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Verfahren zur Verarbeitung= von wachs- bzw. paraffinhaltigem Rohpetroleum
oder von Schmieröle enthaltenden Destillationsrückständen. Bei der Raffinierung
von wachs- bz«. paraffinhaltigem Petroleum bereitet das Wachs, «-elches nicht in
kristallinischem Zustande, sondern in einem zwischen diesem und dem amorphen Zustande
liegenden Zustand im öl enthalten ist, besondere Schwierigkeit, da es sich abweichend
von dem kristallinischen Wachs nicht durch Filterpressen entfernen läßt. Diese Schwierigkeit
wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß man durch krackfreie Destillation
eine Schmierölkomponente isoliert, welche solches nicht kristallinisches Wachs enthält,
und diese Komponente mit leichtem paraffinfreien Erdöl verdünnt, abkühlt und in
einer Zentrifuge mit geschlossener Wandung unter kontinuierlicher, getrennter Abführung
von Wachs und 01 zentrifugiert.
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Dieses Verfahren vermeidet sowohl die `'erluste an wertvoller ölsribstanz,
die sich als Folgen einer Krackdestillation einstellen, wenn man sich einer solchen
zur Überführung des Wachses in kristallinische Form bedient, als auch die Notwendigkeit
der Vorsehung umfangreicher Kühl- und 1linderdruck-Destillationsanlagen, wie man
sie sonst bei Verzicht auf eine in die Ölsubstanz tief eingreifende Krackdestillation
vorsehen mußte. Die Erfindung stellt eine- Weiterbildung einer älteren, von dein
Erfinder früher vorgeschlagenen Arbeitsweise dar, bei welcher keine Rücksicht auf
die verschiedenartige physikalische Struktur des Paraffins genornmen . wurde, in
welcher sich dasselbe in paraffinhaltigem Öl zu befinden pflegt, indem sie die zentrifugale
Scheidung nach Verdünnung und Abkühlung speziell auf die Ölkomponente anwendet,
welche für dieses Arbeitsverfahren die günstigsten Bedingungen darbietet.
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Die Erfindung ermöglicht es also, das Paraffin unverändert in seinen
verschiedenen Modifikationen im Öl zu belassen und gleichwohl auf einfache und gründliche
Weise von dem 01 zu scheiden, und erspart demnach jede Art der Umwandlung
der Struktur des Paraffins, sei es durch Krackung, wie bereits oben erwähnt, oder
durch U rnkristallisieren in Lösungsmitteln verschiedener Art, -,vie ebenfalls bereits
vorgeschlagen, ohne daß dahingehende Vorschläge bisher zu technischen Erfolgen geführt
hätten.
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In Gemäßheit mit der vorliegenden Erfindung in seiner bevorzugten
Ausführungsform werden die Schmierbestandteile des üls abdestilliert unter möglichster
Vermeidung des Krackens oder eines wesentlichen Eingriffs in die Olsubstanz, wobei
möglichst viel Öl in einer Fraktion abgezogen wird, weiches hauptsächlich das sog.
kristallinisclre Wachs enthält, welches durch Pressen in einer Filterpresse entfernt
werden kann. Die Fraktion, welche dann folgt, enthält Wachs in dem erwähnten Zwischenzustande,
und finit dieser Fraktion hat die Erfindung zu tun. Aber es ist zu beachten, daß
die Erfindung sich auf die Behandlung %-on Öl, in dem derartiges in dem erwähnten
Zwischenzustande
befindliches Wachs vorhanden ist, überhaupt bezieht,
unabhängig von der Art und Weise, in welcher die fragliche Ölfraktion gewonnen wurde.
Ein Beispiel für eine Materialart, welche Wachs in dem Zwischenzustande enthält,
bildet ein mit dem Namen »3,4 stock« bezeichnetes Öl, welches so genannt wird, weil
seine Dichte ungefähr einer Dichte von 34 Be entspricht.
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Dieses Schmieröldestillat, welches Wachs in dem Zwischenzustande enthält,
wird nun in besonderer Weise behandelt, um, das Wachs daraus zu entfernen. Diese
Behandlung besteht darin, daß man das betr. Destillat zunächst mit -Naphtha verdünnt,
so daß die Dichte des Öls im Verhältnis zu der des Wachses herabgesetzt wird, daß
man darauf das Material abkühlt, so daß das Wachs ausgeschieden wird, während der
flüssige Zustand des Öls erhalten bleibt, und daß man darauf dieses kalte, verdünnte
Öl in besonderer Weise zentrifugiert, so daß Wachs und Öl kontinuierlich voneinander
geschieden und getrennt voneinander abgeführt werden, wobei man sich vorzugsweise
einer Trägerflüssigkeit zum Abschwemmen des Wachses bedient.
