-
Verfahren zur Abtrennung von festem Paraffin. aus paraffinhaltigen
(Ölen, insbesondere für die Gewinnung von Paraffinkonzentraten durch Flotation Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Abtrennung von festem Paraffin aus
paraffinhaltigem C51: Vor einiger Zeit wurde vorgeschlagen, paraffinhaltige Öle
mit Hilfe der Flotation zu entparaffinieren. Nach diesem Verfahren wurde das t51
auf die erforderliche Arbeitstemperatur abgekühlt, und die im t51 vorhandenen oder
in ihm gebildeten festen Paraffinteilchen wurden aus diesem durch Hindurchleiten
eines Gases entfernt, wobei die festen Teilchen sich an die Gasblasen anhängten
und mit diesen nach oben getragen wurden. Der so gebildete Schaum wird entfernt,
im allgemeinen durch Überschäumen, Abschäumen oder ein ähnliches Verfahren.
-
Bei dieser Arbeitsweise muB Vorsorge getroffen werden, dem Schaum
hinreichend Zeit zu lassen, um das Öl abzugeben; mit anderen Worten, der
Schaum muB sich in einer hinreichend dicken Schicht entwickeln können, wobei jeweils
nur die
oberste Menge dieser Schicht ,fortgenommen und gesammelt
wird.
-
Luft, Stickstoff, Methan, Propan oder ein anderes Gas, vorzugsweise
ein inertes, können als Flotationsgäs verwendet werden.
-
Obgleich es; wie gefunden wurde, mit Hilfe einer wirksam durchgeführten
Flotation auf einfache und billige Weise möglich ist, ein Paraffinkonzentrat zu
erhalten, aus. dem dann .höchweztiges Paraffin hergestellt werden kann, wird dieses
Verfahren dennoch in der Praxis nicht angewendet. Dies kann vielleicht der Tatsache
zugeschrieben werden, daß bisher der Viskosität des zu entparaffinierenden Öles
keine Aufmerksamkeit geschenkt wurde.
-
Gemäß der Erfindung wird -das feste Paraffin aus dem Öl abgetrennt
und das Paraffinkonzentrat durch die .Anwendung der Flotation auf,ein Öl, dessen
Viskosität bei der Arbeitstemperatur auf einen 25 bis 5o cP nicht überschreitenden
Wert gehalten wird, falls notwendig, durch Verwendung eines Verdünnungsmittels,
das die Viskosität des Öles erniedrigt, aber wenig oder kein Paraffin löst, gewönnen.
-
Es wurde gefunden, daß bei der Flotation nur besonders gute Ergebnisse
erhalten werden, wenn die obererwähnte Viskositätsgrenze von 25 bis 50 cP
nicht überschritten wird. Diese Grenze ist im allgemeinen für verschiedene Öle verschieden,
wobei sie teilweise von der bei der Arbeitstemperatur der vorhandenen festen Paraffinmenge
sowie auch von der Größe und Form der PaTaffinteilchen beeinflußt wird. Für jedes:.einzelne
Öl hat diese Grenze einen spezifischen Wert, der zwischen etwa 25 und
50 cP schwankt.
-
Unter gewissen Umständen können thixotrope Zustände in dem Öl auftreten.
Das Öl hat dann in der Ruhe eine höhere Viskosität als in der Bewegeng. Wenn in
einem solchen Fall die Viskosität des Öles in der Ruhe gemessen werden soll, können
gute Ergebnisse noch bei einem scheinbar höheren Viskositätswerterhalten werden,
da die tatsächliche niedere Viskosität wieder auftritt, wenn das Flotationsgas hindurchgeleitet
wird.
-
Das Verfahren wird vorzugsweise auf Gasöl angewendet.
-
Allgemein gesprochen, können die bei der normalen Entparaffinierung
verwendeten Lösungsmittel in befriedigender Weise als mögliche Verdünnungsmittel
verwendet werden und insbesondere diejenigen Mittel, welche das feste Paraffin im
Öl weniger löslich machen. Diese umfassen Propan, Methyläthylketon, Benzol, Schwefeldioxyd-Benzol
und Dichloräthan.
-
Das im Flotationskonzentrat zurückbleibende Öl kann durch Abpressen
entfernt werden. Dies kann sogar noch wirksamer durch eine Behandlung mit einem
Lösungsmittel und nachfolgender Abtrennung des festen Paraffins erreicht werden.
Auf diese Weise kann man zuerst ein Paraffinkonzentrat aus dem Öl herstellen, insbesondere
wenn dieses nur verhältnismäßig wenig Paraffin enthält, und dann dieses in üblicher
Weise mit Hilfe eines Lösungsmittels, wie Methylisabutylketon, Propan oder einem
Gemisch von Methyläthylketon und Benzol, entparaffinieren oder entölen. Wenn ein
Verdünnungsmittel bei der Fällung des Konzentrats verwendet wird, wird es empfohlen,
das gleiche Verdünnungsmittel als Lösungsmittel bei der Entparaffinierung bzw. Entölung
des Konzentrats anzuwenden.
