DE1091679B

DE1091679B - Process for cooling hydrocarbon oils in selective treatment using SO

Info

Publication number: DE1091679B
Application number: DEE16147A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Fischer
Original assignee: Edeleanu GmbH
Current assignee: Edeleanu GmbH
Priority date: 1958-07-18
Filing date: 1958-07-18
Publication date: 1960-10-27
Also published as: GB922625A

Description

Verfahren zum Kühlen von Kohlenwasserstoffölen bei der Selektiv-Behandlung mittels S02 Die Selektiv-Extraktion von Kohlenwasserstoffölen, die in den Siedebereich von Benzin bis Dieselöl fallen, mittels S 02 wird bekanntlich bei Temperaturen vorgenommen, die unterhalb der Normaltemperatur liegen. So extrahiert man Benzine bei -50 bis -20° C, Kerosene bei -20 bis -10° C und Dieselöle bei -10 bis -f-10° C. Lösungsmittel und Einsatzöl müssen daher im Augenblick des Kontaktes die erforderlichen Temperaturen aufweisen.Process for cooling hydrocarbon oils in selective treatment by means of S02 The selective extraction of hydrocarbon oils that reach the boiling point from gasoline to diesel oil, S 02 is known to be used at temperatures which are below normal temperature. How to extract gasoline at -50 to -20 ° C, kerosene at -20 to -10 ° C and diesel oils at -10 to -f-10 ° C. Solvents and feed oil must therefore have the required temperatures at the moment of contact exhibit.

Man hat bisher die Kühlung in der `''eise vorgenommen, daß man das Schwefeldioxyd für sich allein durch Verdampfen eines entsprechenden Überschusses von S 02 unter die gewünschte Extraktionstemperatur herabgekühlt und danach das Einsatzöl indirekt mit der unterkühlten SO, auf die Behandlungstemperatur gebracht hat. Oder man hat S 02 und Einsatzöl bei den in den Vorratstanks jeweils herrschenden Temperaturen gemischt und danach durch Abdampfen überschüssiger S 02 das Gemisch auf die gewünschte Temperatur gekühlt. Diesen Arbeitsweisen ist eine nicht rationelle Ausnutzung der S02 gemeinsam insofern, als ein Teil der S 02 nur zur Kühlung, nicht aber vorher noch zur Extraktion eingesetzt wurde.Up to now, cooling has been carried out in the `` '' way by cooling the sulfur dioxide below the desired extraction temperature by evaporating a corresponding excess of S 02 and then bringing the feed oil to the treatment temperature indirectly with the supercooled S O. Or S 02 and feed oil were mixed at the temperatures prevailing in the storage tanks and then the mixture was cooled to the desired temperature by evaporating off excess S 02. These working methods have in common a non-rational use of the S02 insofar as part of the S 02 was only used for cooling, but not previously for extraction.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das Einsatzöl in der Weise zu kühlen, daß man bei stufenweiser Extraktion aus der Stufe, die unmittelbar der Stufe vorangeht, in welche das Einsatzöl eingeführt wird, und bei Behandlung in einer Gegenstromkolonne aus einem Extraktsammelboden, der sich kurz oberhalb des Eintritts des Einsatzöles befindet, einen Zwischenextrakt entnimmt, diesen in das Einsatzöl einspritzt und durch Verdampfen der S 02 die Kühlung bewirkt.According to the invention it is proposed to use the oil in this way cool that one with step-wise extraction from the stage that immediately followed the stage precedes into which the feed oil is introduced and when treated in one Countercurrent column from an extract collecting tray located just above the inlet of the feed oil is located, takes an intermediate extract, this into the feed oil injected and causes the cooling by evaporation of the S 02.

Die Erfindung soll an Hand der Fig. 1 und 2 erläutert werden.The invention will be explained with reference to FIGS. 1 and 2.

Fig. 1 stellt das Schema einer z. B. dreistufigen S 02-Behandlung eines leichten Kohlenwasserstofföles dar.Fig. 1 shows the scheme of a z. B. three-stage S 02 treatment of a light hydrocarbon oil.

