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Verfahren zur Behandlung von Mineralöl und Destillationsrückständen zur Herstellung niedriger siedender Kohlenwasserstoffe.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Mineralöl oder Destillationsrückständen desselben zur Gewinnung von niedriger siedenden Kohlenwasserstoffen der Paraffinreihe oder von Produkten von niedrigerem Siedepunkt und niedrigerem Flammpunkt, die ungefähr den Charakter von Benzin aufweisen.
Gemäss vorliegender Erfindung werden Mineralöle oder Destillationsrückstände nach vorhergehender Destillation zur Entfernung niedriger siedender Kohlenwasserstoffe oder auch ohne eine solche im flüssigen Zustande und ohne Zuleitung von Dampf auf gebrannten Kalk geleitet, der in einer Retorte oder Kammer auf eine Temperatur zwischen 400 und 6500, vorteilhaft auf 550 bis 5750, erhitzt wird. Das Öl oder der Rückstand kann auf den Kalk aufgetropft oder in Form einer dünnen Haut zugeführt werden oder man kann sie in irgendeiner anderen Art und Weise im flüssigen Zustande dem Kalk zuführen.
Sobald das Öl mit dem heissen Kalk in Berührung tritt, wird es verflüchtigt und die dabei entstehenden Oldämpfe werden vom Kalk aufgenommen, wobei sie eine molekulare Umwandlung erfahren, welche die Entstehung einer grossen Menge von niedrigeren Kohlenwasserstoffen von tieferem Siedepunkt und Flammpunkt zur Folge hat.
Eine Anzahl vom Erfinder angestellter Versuche haben ergeben, dass Kalk (Ätzkalk) den einzigen wirksamen Stoff bei diesem Verfahren bildet, und ferner, dass kein Wasserdampf in den Reaktionsraum eingelassen werden darf, da dieser den Kalk bei der Reaktionstemperatur ablöschen und seine Wirkung verhindern würde.
Gemäss einer Ausführungsform des Verfahrens wird auf den Inhalt der Retorte oder Kammer eine Saugwirkung ausgeübt, um die entstandenen Dämpfe gleich nach ihrer Bildung ausser Berührung mit dem heissen Ätzkalk zu bringen, zu dem Zweck, sie der Einwirkung des Kalkes zu entziehen, ehe sie in noch niedriger molekulare Verbindungen, welche sie entwerten würden, umgewandelt werden.
Zu diesem Zweck wird eine Luftpumpe oder eine andere Saugvorrichtung an die Retorte oder an die Kalkkammer angeschlossen, durch welche die Dämpfe'zufolge des verminderten Druckes von der Stelle ihrer Entstehung rasch abgesaugt werden. Da bei vermindertem Druck in einem gegebenen Volumen eine geringere Anzahl von Kohlenwasserstoffmolekülen vorhanden sind als unter gewöhnlichen Druckverhältnissen, so sind weniger Petroleumdampfmoleküle vorhanden, so dass die. mögliche Umwandlung in niedrigere und gasförmige bzw. bei gewöhnlicher Temperatur nicht kondensierbare Kohlenwasserstoffe dadurch herabgesetzt wird.
Die aus der Kalkretorte oder-kammer kommenden Dämpfe können auf irgendwelche Weise kondensiert werden und es wird so eine Flüssigkeit erhalten, welche einen grossen Anteil Kohlenwasserstoffe von niedrigem Siede-und Flammpunkt enthält. So wurde z. B. aus rohem Paraffinöl durch die beschriebene Behandlung eine Flüssigkeit gewonnen, welche 20 bis 25% Kohlenwasserstoffe enthielt, deren Siede-und Flammpunkt annähernd der gleiche wie von Petroleum war.
Das Petroleum oder das niedriger siedende Produkt kann aus der Flüssigkeit durch Abdestillieren oder Fraktionieren entfernt und der Rückstand kann wieder der Einwirkung von erhitztem Kalk unterworfen werden, um eine weitere Ausbeute an Petroleum oder niedriger siedenden Kohlenwasserstoffen daraus zu erhalten.
Die Dämpfe können auch aus der Retorte oder Kammer unmittelbar in eine Fraktioniervorrichtung geleitet werden, anstatt sie zuerst zu kondensieren. Nach seiner Verwendung ent-
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Der Kalk kann, je nachdem dies erforderlich ist, zeitweise wiederbelebt werden, indem man ihn in einem Luftstrom erhitzt, um ihn von Kohlenstoff zu befreien, der sich in ihm während des Verfahrens ablagert, oder um Verunreinigungen, die sich aus dem Öl absetzen, wegzuschaffen.
Wenn das Rohöl oder der Destillationsrückstand, welche man erfindungsgemäss behandelt, eine merkliche Menge niedrig siedende Kohlenwasserstoffe enthält, so unterwirft man das Ausgangsmaterial einer vorhergehenden Erwärmung oder Destillation, um die flüchtigen Anteile vor der Kalkbehandlung zu entfernen.
