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EDELEANU GESELLSCHAFT m.b.H., résidant à FRANCFORT s/Main (Allemagne) .
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR SEPARER LA PARAFFINE A PARTIR D'HUILES HYDROCARBURES
EN CONTENANT.
L'objet de l'invention consiste dans la .¯séparation de la paraf- fine à partir d'huiles hydrocarbures contenant de la paraffine.
Un autre objet de l'invention consiste dans l'obtention de paraffine dure et de paraffine molle, séparées l'une) de l'autre.
Un autre objet de l'invention consiste dans la séparation de pa- raffine brute en fractions paraffiniques de divers points de fusion.
Un trait caractéristique de l'invention consiste dans le trai- tement particulier de l'huile contenant de la paraffine ou respectivement de la paraffine brute contenant de l'huile; lequel permet d'une part d'obte- nir de l'huile à bas point de solidification, d'autre part, de la paraffine pratiquement exempte d'huile.
Pour la séparation de la paraffine à partir d'huiles hydrocarbures contenant de la paraffine, on opère généralement en sorte de refroidir l'huile à déparaffiner , éventuellement après addition d'un solvant, à la température souhaitée et de séparer par filtration l'huile qui.s'est séparée. On a fait à cette occasion la constatation que ce n'est que par un refroidissement pro- gressif que l'on peut obtenir la paraffine dans une forme sous laquelle on peut la séparer facilement par filtration de l'huile ou respectivement du mélange huile-solvant .Comme vitesse de refroidissement optimale con- vient généralement celle à laquelle l'huile contenant de la paraffine se re- froidit d'environ 1 à 2 C par minute.
Au contraire, la filtration'-est rendue très difficile.par un refroidissement rapide, autrement dit par un "refroi- dissement brutal".
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On a trouvé présentement que les inconvénients qui sont reliés à un refroidissement brutal ne se produisent pas lorsque le refroidissement brutal est exécuté de façon- déterminée et que la masse obtenue est travaillée -ultérieurement de façon déterminée. Le procédé conforme à l'invention consis- te en ce que l'huile contenant de la paraffine est finement divisée au-desus de sa température de fusion, éventuellement avec addition d'un solvant, dans un milieu gazeux, par exemple par pulvérisation au moyen de tuyères. En l'oc- currence, l'huile contenant de la paraffine se présente de manière surpre- nante en une masse granuleuse.
On traite cette masse granuleuse ou bien on la brasse (c'est-à-dire qu'on la fait digérer) avec un solvant ou un mélange de solvants, les parties étant restées liquides entrant ainsi en solution. On sépare la paraffine solide de la solution par filtration.
Le milieu gazeux peut consister en gaz inertes tels que le gaz carbonique; 1' azote, l'air, les vapeurs d'hydrocarbures, des solvants sélectifs ou des mé- langes de ces matières. Il est particulièrement avantageux d'employer les va-. peurs des solvants avec lesquels on mélange et brasse ensuite la masse pulvér- see. seee La température du milieu gazeux est située au moins 10 C endessous de la température que présente l'huile à pulvériser. Elle peut varier entre des limites relativement étendues et en général sa valeur sera comprise entre la température de fusion de la paraffine et la température de digestion.
Tou- tefois,suivant la nature particulière de l'huile à traiter, il est possible de maintenir plus bas la température du milieu gazeux que celle du solvant utilisé pour la digestion et inversement.
L'huile contenant de la paraffine à pulvériser présente avantageu- sement une température qui n'est qu'un peu supérieure à sa température de fu- sion. On atteint avec certitude une répartition fine de l'huile dans le milieu gazeux lorsque sa viscosité à l'état liquide avant sa pulvérisation atteint au plus environ 2 Engler. Par exemple, lorsqu'on pulvérise dans l'air au moyen d'une tuyère une huile contenant de la paraffine de 2 Engler ou moins, on ob- tient une masse granuleuse sèche qui se laisse facilement enlever de la plaque de fond et travailler par la suite. Si toutefois le mélange de déparaffinage possède une viscosité plus élevée, on obtient alors une masse coulante qui reste fortement homogène après refroidissement en-dessous de la température - de fusion.
