DE2619022C3 - Verfahren zur Behandlung von Erdöl-Schweröl - Google Patents
Verfahren zur Behandlung von Erdöl-SchwerölInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Erdöl-Schwerölen mit einem spezifischen Gewicht
(15°C) von nicht weniger als 0,9042, das einer thermischen Crackbehandlung in einem Röhrenerhitzer
unterworfen wird.
Generell enthalten derartige schwere Destillationsprodukte einen hohen Anteil hochsiedender Asphaltene
mit Molekulargewichten über 1000, großen aromatischen Ringen und einem hohen Gehalt an gebundenem
Kohlenstoff. Diese höher als Kerosin siedenden öle haben dementsprechend ein extrem hohes spezifisches
Gewicht, eine hohe Viskosität sowie einen hohen Aschegehalt und lassen sich infolgedessen nicht gut
handhaben. Diese schweren Öle können zwar nach Verschneiden mit einer leichteren Fraktion als Heizöl
verwendet werden, jedoch ergeben sich durch die in dem Gemisch enthaltenen Asphaltene Koks- und
Zunderbildung in dem Brenner.
Damit derartige Schweröle vorteilhaft als Brennstoff verwendet oder mit. Erfolg für industrielle Zwecke
eingesetzt werden konnten, hat man bisher das Schweröl in einem Röhrenofen thermisch gecrackt und
auf diese Weise in Leichtöl umgewandelt. Beim thermischen Cracken bildet sich jedoch aus dem
Einsatzöl Koks, der sich innen in dem Ofen absetzt, was nachteilig ist. Dieser abgelagerte Koks verursacht die
sogenannte Koksplage, denn er verfestigt sich unter Bildung von hemmenden Überzügen im Ofeninneren,
wodurch die Wärmeleitfähigkeit absinkt. Dies führt dazu, daß sowohl die Funktionsfähigkeit des Ofens als
auch Qualität und Ausbeute des resultierenden Leichtöls beeinträchtigt wird. Darüber hinaus ist es, venn
Koksablagerungen oder sonstige Ablagerungen im Ofeninneren auftreten, stets notwendig, das Ofeninnere
iü von den Koksabseheidungen zu säubern. Das Entfernen
von Koksablagerungen erfordert viel Zeit und Arbeit; das Material muß mit scharfem Werkzeug abgetragen
werden, und es ergibt sich dadurch ein erhöhter Verschleiß des Ofens. Diese übliche Verfahrensweise ist
demzufolge in mancherlei Hinsicht mangelhaft.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bisherigen Nachteile zu verringern und ein Verfahren
für eine vorteilhafte Behandlung von Erdöl-Schwerölen vorzuschalgen, bei dem man die Schweröle thermisch
cracken kann, ohne daß Belästigungen durch Bildung von Koksabiagerungen in dem Ofensystem auftreten.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art zur Behandlung von
Erdöl-Schweröl mit einer spezifischen Dichte von nicht
2r> weniger als 0,9042, das erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet ist, daß man das Schweröl einer an sich bekannten Magnetfeldeinwirkung aussetzt, indem man
ein Magnetfeld von 1000 bis 5000 Gauß quer zur Fließrichtung des in einem Aufheizrohr strömenden
ίο Schweröls anlegt, das anschließend in einem Röhrenerhitzer
gecrackt wird.
Es ist zwar aus der FR-PS 7 95 818 bekannt, durch Anlegen eines Magnetfeldes die Eigenschaften von
Flüssigkeiten zu ändern und schließlich ist aus US-PS
j= 19 61 358 ein Verfahren bekannt, bei dem klopffestes
Benzin dadurch erhalten wird, daß man Erdöldämpfe durch ein elektromagnetisches Feld leitet bzw. in diesem
kondensieren läßt, jedoch betreffen alle diese Verfahren eine gänzlich andere Aufgabenstellung und befassen
4(i sich nicht mit dem Problem, schwere Destillationsprodukte
so vorzubehandeln, daß sie ohne Schwierigkeiten durch Cracken weiterverarbeitet werden können.
Vermutlich beruht das erfindungsgemäße Verfahren darauf, daß die Koksbildung beim thermischen Cracken
4j derartig schwerer Destillationsprodukte durch eine
Zusammenballung von Asphaltenmolekülen entsteht und daß durch das Anlegen des Magnetfelder, vor dem
Cracken die Asphaltenmoleküle dispergiert und in diesem dispergierten Zustand in den Röhrenerhitzer
V) geführt werden, so daß eine Aggregation der Teilchen
verhindert wird.