In den Mischbehälter A wird durch Leitung 1 die auf die gewünschte Temperatur vorgekühlte S 02 eingeführt. Sie mischt sich mit dem aus Mischbehälter B durch Leitung 2 aufsteigenden Raffinat, löst aus diesem noch vorhandene Extraktanteile und verläßt als schwache Extraktlösung, d. h. als Extraktlösung, die nur wenig Extraktanteile enthält, den Behälter A, um durch Leitung 3 in den Behälter B einzutreten, während die Raffinatlösung durch Leitung 10 den Behälter A verläßt, um in der Verdampferstation vom Lösungsmittel befreit zu werden. Hier mischt sie sich mit dem aus Mischbehälter C kommenden und durch Leitung 4 in den Behälter B eintretenden Raffinat, das infolge des geringeren Kontaktes des Einsatzöles mit der S02 schwächer vorraffiniert ist und demzufolge noch mehr Extraktanteile enthält als das nach Behälter A gehende Raffinat. Die - wie oben erwähnt -schon Extraktanteile enthaltende Extraktlösung reichert sich weiter mit Extraktanteilen an und verläßt durch Leitung 5 den Behälter B; sie wird im Behälter C mit dem auf die gewünschte Temperatur gekühlten Einsatzöl vermischt, das über Leitung 6 aus Behälter E nach C gelangt. Hier im Behälter C wird das Lösungsvermögen der Extraktlösung zum letztenmal ausgenutzt; sie gelangt von Mischbehälter C in den Absetzbehälter D, der lediglich dazu dient, etwa mitgerissene Raffinatbestandteile aus der Extraktlösung auszuscheiden. Diese werden über Leitung 9 dem Einsatzöl in Leitung 6 zugesetzt. Der Endextrakt verläßt über Leitung 11 den Absetzbehälter D, von wo er zur Verdampferstation geführt wird.S 02, which has been pre-cooled to the desired temperature, is introduced into the mixing container A through line 1. It mixes with the raffinate rising from mixing container B through line 2, dissolves remaining extracts from this and leaves container A as a weak extract solution, ie as an extract solution that contains only a few extracts, in order to enter container B through line 3, while the raffinate solution leaves container A through line 10 to be freed from solvent in the evaporator station. Here it mixes with the raffinate coming from mixing tank C and entering tank B through line 4, which is less pre-refined due to the lower contact of the feed oil with the SO2 and therefore contains even more extracts than the raffinate going to tank A. As mentioned above, the extract solution, which already contains extract portions, is further enriched with extract portions and leaves container B through line 5; it is mixed in container C with the feed oil, cooled to the desired temperature, which passes from container E to C via line 6. Here in container C the dissolving power of the extract solution is used for the last time; it passes from the mixing container C into the settling container D, which only serves to separate any raffinate components that may have been entrained with it from the extract solution. These are added to the feed oil in line 6 via line 9. The final extract leaves the settling tank D via line 11, from where it is led to the evaporator station.

Zur Kühlung des Einsatzöls wird dem Einsatzöl in Leitung 7 Extraktlösung aus Leitung 5 zugegeben; im Kühlbehälter E wird das Gemisch beider durch Verdampfen von S 02 auf die gewünschte Temperatur gebracht. Das in Leitung 1 dem Mischbehälter A zugegebene Schwefeldioxyd hat also auf seinem Wege durch Behälter A, Leitung 3 und Mischbehälter B einen beträchtlichen Teil der Extraktanteile aufgenommen; es stellt insofern einen Zwischenextrakt dar, als es bereits beträchtliche Extraktanteile enthält, sein Lösungsvermögen aber ist im Mischbehälter C endgültig ausgenutzt wird.To cool the feed oil, extract solution is added to the feed oil in line 7 added from line 5; In the cooling container E, the mixture of the two is evaporated brought to the desired temperature by S 02. That in line 1 the mixing tank A has added sulfur dioxide on its way through container A, line 3 and mixing container B received a considerable part of the extract portions; it is an intermediate extract in that it already contains a considerable amount of extract contains, but its dissolving power is finally used in the mixing tank C.

Im Prinzip analog verläuft das Verfahren nach der Erfindung in einer Gegenstromextraktionskolonne, wie Fig. 2 zeigt.In principle, the method according to the invention takes place in an analogous manner Countercurrent extraction column, as FIG. 2 shows.