-
Es ist besonders vorteilhaft, ein Paraffinkonzentrat aus einem Öl
mit verhältnismäßig wenig Paraffin abzuscheiden und auf dieses Konzentrat das ausführlich
in der Patentanmeldung N4890 IV d/23.11 beschriebene- Verfahren anzuwenden.
Der Kern dieses Verfahrens ist, kurz gesagt: Das Paraffinkonzentrat' wird in einem
Lösungsmittel gelöst, das das Öl bei der Arbeitstemperatur löst, aber wenig oder
keine Einwirkung auf das feste Paraffin besitzt. Es wird dann, falls notwendig,
gekühlt, bis eine Öl-(-I- Lösungsmittel-) Phase auftritt, in der das feste Paraffin
gefunden wird. Das feste Paraffin wird in Berührung mit einer Hilfsflüssigkeit gebracht
(in der Regel Wasser oder eine wäßrige Flüssigkeit, vorzugsweise mit einem spezifischen
Gewicht, das von dem der Ölphase abweicht), mit einem geeigneten oberflächenaktiven
Stoff und, falls notwendig, mit einer Substanz (Demulgiermittel), die die Bildung
beständiger Emulsionen verhindert, ohne die Wirkuhg der oberflächenaktiven Substanz
zu beeinträchtigen, alles dieses in einer Art und Weise, daß sich festes Paraffin
von der Ölphase trennt und gegebenenfalls in die Hilfsphase übertritt und daß, soweit
notwendig oder wünschenswert, die Hilfsphase von der Ölphase und bzw. oder das feste
Paraffin von der Hilfsphase und bzw. oder das Öl vom Lösungsmittel getrennt werden.
-
Wenn bei Anwendung dieses Verfahrens das Lösungsmittel und das Paraffinkonzentrat
miteinander bei Arbeitstemperatur in Berührung gebracht werden, wird nur das Öl,
nicht aber normalerweise das Paraffin aus dem Konzentrat in dem Lösungsmittel gelöst.
-
Die Kombination der Flotation mit dem oben beschriebenen Verfahren
führt zu einer beträchtlichen Einsparung der angewendeten und später zu regenerierenden
Lösungsmittelmenge. Wenn es für die Flotation notwendig ist, das Öl oder das Gemisch
von Öl und Verdünnungsmittel auf die gewünschte Arbeitstemperatur abzukühlen, kann
dies zum mindesten für einen Teil des Temperaturgebietes dadurch-geschehen, daß
durch das 01 das vorgekühlte -und bei der Flotation zu verwendende Gas hindurchgeleitet
wird. ' Die Abkühlung des Öles kann in Stufen erfolgen, wobei das feste Paraffin,
das mit dem Gas fortgeführt wird, vom Öl oder dem genannten Gemisch in jeder Stufe
abgetrennt wird. Die verschiedenen Stufen können in geeigneter Weise im Gegenstrom
untereinander verbunden sein (soweit es das in jeder Stufe zu behandelnde Öl und
"das Flotationsgas betrifft).
-
Wenn das Öl bei Raumtemperatur noch kein festes. Paraffin enthält,
kann die erste Abkühlung des Öles in irgendeiner gewünschten Weise erfolgen.
Sobald
sich festes@Paraffin in dem Öl bildet, kann die gesamte weitere Kühlung durch das
kalte Gas erfolgen.
-
Das oben beschriebene Kühlverfahren ist besonders dadurch wirksam,
daß das feste Paraffin sich dann bildet und bzw. oder sehr leicht an den Gasblasen
absetzt. Außerdem verhindert dies ein Absetzen von Paraffinkristallen bei der Bildung
an den Wänden der Wärmeaustauscher, wie es gewöhnlich bei Kühlverfahren der Fall
ist.
-
Die Erfindung wird weiter durch die folgenden Beispiele erräutert.
Beispiel I a) Eine schwere Fraktion aus katalytisch gespaltenem Kuwait-Öl enthielt
3,5 Gewichtsprozent festes Paraffinbei i8,5° und besaß einen Trübungspunkt von etwa
29° und einen Stockpunkt von etwa 18°.
-
Der Schlamm (Öl und das darin enthaltene feste Paraffin) konnte noch
durch Flotation bei einem Viskositätswert von etwa 23 cP entparaffiniert werden,
wobei die Flotationstemperatur i8,5° betrug. Die Flotation wurde in einem senkrechten
Rohr durchgeführt, das am Boden mit einem Glasfilter ausgerüstet war, durch das
Stickstoff zugeleitet wurde. Die Ölmenge betrug 7o Gewichtsprozent. Das Öl hatte
einen Trübungspunkt von i9° und eine Viskosität von 6,2 cP bei 18,5°. Der erhaltene
Schaum enthielt 12,1 Gewichtsprozent Paraffin. Das Verhältnis von Paraffin zu Öl
im Ausgangsöl war 3,5:96,5. Es wurde in dem Schaum auf i2,1:87,9 erhöht. Das Paraffinwachs
war somit in einem Verhältnis von 12,i/87,9: 3,5/965 = 3,8 angereichert. Aus dem
Trübungspunkt des entparaffinierten Öles, der praktisch gleich der Flotationstemperatür
war, folgt, daß alles bei der Flotationstemperatur vorhandene feste Paraffin durch
die Flotation entfernt wurde.