Besonders vorteilhafte Ergebnisse erhält man, wenn man dem Schweröl, bevor man es unter der Einwirkung
des Magnetfeldes in den Röhrenerhitzer einführt und
γ, dort thermisch crackt, mit 0,5 bis 5 Gew-% einer
anorganischen Substanz versetzt, die eine Oberfläche von nicht weniger als 30 m2/g und einen durchschnittlichen
Teilchendurchmesser von nicht mehr als 30 Mikron hat und die durch Behandeln eines als
bo Hauptbestandteil ein hochschmelzendes Oxid und ein
Eisenoxid aufweisenden anorganischen Materials mit einem Alkali erhalten worden ist.
Besonders unangenehme Ablagerungen und Verkokungen können praktisch vollständig verhindert wer-
h5 den, wenn man gemäß einer abgeänderten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens das unter der Einwirkung des Magnetfeldes in den
Röhrenerhitzer eingeführte Schweröl gleichzeitig der
Einwirkung eines 3 bis 10 Volt starken Gleichstroms, den man parallel zur Fließrichiung des in den Ofen
Lingebrachten Öls leitet, aussetzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich äußerst einfach durchführen; man benutzt einen üblichen
Röhrenerhitzer und behandelt das Eins:uzmaterial vor
der thermischen Crackbehandlung dadurch, daß man es (!) quer zur Fließrichtung des in den Ofen einzuleitenden
Schweröls einem magnetischen Feld bestimmter Stärke aussetzt, oder (2) es, wie unter (1) angegeben,
einem Magnetfeld bestimmter Stärke quer zur Fließrichtung
des Schweröls aussetzt und gleichzeitig einen Gleichstrom bestimmter Stärke parallel zur Fließrichtung
des in den Ofen einzuleitenden Schweröls anlegt, oder daß man (3) dem Schweröl, bevor man es der
Gleichstrom- und/oder Magnetfeld-Einwirkung und dem thermischen Cracken unterzieht, die anorganische
Substanz zusetzt.
Die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen die Zeichnungen, nämlich
Fig. 1 eine lichtmikroskopische Aufnahme von dem Boden-Öl, das erhalten wurde, wenn das in einem
Röhrenerhitzer thermisch zu crackende Schweröl gleichzeitig einem Magnetfeld und einem elektrischen
Feld ausgesetzt wurde,
F i g. 2 eine lichtmikroskopische Aufnahme vom Boden-Öl, das erhalten wurde, wenn man ein Schweröl
in einem Röhrenerhitzer mit bisher üblichen Verfahren thermisch crackt.
Als Einsatzmaterial werden beim erfindungsgemäßen Verfahren solche Schweröl-Arten verwendet, derer
spezifisches Gewicht über 0,9042 liegt und die einen relativ hohen Asphaltenegehalt haben, wie beispielsweise
Rückstände der atmosphärischen Rohöldestillation und der Vakuum-Rohöldestillation sowie mit Lösungsmittel
extrahierter Asphalt, Öle wie Teersandöl. Naturasphalt und Schieferöl sowie hochsiedende
Fraktionen dieser Öle. Das Erdöl-Schweröl wird im allgemeinen bei Temperaturen von nicht weniger als
4000C, vorzugsweise im Bereich von 400 bis 5000C einer
thermischen Crackbehandlung in einem Röhrenerhitzer unterworfen. Bei dieser thermischen Crackbehandlung
kann mit Drücken in dem Ofen im Bereich von Normaldruck bis 30 atü befriedigend gearbeitet werden;
die Dauer dieser Behandlung beträgt vorteilhaft 1 bis 15
Minuten.
Das Magnetfeld in einer Stärke von 1000 bis 5000 Gauß wird beim erfindungsgemäßen Verfahren quer zur
Fließrichtung des in den Ofen einzubringenden Schweröls angelegt. Man kann auch beim erfindungsgemäßen
Verfahren gleichzeitig mit dem Anlegen des Magnetfeldes zwecks Einwirkung auf das Schweröl einen 3 bis 5
Volt starken und allgemein in der Größenordnung von 50 mA bis 3 A starken Gleichstrom parallel z;ir
Fließrichtung des Schweröls anlegen. Dadurch wird das sonst mögliche Auftreten von Ablagerungen innen im
Ofen verhindert.
