis 0,3%; Äthangehalt: 0,3 bis 0,8 %.(b) Calculated from the average molecular weight assuming that only C ₃ and C _{4 are} present; Methane content: ο up to 0.3%; Ethane content: 0.3 to 0.8%.

tels erhöhte. Versuch Nr. 5, bei dem man sogar einen noch höheren Butangehalt im Lösungsmittel verwendete, ist mir den Versuchen 1 bis 4 nicht genau vergleichbar, da man hierbei ein Öl von etwas schlechteren Farbeigenschaften erhielt. Ein Vergleich von Ausbeute und Viskosität zeigt indessen, daß man durch Steigerung des Butan-tels increased. Experiment no. 5, in which you have an even higher butane content in the solvent used is not exactly comparable to experiments 1 to 4, as one uses an oil of received slightly poorer color properties. A comparison of yield and viscosity shows, however, that by increasing the butane

609-618/441609-618 / 441

St 6557 IVc/23bSt 6557 IVc / 23b

gehaltes im wesentlichen keine weitere Verbesserung erzielte.content achieved essentially no further improvement.

Dieser Schluß wurde durch sorgfältige Kontrollversuche erhärtet, bei welchen der Butangehalt des Lösungsmittels über i4°/o erhöht wurde. Wiederum wurden die Versuche in einer technischen Anlage durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt. This conclusion was supported by careful control tests, in which the butane content of the Solvent was increased above 14%. In turn the tests were carried out in a technical facility. The results are shown in Table II.

Table II

Wirkung von wechselndem Butangehalt desEffect of changing butane content of the

Propane und Farbe dies entasphaltierten ÖlsPropane and color of this deasphalted oil

(technische Anlage)(technical installation)

1515th Durchsatz, ni³/Standard-Throughput, ni ³ / standard II. /ersuch Nr/ request no 33 ta£f ta £ f 22
Viskosität der
Viscosity of the <QO O<QO O ^02 7^ 02 7 Beschickung, SSULoading, SSU SQÖ OSQÖ O Oy 11Oy 11 bei 98 9° .at 98 9 °. Entasphaltiertes ÖlDeasphalted oil 2 ς^Ο2 ς ^ Ο 2,4002,400 ³⁵ Durchsatz, ³⁵ throughput, 2 4=502 4 = 50 m³/Standardtag ...m ³ / standard day ... Ausbeute,Yield, 287,3287.3 284,9284.9 Volumprozent Volume percentage 288,1288.1 Viskosität,Viscosity, 48,748.7 48,148.1 ³⁰ SSU bei 98,9° .... ³⁰ SSU at 98.9 ° .... 48,348.3 Farbwert,Color value, I99I99 I99I99 Tag Robinson, verd.Day Robinson, verd. 202202 Raumteile Lösungs-Room parts solution 3/3 /
/4/ 4 3/3 /
/4/ 4 35 mittel je Raumteile35 average per room ³U ³ U Beschickungfeed primäres Lösungsprimary solution mittel .medium . sekundäres Lösungs-secondary solution 1,021.02 1,011.01 *^c mittel * ^c medium 1,011.01 Asphaltwäsche Asphalt washing P,88P, 88 0,870.87 Harzwäsche Resin wash 0,870.87 1,701.70 insgesamt all in all 1,671.67 1,581.58 1,671.67 45 Absetztemperaturen, ⁰C45 settling temperatures ^{, 0 C} 1,671.67 Asphalt asphalt =; is=; is Harz resin 6^,06 ^, 0 71 771 7 Asphaltwäsche Asphalt washing o>y
- 6^ Q o> y
- 6 ^ Q 67 Q67 Q _ '_ ' Harzwäsche
50Resin wash
50 Ot y
44,4 Ot y
44.4 / 'y
68 3/ 'y
68 3 45,645.6 Zusammensetzung desComposition of 52,252.2 44,444.4 61,161.1 LösungsmittelsSolvent 58,958.9 DurschnittlichesAverage Molekulargewicht (b)Molecular weight (b) berechneter Butancalculated butane 45,7545.75 47,2047.20 gehalt, Volumcontent, volume 46,6046.60 prozent (c) percent (c) 13,813.8 24,024.0 20,020.0

(b) Errechnet aus der Bestimmung im Massenspektrometer und den Ergebnissen einer einfachen Entspannungsverdampfung. (b) Calculated from the determination in the mass spectrometer and the results of a simple flash evaporation.