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Diese Behandlung wird entweder auf die Z:)lfraktion direkt oder auf
einen Rückstand angewandt, der durch Abdestillieren von etwa 35 Prozent einer Fraktion,
wie z. B. dem »3q. stock«, ohne wesentliche Krackung erhalten wurde im Unterschiede
zu der Destillation der ganzen Ölmasse, wobei eine Verschlechterung des Öls eintritt,
welche bei den bisherigen Methoden der Entfernung von Wachs unvermeidlich gewesen
ist, welche Verschlechterung besonders die viskoseren und wertvolleren Fraktionen
erfaßt.
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Die Verdünnung des Öls wird unter Anwendung von hinreichend viel Naphtha
durchgeführt, um zu verhindern, daß das Öl fest oder halbfest wird, wenn es zum
Zweck der Abscheidung des Wachses einer Abkühlung unterworfen wird.
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Durch die Anwendung eines Verdünnungsmittels von so geringem spezifischen
Gewicht und in so großem überschuß kann der Schwereunterschied zwischen dem Öl und
dem Wachs so groß gemacht werden, daß beide kontinuierlich voneinander geschieden
und in einer Zentrifugaloperation kontinuierlich getrennt voneinander abgeleitet
werden können. Das Wachs in seiner Zwischenform, in welcher es in einem Schmieröldestillat
vorhanden ist, welches nicht der nachteiligen destruktiven Destillation unterworfen
worden, wird eine gewisse Menge Naphtha absorbieren und dabei eine Abnahme seines
spezifischen Gewichts erfahren, ebenso wie es auch beim Öl geschieht, so daß die
Vorbehandlung für die Zentrifugalscheidung nicht in einer bloßen Verdünnung an sich
bestehen darf, sondern in einer Verdünnung über die Sättigung des Wachses hinaus,
oder in einer Verdünnung, welche eine solche Differenz in dein spezifischen Gewicht
zwischen dem Bestandteil des Gemisches ergibt, daß sie auf zentrifugalem Wege voneinander
geschieden werden können. Es hat sich gezeigt, daß es im allgemeinen ratsam ist,
etwa 7o Prozent einer Naphtha von einem spezifischen Gewicht entsprechend 65° Re
zu verwenden, aber die Menge der benutzten Naphtha kann schwanken j e nach den verschiedenen
Ölsorten.
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Die Abkühlung des verdünnten 151s zur Ausscheidung des 'Wachses wird
mit Hilfe von Kühlflächen bewirkt, welche rein gehalten werden, indem man dauernd
die sich darauf bildenden Wachsniederschläge von ihnen entfernt, ohne daß man dabei
das Öl heftig oder auch nur mehr als notwendig bewegt, da die gewünschte regelmäßige
Abkühlung sich nicht durch eine Wachsschicht hindurch, welche sich an den Kühlflächen
ansetzt, fortsetzt und da lebhafte Bewegung des Öls die Neigung erzeugt, das Wachs
zu zerteilen und die ganze Masse gallertartig zu machen. Die Kühlflächen sollten
daher regelmäßig, aber langsam abgekratzt werden, ohne daß das Öl in erheblichem
Umfange in Bewegung gerät. LTin gute Ergebnisse zu erzielen, ist es im allgemeinen
notwendig, bis auf eine Temperatur von etwa - i8° C abzukühlen, doch ist es vorzuziehen,
mit der Temperatur noch tiefer, nämlich auf etwa -23° C, herabzugehen.
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Nachdem das Öl abgekühlt und das Wachs ausgeschieden worden, wird
die Scheidung auf zentrifugalem Wege durchgeführt, vorzugsweise in einer Zentrifuge,
welche eine Trägerflüssigkeit enthält. Als Trägerflüssigkeit wird zweckmäßig Wasser
benutzt, welches sich an die Trommelwand anlegt, so daß das v dm Öl abgeschiedene
Wachs darauf schwimmt. Es kann aber auch eine andere Trägerflüssigkeit, wie z. B.
Salzsole, benutzt werden, und die Trägerflüssigkeit kann die Trommel in bekannter
Weise durchströmen, wie in dem amerikanischen Patent 1232I04 beschrieben ist.