In dem aus erfindungsgemäß behandeltem Schweröl
verbliebenen Bodenöl kann man unter dem Lichtmikroskop nur feine Gelteilchen erkennen, wohingegen bei
einer solchen Prüfung an aus in üblicher Weise thermisch gecrackten Schwerölen stammenden Bodenölen
stark gelierte Mengenanteile zu sehen waren. Es wird allgemein angenommen, daß die Anwesenheit von
stark gelierten Anteilen in dem nach der Behandlung anfallenden Bodenöl die Hauptursache für das Auftreten
des Verkokungsphänomens in dem Ofen ist.
Die nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dem Schweröl vor der
Einwirkung eines Gleichstroms und/oder eines Magnetfelds zugesetzte organische Substanz wird in einer
Menge von 0,2 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,2 bis 2 Gew.-%, eingearbeitet. Hierdurch läßt sich die Bildung
von störenden Ablagerungen in dem Ofen noch effektiver verhindern. Diese anorganische Substanz
erhält man dadurch, daß man ein anorganisches Material, das als Hauptbestandteile ein Eisenoxid und
ίο ein hochschmelzendes Oxid, wie beispielsweise Siliciumdioxid,
Aluminiumoxid oder Magnesiumoxid enthält. einer Alkalibehandlung unterwirft. Ein solches anorganisches
Material hat eine Oberfläche von nicht weniger als 30 m2/g, vorzugsweise von 30 bis 200 m2/g (bestimmt
nach der »BET-Methode«); die durchschnittliche Teilchengröße beträgt nicht mehr als 30 μπι. Beispiele für
dieses das Eisenoxid und das hochschmelzende Oxid als Hauptbestandteile enthaltende anorganische Material
sind Laterit, Garnierit, Magnesit, Bauxit, Flugasche und
2» gelber Ocker Kyoto. Diese anorganischen Materialien
haben folgende Zusammensetzung:
Hauptbestandteile
(In kleineren
Mengen \orhandene Nebenbestandteile)
Mengen \orhandene Nebenbestandteile)
Laterit
Garnierit
Magnesit
Garnierit
Magnesit
n Bauxit
Flugasche
Flugasche
Gelber Ocker
Kyoto
Kyoto
Fe.'O3, Fe3Oi, SiO:.
AI2O3
AI2O3
SiO:, MgO, Fe2O),
(Cr. Ni)
(Ni, Cr, Co)
(Ni, Cr, Co)
MgO, CaO, (Fe,
AI2)Oj
AI(0H)3, Fe2O3, SiO: (Ti)
S1O2AI2O3, Fe3O4,
AI2O3, S1O2. Fe2O3
Zur Gewinnung der als Antiverklumpungs- bzw. Antiablagerungsmittel verwendeten anorganischen
Substanzen wird ein beliebiges der oben aufgeführten anorganischen Materialien einer Alkalibehandlung
unterworfen. Man kann die Alkalibehandlung beispielsweise dadurch vornehmen, daß man das organische
Material zu Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 150 Mikron pulverisiert und dieses Pulvermaterial
mit einer wäßrigen Alkalilösung in Kontakt bringt. Das pulverisierte anorganische Material reagiert dann
an seiner Oberfläche mit dem Mkali, und es bildet sich eine anorganische Substanz mit poröser Struktur. Für
diese Alkalibehandlung setzt man wäßrige Lösungen eines Alkalis ein, die man durch Auflösen eines Alkalioder
Erdalkalisalzes in Wasser zubereitet. Für diesen Zweck verwendet man im Hinblick auf die Wasserlöslichkeit
bevorzugt gegenüber anderen Alkali- und Erdalkalisalzen Natrium-, Kalium- oder Bariumhydroxide
oder -carbonate. Besonders praktisch ist die Verwendung von Natriumhydroxid. Es ist zweckmäßig,
die Konzentration der wäßrigen Alkalilösung höher als 0,1 η einzustellen. Vorzugsweise arbeitet man mit
Konzentrationen im Bereich von 1 bis 1On. Man führt die Alkalibehandlung gewöhnlich über eine Zeitspanne
von 1 bis 30 Minuten durch. Die Behandlung läßt sich
wirksam bei nicht unter 1000C liegenden Temperaturen,
vorteilhaft in einem Temperaturbereich von 100 bis 2000C unter Rückfluß oder in einem Autoklav
vornehmen. N-ichdem die Reaktion vollständig abgelaufen
ist. gewinnt man die gewünschte anorganische Substanz durch Absedimentieren aus dem Reaktionssy
stern, Freiwaschen von daran anhaltendem überschüssigem Alkali mit Wasser und anschließendem Trocknen
des fpi. :n:£!?n Scdimems. Der Rückstand, der als
/,Rutschlamm« bezeichnet wird, und den man erhält,
wenn man Bauxit einer Alkalibehandlung gemäß dem sogenannten Bayer-Verfahren unterwirfi, gehört ebenfalls
zu den für die erfindungsgemäßen Zwecke verwendbaren anorganischen Substanzen.