(c) Berechnet aus dem durchschnittlichen Molekulargewicht unter der Annahme, daß nur C₃ und C₄ anwesend sind; Methangehalt: ο bis o,2°/₀; Äthangehalt: 0,1 bis 1,3°/₀.(c) Calculated from the average molecular weight assuming that only C ₃ and C _{4 are} present; Methane content: ο to o, 2 ° / _0; Ethane content: 0.1 to 1.3% / ₀ .

Aus Tabelle II ist au erkennen, daß Ausbeute und Viskosität des entasphaltierten Öls von vergleichbarem Farbwert nicht verbessert wurden, wenn man das Molekulargewicht des Lösungsmittels über etwa 45,8 erhöhte bzw. indem man mehr als 14% Butan dem Propan zusetzte. Diese Werte beweisen deshalb zusammen mit denjenigen der Tabelle I, daß der ,Zusatz von etwa 14% Butan zu Propan das Mitreißen am wirkungsvollsten beseitigt und man dadurch höhere Ausbeute an öl, eine bessere Viskosität u. dgl. erzielt. Wenn man die Möglichkeit untersucht, ob man größere Butanmengen verwenden kann, muß man sich vergegenwärtigen, daß die Butanwiedergewinnung nicht so wirksam durchgeführt werden kann wie die Wiedergewinnung von Propan. So geht Butan in den normalen Lösungsmittelwiedergewinnungsanlagen einer Entasphaltierungsanlage selektiv verloren. Infolgedessen ist es sehr unzweckmäßig, mehr als 14% Butan im Entasphaltierungslösungsmittel zu verwenden. Aus diesem Grunde liegt die verwendete Butanmenge bei etwa 14%.From Table II it can also be seen that the yield and viscosity of the deasphalted oil are comparable Color values were not improved when considering the molecular weight of the solvent increased by about 45.8 or by adding more than 14% butane to the propane. These values prove it therefore, together with those of Table I, that the addition of about 14% butane to Propane is the most effective way of eliminating entrainment and thus a higher yield of oil, a better viscosity and the like. Achieved. When examining the possibility of using larger amounts of butane one must realize that butane recovery is not so Can be effectively carried out such as the recovery of propane. This is how butane goes into the normal solvent recovery plants of a deasphalting plant. As a result, it is very inconvenient to have more than 14% butane in the deasphalting solvent use. For this reason, the amount of butane used is around 14%.

Bei Bestimmung der Verbesserung, die man durch Butanzusatz zu Propan bei der Asphaltentfernung erzielen kann, wurde ferner gefunden, daß man bei Zusatz von Butan höhere Temperaturen in den Absetzzonen einhalten kann. So wurde in einem typischen Fall bei Herstellung eines entasphaltierten Öls von brauchbarer Farbe gefunden, daß bei Verwendung von Reinpropan eine Absetztemperatur von etwa 56⁰ notwendig war. Wenn man aber dem Propan 14% Butan zusetzte, konnte die Absetztemperatur 64⁰ betragen, wenn man ein entasphaltiertes öl von gleicher Qualität herstellte. Das ist ebenfalls ein bedeutender Vorteil, den man durch Verwendung eines Butan-Propan-Gemisches als Entasphaltierungsmittel erzielt, und zwar gilt dies besonders für warme Gegenden oder solche Gebiete, in denen Kühlwasser nicht ausreichend zur Verfügung steht, da die Temperatur, auf welcher die Absetzzone einer Entasphaltierungsanlage gehalten werden kann, häufig die Anwendung des Verfahrens einschränkt.When determining the improvement that can be achieved in removing asphalt by adding butane to propane, it was also found that higher temperatures can be maintained in the settling zones when butane is added. Thus, a deasphalted oil of useful color was found in a typical case, during production, that the use of pure propane a setting temperature of about 56 ⁰ was necessary. If, however, 14% butane was added to the propane, the settling ^{temperature could be 64 0} if a deasphalted oil of the same quality was produced. This is also a significant advantage achieved by using a butane-propane mixture as a deasphalting agent, especially in warm areas or in those areas where cooling water is not sufficiently available because of the temperature at which the settling zone a deasphalting plant, often restricts the application of the process.