In eine mit Mischkörpern angefüllte Säule wird unterhalb des Säulenkopfes durch Leitung 21 SO, und oberhalb des Kolonnenbodens durch Leitung 22 das Einsatzöl eingeführt. Lösungsmittel und Einsatzöl befinden sich auf der gewünschten Temperatur; das Lösungsmittel wurde durch Abdampfen von S 02 direkt gekühlt. Das Schwefeldioxyd sinkt wegen seines höheren spezifischen Gewichtes nach unten, das leichtere Einsatzöl steigt nach oben. Dabei nimmt das Schwefeldioxyd aus dem Raffinat dort noch anwesende Extraktanteile mit nach unten. Kurz oberhalb der Stelle, wo das gekühlte Einsatzöl in die Kolonne F eintritt, etwa an der Stelle 23, ist ein Sammelboden vorgesehen, der die extrakthaltige S 02 auffängt. Ein Teil dieser Zwischenextraktlösung wird über Leitung 24 abgezogen, in der Leitung 25 mit dem unbehandelten Einsatzöl gemischt und in den Kühler K geführt : durch Abdampfen von S 02 - die S 02-Dämpfe werden über Leitung 26 abgesaugt - wird das Gemisch aus Einsatzöl und Zwischenextraktlösung auf die gewünschte Temperatur gekühlt. Das gekühlte Geinisch wird von der Pumpe durch Leitung 22 in die Säule F gedrückt. Dort wird es mit der aus dem Sammelboden 23 überlaufenden Zwischenextraktlösung gemischt. Der abgeschiedene Extrakt wird aus der Kolonne F über Leitung 29 und die Raffinatlösung über Leitung 30 in die zuständige Verdampferstation geführt. wo das Lösungsmittel abgetrieben wird.The feed oil is introduced into a column filled with mixing bodies below the column head through line 21 SO, and above the column bottom through line 22. The solvent and feed oil are at the desired temperature; the solvent was cooled directly by evaporation of S 02. The sulfur dioxide sinks down due to its higher specific weight, the lighter feed oil rises upwards. The sulfur dioxide from the raffinate takes the extract portions still present there with it downwards. Shortly above the point where the cooled feed oil enters column F, for example at point 23, a collecting tray is provided which collects the extract-containing S 02. Part of this intermediate extract solution is drawn off via line 24, mixed with the untreated feed oil in line 25 and fed into the cooler K: by evaporation of S 02 - the S 02 vapors are sucked off via line 26 - the mixture of feed oil and intermediate extract solution is created cooled to the desired temperature. The cooled gas is forced into column F by the pump through line 22. There it is mixed with the intermediate extract solution overflowing from the collecting base 23. The extracted extract is fed from column F via line 29 and the raffinate solution via line 30 into the relevant evaporator station. where the solvent is driven off.

Zum Kühlen des Einsatzöls im Kühler K wird also hier ein Zwischenextrakt verwendet, der auf dem Wege, den die SO 2 vom Kolonnenkopf bis zum Sammelboden 23 genommen hat, beträchtliche Mengen (etwa die Hälfte der im Einsatzöl vorhandenen) Extraktanteile aufgenommen hat.To cool the feed oil in the cooler K, an intermediate extract is used here, which has absorbed considerable amounts (about half of the amount of extract present in the feed oil) on the way that the S O 2 has taken from the top of the column to the collecting bottom 23.

Die Kühlung des Einsatzöles durch Zugabe von Endextrakt (aus Leitung 11 in Fig. 1 und Leitung 29 in Fig.2) wäre unvorteilhaft, weil dadurch zuviel Extraktanteile dem Einsatzöl wieder zugesetzt wÜrden. Ebenso empfiehlt es sich nicht, Raffinatlösung (aus Leitung 10 in Fig. 1 und Leitung 30 in Fig. 2) zur Kühlung herauszuziehen, da diese nur wenig S 02 enthält.The cooling of the feed oil by adding final extract (from line 11 in FIG. 1 and line 29 in FIG. 2) would be disadvantageous because it would result in too much extract the feed oil would be added again. Likewise, it is not recommended to use raffinate solution (from line 10 in Fig. 1 and line 30 in Fig. 2) to be pulled out for cooling, as this contains only a little S 02.