Erfindungsgemäß setzt man die anorganische Substanz zunächst in einer anteiligen Menge von 0,2 bis 5
Gew.-°/o, vorzugsweise 0,2 bis 2 Gew.-% dem Schweröl zu. Diese Zusatz-Grenzwerte ergeben sich aus der
Feststellung, daß bei der thermischen Crackbehandlung von die anorganische Substanz eingearbeitet enthaltendem
Schweröl dann keine Störungen durch Koksablagerungen in dem Reaktionssystem auftreten, wenn das
Oberflächenverhältnis zwischen der Oberfläche der anorganischen Substanz und der Oberfläche der
Innenwandung des Systems mehr als 100 beträgt. Die obere Grenze des Zusatzes empfiehlt sich zwecks
Vermeidung von Erosion oder sonstigen Beeinträchtigungen des Systems infolge des Zusatzes solcher
anorganischer Substanzen. Nachdem das anorganische Material in das Schweröl eingearbeitet worden ist, wird
dieses in einen Röhrenerhitzer eingeleitet und darin der thermischen Crackung bei Temperaturen von mindestens
400°C, vorzugsweise im Bereich von 400 bis 500°C unterworfen, während das Magnetfeld oder das
Magnetfeld und der Gleichstrom an dem einzuführenden Schweröl-Strom angelegt werden. Bei dieser
thermischen Crackbehandlung kann mit Drücken in dem Ofensystem im Bereich von Atmosphärendruck bis
30 kg/cm2 befriedigend gearbeitet werden. Die Dauer dieser Behandlung beträgt vorteilhaft etwa I bis 15
Minuten. Wenn man das Schweröl in dieser Weise thermisch crackt, erhält man aus dem Schweröl ein Öl
mit niedrigerer spezifischer Dichte und geringerer Viskosität, ohne daß es zu störender Koksablagerung
kommt. Wenn man den Vakuumrückstand von Khafji-Rohöl, das eine Viskosität von mehreren hunderttausend
Centipoises hat, einer solchen wie zuvor beschriebenen thermischen Crackbehandlung unterwirft,
kann man dieses Material beispielsweise in ein Öl umwandeln, das eine Viskosität von etwa 2000
Centipoises aufweist. Dadurch, daß man ein Schweröl der thermischen Crackbehandlung unterwirft, erniedrigt
sich auch der Gehalt an Schwermetallen, wie Nickel und Vanadium, in dem bei der Behandlung gewonnenen Öl
gegenüber dem vor der Behandlung in dem Schweröl vorhandenen Gehalt der gleichen Schwermetalle. Wenn
man das durch die thermische Crackbehandlung gewonnene Öl als Heizmaterial für Heizkessel verwendet,
hat man dann beispielsweise weniger Arbeit mit dem sogenannten Abblättern, das häufig durch Vanadiumkorrosion
an überhitzten Rohren in dem Heizkessel auftritt, wenn man übliches Schweröl als Brennstoff
benutzt. Der im Vergleich zu dem ursprünglichen Gehalt an Schwermetallen in dem Schweröl verminderte
Gehalt des erfindungsgemäß daraus gewonnenen Öls ist möglicherweise darauf zurückzuführen, daß die
Schwermetalle an der dem Schweröl zugesetzten anorganischen Substanz adsorbiert werden. Speziell
handelt es sich bei der anorganischen Substanz um ein poröses Material mit einem relativ hohen Schmelzpunkt,
das 5 bis 50 Gew.-% an Eisen, vorwiegend in Fu ι m von Lisenoxid, uiul dazu mehl mehr als 1 Gew.-%
an Mknlimetall. wie beispielsweise Natrium ■ ·■!,-;
Kalium, enthält. Demgeüi >i.i weist die Matrix Uo
porösen Materials Eisen uuf. das man als ein sehr -, vorteilhaftes Lösungsmittel für Vanadium und ähnliche
Schwermetalic ansehen kann, und es ist weiterhin darin
ein Alkalinieijll dispergiert, das liie Fähigkeil hai, den
Schmelzpunkt eines Salzes, beispielsweise eines Vanadiumsali.es
zu erniedrigen. Wahrend der thermischen
κι Crackbehaiidlung wird durch das Alkalimetall die
Löslichkeit der Schwermetall*:, wie beispielsweise Vanadium, die in dem Schweröl enthalten sind, so weit
verbessert, daß sie an der anorganischen Substanz adsorbiert werden können.