Weitere Versuche mit dem Entasphaltierungsmittel gemäß der Erfindung erwiesen, daß die erwähnten Verbesserungen hauptsächlich bei der Verarbeitung von Rückstandsölen hoher Viskosität erzielt werden. So hat der Butanzusatz zu Propan wenig Wirkung, wenn man die Entasphaltierung eines Rückstandsöls niedriger Viskosität verbessern will. Wenn aber das Rückstandsöl eine Viskosität über etwa 2500 SSU hat, lassen sich die Vorteile der Erfindung in vollem Umfange erzielen. Die Erfindung wird vorteilhaft auf die Behandlung von Rückstandsölen angewendet, deren Viskosität etwa 3000 SSU bei 98,9° beträgt. Das ist aus Fig. 4 zu erkennen, in welcher die Beziehung zwischen der Viskosität des entasphaltierten Öls und der Viskosität der Beschickung dargestellt ist. Kurve A wurde in Versuchsanlagen unter Bedingungen erhalten, daß kein Asphalt in das entasphaltierte Öl mitgerissen wurde. Kurve B wurde in einer technischen Anlage erhalten, wenn man zumindest 13%Further experiments with the deasphalting agent according to the invention have shown that the improvements mentioned are mainly achieved in the processing of residual oils of high viscosity. The addition of butane to propane has little effect if one wants to improve the deasphalting of a residual oil of low viscosity. However, if the residual oil has a viscosity above about 2500 SSU, the full benefits of the invention can be achieved. The invention is advantageously applied to the treatment of residual oils whose viscosity is about 3000 SSU at 98.9 °. This can be seen from Figure 4 which shows the relationship between the viscosity of the deasphalted oil and the viscosity of the feed. Curve A was obtained in pilot plants under conditions that no asphalt was entrained into the deasphalted oil. Curve B was obtained in a technical system if you have at least 13%

609 6187441609 6187441

Claims

St 6557 IVc/23bSt 6557 IVc / 23b

Butane was used in the solvent, while for curve C no butane was used. It can be seen that below a viscosity of about 2500 for the feed, the process could be improved little by adding butane. However, when the viscosity of the feed was higher, especially above 3000, adding 13% or more butane produced results essentially the same as those with no entrainment. It should therefore be stated that the process according to the invention is primarily applicable to the treatment of residual oils whose viscosity at 98.9 ° is above about 3000 SSU. If one considers the advantages achieved by the process according to the invention, one must consider the advantage of obtaining a deasphalted oil of higher viscosity than can otherwise be achieved. As emphasized, you can increase the viscosity of the deasphalted oil by up to 30 units by using propane with 14% butane. This serves to further increase the increase in the yield of deasphalted oil, since a deasphalted oil of higher viscosity can be mixed with larger amounts of lubricating oil by-products of lower viscosity, whereby an increase in lubricating oil production of practically up to 27% can be achieved under comparable conditions.

Actions tan s prO c η E:

ι. Process for deasphalting residual oils by adding a deasphalting agent, characterized in that one Deasphalting agent used, which consists essentially of propane, which is about Contains 14% butane.

2. The method according to claim 1, characterized in that that a residual oil is used as the starting product, the viscosity of which at 98.9 ° is above about 2500 SSU.

3. The method according to claim 1, characterized in that a deasphalting agent is used which consists essentially of a mixture of low molecular weight C ₁ - to C ₄ paraffin hydrocarbons with an average molecular weight of about 45.8.

Considered publications:
Kalichewsky and S. Tagiier, Chemical Refining

of Petroleum, New York 1942, pp. 330/331, 333, 332; H. S. Bell, C. E. American Petroleum Refining,

3rd edition, 1945, p. 386.

1 sheet of drawings

1 609 618/441 9. 561 609 618/441 9. 56