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Es hat sich gezeigt, daß Wasser eine brauchbare Trägerflüssigkeit
abgibt und daß es nicht friert, selbst wenn man Öl zentrifugiert, das bis unter
- i8° C abgekühlt ist, da die Luftreibung an der Trommel die Temperatur des Wassers
über seinen Gefrierpunkt hält. Wasser besitzt den Vorzug, daß es billig ist, daß
es bequem zugeführt werden kann und daß es die Zentrifuge viel
weniger
angreift als Sole oder die meisten anderen Trägerflüssigkeiten, die in Frage kommen.
Außerdem kommt das spezifische Gewicht des Wassers demjenigen des Wachses näher
als dasjenige der Sole oder sonstiger in Betracht kommender wäßriger Lösungen, und
die erforderliche Einstellung der Zentrifuge braucht daher weniger fein zu sein.
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Bei dem angedeuteten Ausführungsbeispiel des Verfahrens, wobei dasselbe
auf »3a stock« angewandt wird, von dem man 35 Prozent abdestilliert, kann man Feuer
und Dampf zur Durchführung der Destillation in der Art benutzen, daß eine Krackung
des Materials im wesentlichen vermieden wird. Der nach der Destillation in der Blase
verbleibende Rückstand wird mit 7o Prozent aphtha von 65' Be versetzt, welche
innerhalb enger Grenzen siedet, worauf die Masse erhitzt wird, um das Wachs aufzulösen,
um dann in Berührung mit Kühlflächen abgekühlt zu werden, welche Kühlflächen etwa
einmal innerhalb eines Zeitraums von io Minuten abgekratzt werden, ohne daß das
Öl bewegt wird. Das Öl wird auf diese Weise bis auf etwa -23° C abgekühlt, und die
Öl-Wachs-Mischung kann durch die Trommel einer passend konstruierten Zentrifuge
geschickt werden, wie solche z. B. in den amerikanischen Patenten 12321o¢ und i4oizg6
beschrieben sind, welche Zentrifuge Wasser als Trägerflüssigkeit enthält.
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Das durch die Zentrifugalwirkung vom Öl geschiedene Wachs schwimmt
auf der Trägerflüssigkeit und wird ununterbrochen, getrennt von dem wachsfreien
Öl, aus der Zentrifuge abgeführt.
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Ein typisches Ausführungsbeispiel der Anwendung des Verfahrens der
Erfindung auf ein
01 mit Paraffingehalt ist durch das folgende Schema dargestellt:
| _ @ Wachskuchen |
| Destillat aus Abkühlung und Ab- (3 Prozent) |
| leichtem pressung in einer Filter- |
| Schweres Schmieröl presse Abgepreßtes 01 |
| Schmieröldestillat (35 Prozent) - (32 Prozent) |
| oder »3q. stock«- |
| Dampfdestillation . Wachs |
| Rückstand Verdünnen, Abkühlen und ; (i3 Prozent) |
| _ (65 Prozent) kontinuierliche Zentrifu- |
| gierung, Naphtha- i Schweres |
| entfernung i Schmieröl |
| (52 Prozent) |
Bei diesem besonderen Ausführungsbeispiel ist viermal so viel schweres Schmieröl
(von
300 Sekunden universal Saybolt Viskosität bei 38° C) gewonnen, als man
bei dem üblichen, im allgemeinen Gebrauch befindlichen Verfahren gewinnt.
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Bei der Behandlung von Rohöl mit asphaltischer Basis, welches jetzt
im allgemeinen mit Feuer bis auf Koks destilliert wird, empfiehlt es sich, bei dem
Verfahren gemäß der Erfindung die Destillation in der gleichen Weise durchzuführen,
wie es bei Rohöl mit Paraffinbasis gebräuchlich ist, abgesehen davon, daß der i
5prozentige Rückstand weiterdestilliert werden würde unter Krackung, um eine größere
Ausbeute an Schmieröl zu erzielen. Man kann auf diese Weise viel mehr schweres Schmieröl
aus dem gleichen Rohöl gewinnen.
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Es mag noch besonders bemerkt werden, daß, die vorliegende Erfindung
grundsätzlich ganz unabhängig ist von einer besonderen Apparatur, deren man sich
bedient, und von den besonderen Betriebsmaßnahmen, die man trifft, und ganz allgemein
darin besteht, daß erkannt worden ist, daß es möglich ist, ein Gemisch aus Schmieröl
und Wachs, welches sich in einem Zwischenzustand befindet, der zwischen der kristallinischen
und der amorphen Form des Wachses liegt, so zu behandeln, daß das Wachs von dem
Öl durch einen ununterbrochenen Zentrifugalprozeß geschieden werden kann.