r Das erfinduiiEsgemälJe Verfahren macht es möglich.
Schweröle wiiksam thermisch /u crackcn, ohne daÜ die
zuvor beschriebenen lästigen Koksablagerungen auftreten. Darüber hinaus weist das gewonnene Produktöl
einen niedrigeren Gehalt a:i Schwermetallen auf als das
.•ο Einsatzöl. Das erfindungsgemäße Verfahien bringt
demgemäß einen großen Fortschritt für die thermische Crackbehandlung von Schwerölen. Das als Verfahrensprodukt
bei der erfindungsgemäßen thermischen Crackbehandlung eines Schweröls gewonnene Öl kann
ι-, für viele verschiedene Verwendungszwecke, den jeweiligen
Anforderungen entsprechend, eingesetzt werden, nachdem man daraus das anorganische Material
abgetrennt hat.
Wenn man das erfindungsgemäß unter Zusatz der
Wenn man das erfindungsgemäß unter Zusatz der
in angegebenen anorganischen Substanz behandelte Öl als
Brennstoff einsetzt, enthalten die resultierenden Abgase geringere Mengen an toxischen Bestandteilen, wie
beispielsweise Sox (Schwefeloxide) und Nox (Stickoxide) im Vergleich mit ohne Zusatz an anorganischer
j-, Substanz behandelten, als Brennstoff eingesetzten Ölen.
Mit anderen Worten, erfindungsgemäß behandeltes Öl ist ein vorteilhaft verbessertes Heizöl, da es zur
Verringerung der sogenannten Luftverschmutzung ebenso wie zur Korrosionsverminderung der Verbren-
4i. nungseinrichtungen beizutragen vermag. Selbst wenn
das erfindungsgemäß unter Zusatz der anorganischen Substanz behandelte Öl im Gemisch mit sonstigen
bekannten Heizölen eingesetzt wird, machen sich diese vorteilhaften Wirkungen in einem bestimmten, im
4-, Einzelfall von dem Mischungsverhältnis abhängigen
Ausmaß bemerkbar.
Ein aus der atmosphärischen Destillation von
-,0 iranischem schweren Rohöl (mit einer spez. Dichte unter 0,9042) stammender Rückstand wurde mittels
Saugdruck aus einem Vorratsbehälter in eine Heizleitung (die auf 6O0C gehalten wurde) eingespeist. Die
Heizleitung bestand aus einem 1 m langen Edelstahlrohr mit einem Innendurchmesser von 5 mm, und zentrisch
dazu war ein 50 m langes Kohlenstoffstahlrohr mit einem Innendurchmesser von 25 mm angeordnet. Auf
das zentrisch zu der Heizleitung angeordnete Kohlenstoffstahlrohr wurde ein Magnetfeld von 1500 Gauß
bo quer zur Längsrichtung des Rohrs angelegt, und es
wurde zwischen den beiden Enden des Rohrs Gleichstrom einer Stärke von 3 Volt und 70 mA durch das
Rohr geschickt. Das Öl, das durch diese Heizleitung strömte, wurde mit einer Geschwindigkeit von 2 Litern
b5 je Stunde mittels einer Zahnradpumpe in ein 15 m
langes Edelstahlrohr mit einem Innendurchmesser von 8 mm geleitet, und darin wurde das Öl bei einer
Temperatur von 470° C thermisch gecrackt. Das bei dem
thermischen Crackvorgang entstandene Ul
>vurde einem Waschturm zugeführt.