-
h) Das erhaltene Öl wurde weiter abgekühlt, Temperatur io°, bis die
Viskosität des Schlammes 29,5 cP erreichte. Bei dieser Viskosität konnte das Öl,
welches 3 Gewichtsprozent festes Paraffin enthielt, noch wirksam der Flotation unterworfen
werden. Die Ölausbeute betrug wiederum 7o Gewichtsprozent. Das Öl hatte einen Trübungspunkt
von io°, einen Stockpunkt von 6° und eine Viskosität von 8 cP bei io°. Der so erhaltene
Schaum bestand zu 9,8 Gewichtsprozent aus Paraffin, so daß eine 3,5fache Paraffinkonzentration
erhalten wurde.
-
Die Viskosität des Schlammes wurde jedesmal mit -dem Stormer-Viskosimeter
und die des entparaffinierten Öles mit einem Ubbelohde-Viskosimeter bestimmt. Beispiel
II Ein Seria-Gasöl mit Paraffin konnte noch durch Flotation bei einer Viskosität
von etwa 28,5 cP entparaffiniert werden. Die Flotationstemperatur betrug 1o°. 75
Gewichtsprozent Öl wurden durch Flotation erhalten. Dieses Öl wurde weiter abgekühlt
und konnte bei einer Viskosität von 42 cP (Temperatur 6°) von einer beträchtlichen
Paraffinmenge durch Flotation befreit werden. Die Ölausbeute von der zweiten Flotation
betrug 55 Gewichtsprozent, bezogen auf das in die zweite Stufe eingebrachte Öl.
-
Das in der ersten Stufe hergestellte Öl hatte eine Viskosität von
18,7 cP bei io°, und das Öl aus der zweiten Stufe hatte eine Viskosität von
19,3 cP bei 6°. Der Paraffingehalt des Schlammes in der ersten Flotationsstufe
betrug 1,4 Gewichtsprozent und in der zweiten Flotation 2,8 Gewichtsprozent.
-
Der Paraffingehalt des Schaumes erreichte 5,7 Gewichtsprozent in der
ersten und 5,5 Gewichtsprozent in der zweiten Flotation. Somit wurde in der ersten
Stufe eine angenähert vierfache und in der zweiten Stufe eine angenähert doppelte
Paraffinkonzentration erhalten. Beispiel III Eine Destillatfraktion, die aus einem
indonesischen Öl gewonnen wurde, wurde mit 6ö Volumprozent Butanon verdünnt und
erwies sich noch bei einer Maximalviskosität des Schlammes von etwa 18,5 cP flotierbar.
Die Flotationstemperatur betrug 31°. Die ursprüngliche Destillatfraktion, die nicht
flotierbar war, hatte einen Stockpunkt oberhalb 31 °. Das resultierende Gemisch
von Öl und Butanon hatte eine Viskosität von 2 cP. Die Ölausbeute betrug 45 Gewichtsprozent.
Der Paraffingehalt des Öles bei 31° betrug 6,3 Gewichtsprozent und der des Schaumes
nach Abdestillieren des Butanons 12,2 Gewichtsprozent. Es wurde eine angenähert
doppelte Paraffinkonzentration erhalten. Beispiel IV Der in der ersten Flotation
des Beispiels II erhaltene Schaum wurde einer weiteren Behandlung in der - in der
Patentanmeldung N 4890 IV d / 23 b beschriebenen Weise unterworfen.
-
Für diesen Zweck wurde i Gewichtsteil des Schaumes erhitzt, bis eine
flüssige Phase erhalten wurde, und dann mit 1,3 Gewichtsteilen Dichloräthan vermischt.
Das Gemisch wurde dann auf -f- io° abgekühlt und mit einer wäßrigen Hilfsphase in
Berührung gebracht, in der eine oberflächenaktive Substanz und ein Dernulgiermittel
aufgelöst waren.
-
Wenn o,25 Gewichtsprozent Natriumheptadiacyl-9-sulfat und o,io Gewichtsprozent
Magnesiumsulfat, beide berechnet auf den Schaum, in der wäßrigen Phase vorhanden
sind, geht das feste Paraffin quantitativ in die Wasserphase über. 3 Gewichtsteile
Wasserphase, bezogen auf den Schaum, werden verwendet. Nach Abtrennung aus der Wasserphase
werden 0,i5 Gewichtsteile festes Paraffin mit einem Ölgehalt von o,8 Gewichtsprozent
erhalten.