Man kann jede beliebige Anzahl von Kalkretorten oder-kammern benutzen und diese können wagrecht, lotrecht oder schräg angeordnet sein.
Es wurde schon vorgeschlagen, zwecks Herstellung von Leuchtöl aus Bitumen, Rohpetroleum, schweren Petroleumkohlenwasserstoffen, Teer u. s. f., die Ausgangsstoffe in Berührung mit Kalk oder mit einem Alkali in einer Destillierblase zu destillieren, indem man die, den Kalk oder Alkali enthaltende Blase mit dem Ausgangsmaterial füllt und die Masse 12 bis 24 Stunden ungefähr auf Siedetemperatur hält, worauf man die Destillation durchführt, welche z. B. bei einer Charge von 500, 1000 oder 2000 kg 20 Stunden lang dauern muss. Wenn Rohpetroleum genommen werden soll, so kann man gemäss den Angaben des bekannten Verfahrens gleich destillieren, vorausgesetzt, dass die Temperatur allmählich gesteigert wird.
Zweck des bekannten Verfahrens ist, Leuchtöl aus den genannten Ausgangsstoffen mit Hilfe von als Reinigungsmittel wirkendem Kalk oder Alkali, welche sich mit Schwefel, Phosphor o. dgl. Unreinigkeiten verbinden, und zwar in einem Destillationsverfahren, bei welchem die in der Masse enthaltenen Produkte nacheinander bei verschiedenen Temperaturen übergehen und auf die übliche Weise kondensiert werden, zu gewinnen.
Nach vorliegendem Verfahren hingegen lässt man zur Herstellung eines benzinartigen Produktes aus Mineralöl oder Destillationsrückständen das Ausgangsmateial auf Kalk auffliessen, der auf die eingangs erwähnte, für die besondere Wirkung des Kalkes wesentliche Temperatur erhitzt ist, wobei sämtliche Bestandteile des Öles, sowohl die leichten wie die schweren, unter dem Einfluss der umwandelnden Einwirkung des Kalkes gebracht werden. Es wird also das benzinartige Produkt aus allen Bestandteilen gebildet und die Ausbeute an diesem Produkt, die man beim Durchfliessen des Öles erhält, wird von allen Anteilen des Rohmaterials geliefert.
Ein anderes Verfahren betrifft die Behandlung von gasförmigen oder sonstigen Kohlenwasserstoffen durch Erwärmen mit Kalziumkarbid oder einem anderen Karbid, um eine Reaktion zwischen dem Karbid und dem Kohlenwasserstoff einzuleiten, wobei das Metall des Karbids den Schwefel aufnimmt, während sein eigener Kohlenstoff zu dem Kohlenwasserstoffmolekül tritt. Diese Reaktion ist nun von der erfindungsgemäss angewendeten vollständig verschieden.
Sie ist nämlich nichts anderes als die Einwirkung eines bestimmten Karbids auf schwefelhaltige Verbindungen, wobei der Kohlenstoff des Karbids eine wesentliche Rolle bei der Umsetzung spielt und in die Zusammensetzung der entstehenden neuen Verbindung eintritt. Bei dem Verfahren nach der Erfindung hingegen bleibt der Kalk unverändert, obwohl er eine spezifische und eigenartige Wirkung bei der Umwandlung des Mineralöls oder der Rückstände in benzinartige Produkte ausübt.
Ein weiteres Verfahren beruht auf dem Prinzip der Oberflächenverbrennung, indem das Mineralöl auf ein erhitztes, körniges, feuerfestes Material aufgesprüht und in dieses feuerfeste Material Luft eingeblasen wird, und zwar an einer Stelle unterhalb und in der Nähe der Ölzufuhr, wobei die Luftmenge genügen muss, um die Verbrennung eines kleinen Anteiles des Öles herbeizuführen, das durch Berührung'mit dem erhitzten, feuerfesten Material in Dampf umgewandelt wird. Die aus dem verdampften Öl und der Luft in dem feuerfesten Material gebildete brennbare Mischung wird verbrannt, wodurch das feuerfeste Material erhitzt und ein Teil des Öles verdampft, gekrackt und verbrannt wird, und zwar unter Druck.
Dies ist ein ganz anderes Verfahren als das Verfahren gemäss vorliegender Erfindung, um so mehr, als nicht einmal gebrannter Kalk verwendet und das Verfahren unter beträchtlichem Druck ausgeführt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Verfahren zur Behandlung von Mineralölen und Destillationsrückständen nach vorhergehender Destillation zur Entfernung niedriger siedender Kohlenwasserstoffe oder auch ohne eine solche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mineralöl oder die Destillationsrückstände im flüssigen Zustande und ohne Zuleitung von Dampf auf gebrannten Kalk geleitet wird, der in einer Retorte oder Kammer auf eine Temperatur zwischen 400 und 6500, vorteilhaft auf 550 bis 5750, erhitzt wird.