Das in den* Waschturm a.if.ilinide Bodenöi wurde in
geringer Dicke auf eine Glasscheibe aufgestrichen und durch ciii Liehmiikroskop untersucht, linie bei dieser
Untersuchung aufgenommene Mikrofotografie ist in F i f,-. ! veranschaulicht.
In einem gesonderten Versuch wurde der gleiche Rückstand der atmosphärischen Destillation des iranischen
schweren Rohöls einer thermischen Crackbchandiung unterzogen, ohne daß darauf gleichzeitig ein
Magnetfeld und ein elektrisches Feld zur Einwirkung gebracht wurden, die Probe also wie üblich thermisch
gecrackt wurde. Da», dabei in dem Waschturm gewonnene Bodenöi wurde in der gleichen Weise wie
zuvor beschrieben unter dem Mikroskop untersucht. Eine bei dieser Untersuchung aufgenommene Mikrofotografie
ist in Fig. 2 veranschaulicht, und man erkennt darauf die großflächigen gelartigen Substanzen, die in
diesem Bodenöi vorhanden sind.
Es wurde ein beschleunigter Versuch durchgeführt, bei dem die Temperatur während des thermischen
Crackens von 4700C auf 485°C angehoben und dabei
einerseits gleichzeitig ein Magnetfeld und ein elektrisches Feld angelegt, andererseits diese erfindungsgemäßen
Maßnahmen nicht getroffen wurden. Es wurde die Zeitspanne gemessen, in der der Innendruck des
Systems von dem Anfangswert von etwa 0,3 kg/cm2 auf einen Endwert von 30 kg/cm1 angestiegen war. Dabei
wurde festgestellt, daß bei der erfindungsgemäßen Behandlung diese Zeitspanne etwas mehr als zweimal so
lang war, wie bei der üblichen Behandlung. Danach wurde der Rückstand aus der atmosphärischen Destillation
crfindungsgtniäß in der Weise behandelt, daß vor dem thermischen Cracken unter Einwirkung des
Magnetleldes und des elektrischen Feldes 0,5 Gew. % an einer Alkalibehandlung unterzogenem Garnierit (aus
New Caledonia stammend) zugesetzt wurden. Hs wurde gemessen, welche Zeitspanne verstrich, bevor Verkokungsschwierigkeilen
auftraten. Dabei wurde ermittelt, daß bei erlindungsgemäßer Behandlung von erfindungsgemäß
alkalisch aktiviertes anorganisches Material eingearbeitet enthaltendem Öl das dabei benutzte
Heizsystem während einer 10,5 mal so langen Zeitspanne ohne Beeinträchtigungen blieb, verglichen
mit ohne Einarbeitung des alkalisch behandelten anorganischen Materials durchgeführter Behandlung.
Die alkalische Behandlung des Garnierits wurde mit 5 η wäßriger Lösung von kaustischer Pottasche bei 1000C
während 15 Stunden vorgenommen. Dabei bildeten sich Partikeln, die eine Oberfläche von etwa 58 m2/g hatten
und vollständig ein Sieb Nr. 200 (Standard-Tyler-Siebskala)
zu passieren vermochten (durchschnittlicher Teilchendurchmesser nicht größer als 30 Mikron).
Es wurde in der wie in Beispiel 1 beschriebenen Apparatur eine beschleunigte Verkokungsprüfung
durchgeführt. Dabei wurden die in Tabelle 1 zusammengestellten Ergebnisse erhalten. Das bei dieser Untersuchung
eingesetzte schwere Erdöl war ein Rückstand aus der Vakuumdestillation von Khafji-Rohöl mit einem
spezifischen Gewicht von 1,0202.
Versuch Zusatz
Nr.
Nr.
Konditionen der Alkalibehandlung Oberflächen- Relative
bereich Verko
bereich Verko
kungszeit
(nv'/g)
(nv'/g)
Latent in 5-n wäßriger Lösung von
(aus Acoje stammend) kaustischer Soda. 15O0C, 15 Stunden
Rotschlamm
nach dem Bayer-Verfahren mit kaustischer Soda behandelt 32
9,9
6,1
Laterit
(aus Nonoc
stammend)
(aus Nonoc
stammend)
in 5-n wäßriger Lösung von kaustischer Soda, 1500C, 15 Stunden
92
11,9
Das bei dieser Untersuchung angelegte elektrische Feld und das Magnetfeld waren die gleichen wie in
Beispiel 1 beschrieben. Der Teilchendurchmesser jedes b0
Zusatzes war nicht größer als etwa 30 μ und die Menge an eingesetztem Zusatz betrug 1 Gew.-%.