Es ist zwar bekannt, bei der Behandlung von Kohlenwasserstoffölen mittels SO, unter Anwendung eines Temperaturgradienten den bei höherer Temperatur erhaltenen Extrakt auf tiefere Temperatur abzukühlen und das sich dabei abscheidende, sogenannte Pseudo-Raffinat zusammen mit dem Einsatzöl erneut mit S OZ zu behandeln. Diese Arbeitsweise unterscheidet sich jedoch von dem Verfahren gemäß der Erfindung in folgenden Punkten: Die Zwischenextraktlösung gemäß der Erfindung entsteht bei der Behandlung der kaffinatphase mit frischer SO,; das Einsatzöl selbst kam mit ihr noch nicht in Kontakt. Demzufolge stellt dieser Zwischenextrakt eine Lösung dar, die aus der Hauptmenge der verwendeten SO, (etwa 90 Volumprozent) besteht und nur etwa die Hälfte der Ungesättigten enthält, die aus dem Einsatzöl sich entfernen lassen. (Die Menge der Ungesättigten hängt von der Provenienz des Einsatzöles ab und dürfte sich bei den Fraktionen, die entsprechend der Erfindung behandelt werden sollen, im Durchschnitt zwischen 15 und 20 Gewichtsprozent [bezogen auf Einsatzöl] bewegen.) Die Menge der Zwischenextraktlösung übertrifft die Menge der Hauptextraktlösung, weil ja etitspreciiend der Erfindung auch die Menge der SO, zur Extraktion herangezogen wird, die sonst nur durch Verdampfung die Kühlung des Extraktionsgemisches bewirken würde. Sie richtet sich selbstverständlich nach der Temperatur, auf die gekühlt werden soll.Although it is known to cool in the treatment of hydrocarbon oils by S O, using a temperature gradient the extract obtained at a higher temperature to lower temperature and to treat thereby separates, so-called pseudo-raffinate together with the feed oil again with S OZ. However, this mode of operation differs from the process according to the invention in the following points: The intermediate extract solution according to the invention arises from the treatment of the kaffinate phase with fresh SO2 ; the feed oil itself has not yet come into contact with it. Accordingly, this intermediate extract is a solution (about 90 volume percent) consists of the bulk of the S used O, and contains only about half of the unsaturated leave from the feed oil to remove. (The amount of unsaturated depends on the provenance of the feed oil and should be between 15 and 20 percent by weight [based on feed oil] for the fractions that are to be treated according to the invention.) The amount of the intermediate extract solution exceeds the amount of main extract solution because yes etitspreciiend the invention, which would otherwise cause only by evaporation cooling of the extraction mixture and the amount of S O, is used for the extraction. It is of course based on the temperature to which the cooling is to take place.

Das Pseudo-Raffinat dagegen wird erhalten, wenn man das Lösungsvermögen des Hauptextrakts vermindert, d. h. diesen entweder kühlt oder aus ihm S 02 abdampft. Die für die Extraktion vorgesehene S O., hat nicht nur mit dem Raffinat, sondern auch mit dem Einsatzöl in Kontakt gestanden; ihr Gehalt an Ungesättigten ist dementsprechend größer, d. h., ihr Lösungsvermögen gegenüber den Ungesättigten ist unter den herrschenden Extraktionsbedingungen vollkommen ausgenutzt. Wegen dieses hohen Gehaltes an Extraktanteilen wäre es unvorteilhaft, den Zwischenextrakt durch Extrakt zu ersetzen, d. h. diesen oder einen Teil davon dem Einsatzöl zuzugeben und das Gemisch gemeinsam auf die gewünschte Endtemperatur zu kühlen. Das Pseudo-Raffinat selbst wird ja dem Einsatzöl zugesetzt, um über Austauschvorgänge aus dem Pseudo-Raffinat die Raffinatanteile in das Raffinat und die Extraktanteile in den Extrakt zu nehmen. Der Gehalt an S O@ im Pseudo-Raffinat ist indessen so gering (- 30 @' olumprozent bez. auf Pseudo-Raffinat), daß seine Menge nicht ausreicht, um die erforderlichen Kühlwirkungen zu erzielen, da schon die Menge der Pseudoraffinatlösung nur wenige Prozente des Gesamtextraktes ausmacht.The pseudo-raffinate, on the other hand, is obtained if the dissolving power is used of the main extract decreased, d. H. this either cools or S 02 evaporates from it. The SO provided for the extraction has not only with the raffinate, but also been in contact with the feed oil; their unsaturated content is accordingly bigger, d. That is, their ability to resolve the unsaturated is below the ruling ones Extraction conditions fully exploited. Because of this high content of extracts it would be disadvantageous to replace the intermediate extract with extract, i. H. this or a part of it to add the feed oil and the mixture together on the desired final temperature to cool. The pseudo-raffinate itself becomes the feed oil added to replace the raffinate fractions from the pseudo-raffinate in the raffinate and the extract fractions in the extract. The content of S However, O @ in the pseudo-raffinate is so low (-30% olum percent based on the pseudo-raffinate), that its quantity is not sufficient to achieve the required cooling effects, since the amount of pseudoraffinate solution is only a few percent of the total extract matters.

Claims

PATENT CLAIM: Process for cooling hydrocarbon oils at the selective treatment by means of S 02, characterized in that the feed oil an intermediate extract is added which, in the case of step-by-step extraction from the stage, which immediately precedes the stage into which the feed oil is introduced, and when treated in a countercurrent column from an extract collecting tray, which is is located just above the inlet of the feed oil, and then the The mixture is cooled to the desired temperature by evaporation of SO2. Into consideration Drawn pamphlets: French patent specification No. 823 460.