In der wie in Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung und unter den dort angegebenen Bedingungen wurde
eine beschleunigte Verkokungspriifung an einem Rückstand aus der Vakuumdestillation von Cyrus-Rohöl
(spez. Gewicht [150C] von 1,0397) durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
Tabelle | 9 2 |
26 | 19 022 | 10 | Elektrisches FlIcI |
Relative Verko kungszeit |
Versuch Nr. |
Zusatz | Magnetfeld | ohne 3 V-70 mA ohne 3V-70mA |
1,6-1,7 2,1 8,2 9,9 |
||
4 5 6 7 |
ohne ohne entsprechend der im Beispiel 2 entsprechend der im Beispiel 2 |
Probe Nr. 1 Probe Nr. 1 |
2800 Gauß 2800 Gauß 2800 Gauß 2800 Gauß |
Wenn man das Bodenöl durch Einspritzung in einen kleinen Brenner verbrennt, sollte man im Hinblick auf
den Schwefelgehalt in dem Bodenöl erwarten, das die Abgase etwa 1400 ppm an Sox (Schwefeloxiden)
enthalten würden. Tatsächlich wiesen die Abgase jedoch nur 95 ppm an Sox (Schwefeloxiden) auf. In den
Abgasen war speziell der Anteil an SO1 (Schwefeltrioxid),
das bekanntlich die Korrosion in dem Luftvorerhitzer verursacht, ganz erheblich, bis zu einer extrem
niedrigen Konzentration unterhalb 5 ppm, vermindert. Dies macht deutlich, daß bei der Benutzung des
Bodenöls als Brennstoff die Korrosion in den Verbren-
i) nungs. mrichtungen vermindert werden kann. Der Nox
(Stickoxid)-Gehalt in den Abgasen betrug nur 28 ppm. Dies entspricht einer 80gewichtsprozentigen Verminderung,
verglichen mit dem Nox-Gehalt in Abgasen, die bei der Verbrennung von üblichen, nicht erfindungsgemaß
behandelten Bodenölen entstehen. Man nimmt an, daß die Verminderung der Mengen an Sox (Schwefeloxiden)
und Nox (Stickoxiden) in den Abgasen auf Adsorption von Sox (Schwefeloxiden) und Nox
(Stickoxiden) an dem bei der erfindungsgemäßen
r> Behandlung dem Öl beige^ebenen Zusatz zui ück/uführen
ist.
Hierzu I 15IaIt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zur Behandlung von Erdöl-Schweröl mit einem spezifischen Gewicht (15°C) von nicht
weniger als 0,9042, das einer thermischen Crackbehandlung in einem Röhrenerhitzer unterworfen
wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schweröl einer an sich bekannten Magnetfeldeinwirkung
aussetzt, indem man ein Magnetfeld von 1000 bis 5000 Gauß quer zur Fließrichtung des in
einem Aufheizrohr strömenden Schweröls anlegt, das anschließend in einem Röhrenerhitzer gecrackt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Schweröl vor Einführen in
den Röhrenerhitzer und vor Einwirkung des Magnetfelds 0,5 bis 5 Gew.-% ei.ier anorganischen
Subsian7 mit einer Oberfläche von nicht weniger als 30 m2/g und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser
von nicht mehr als 30 Mikron zusetzt, die man durch Behandeln eines als Hauptbestandteil
ein hochschmelzendes Oxid und ein Eisenoxid aufweisenden anorganischen Materials mit einem
Alkali erhalten hat.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als hochschmelzendes Oxid und
Eisenoxid enthaltendes anorganisches Material Laterit, Garnierit, Magnesit, Bauxit, Flugasche oder
Gelben Ocker Kyoto verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine anorganische Substanz
mit einer Oberfläche von 30 bis 200 m2/g verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man gleichzeitig bei der
Einwirkung des Magnetfeldes einen 3 bis 10 Volt starken Gleichstrom parallel zur Fließrichtung des
Schweröls hindurchleitet.
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