Cette masse se détache mal de 1 plaque du fond et, après addi- tion de solvants, ne se laisse pas travailler avec le même bon résultat.La teneur en huile dans le produit final paraffinique est plus élevée. Il faut en chercher la raison dans le fait qu'une séparation suffisante des parties huileuses liquides de la paraffine solide par dissolution dans le solvant n'est pas possible.
On peut régler la viscosité d'une huile hydrocarbure au degré vou- lu par modification de la température. En vue d'atteindre avec des huiles lour- des une viscosité de 2 Engler, on chauffe l'huile à la température qui con- vient. Les huiles à basse viscosité possèdent déjà la viscosité souhaitée d' environ 2 Engler peu au-dessus de leur point de fusion, les huiles à haute viscosité nécessitent à cet effet une température de 70 C et davantage.Cette température plus élevée s'avérerait désavantageuse dans le présent procédé.
En vue de rendre possible également la pulvérisation d'huiles à haute viscosité, l'invention propose deffectuer la pulvérisation à l'aide d'un gaz qui se mélange avec l'huile et ainsi abaisse la viscosité de 1' huile. On utilise avantageusement comme gaz auxiliaire le gaz dans lequel l'huile est pulvérisée. La pulvérisation au moyen d'un gaz auxiliaire se fait avantageusement avec des siphons à air comprimé, des éjecteurs, etc. par exem- ple avec les pistolets de pulvérisation connus.
Il va de soi que l'on peut effectuer la pulvérisation à l'aide d'un gaz auxiliaire également dans le cas d'huiles à plus faible viscosité.
Comme cela a déjà été dit, la masse pulvérisée est mélangée et brassée avec un solvant. On emploie comme solvants ceux qui sont déjà connus comme solvants de déparaffinage, par exemple le propane, les hydrocarbures ha-
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logénés tes que le dichloréthane, le mélange dichloréthane-chlorure de mé- thylène, le mélange benzène-acétone, etc. On met à digérer avec une quantité suffisante de solvant pour former un mélange qui se filtre bien. Avec une teneur basse en huile dans le produit de départ on traite par exemple avec
100-300% en volume de silvant; avec une teneur élevée en huile ou avec des huiles visqueuses, des dilutions allant jusqu'à 1000% en volume s'avèrent avantageuses.
Il est important de brasser la masse pulvérisée avec le solvant assez longtemps pour que entrent totalement ou pratiquement totalement en solution les fractions d'huile qui doivent'être contenues dans le filtrat au moment de la filtration. Sur ce point, la température que l'on maintient au cours de la digestion joue un rôle important. Si on désire séparer de la paraffine dure à point de fusion élevé, on brasse aux environs de + 30 à +
50 C; dans ce cas on dissout la paraffine molle et on obtient une huile de filtrat à point de solidification élevé. Plus la température est basse au moment de la digestion, plus il reste de la paraffine molle non dissoute qui accompagne la paraffine dure et abaisse le point de fusion de la paraffine ; pour cette raison le point de solidification de l'huile du filtrat produite s'améliore alors.
Lorsqu'on brasse à des températures basses, par exemple à - 20 C, il en résulte finalement, à côté de la paraffine totale, une huile de filtrat à bas point de coagulation.
Pour e déparaffinage d'un mélange de départ contenant de la pa - raffine, avec une teneur élevée en huile, c'est-à-dire pour le fractionnement d'une huile contenant de la paraffine, ou d'une paraffine brute contenant de l'huile, en une paraffine totale avec la teneur en huile la plus petite possible et en une huile de filtrat à bas point de solidification, on opère à cet effet de manière à pulvériser le mélange, ensuite à le mélanger à des températures basses, par exemple à -20 C, avec relativement beaucoup de sol- vant, par exemple 700% en volume, et à brasser le mélange pendant 5 à 60 mi- nutes et à le filtrer ensuite.
Pour économiser le solvant, il est avantageux d'effectuer la di- gestion de la masse pulvérisée avec le filtrat que l'on obtient dans la phase opératoire qui lui succède.
La pulvérisation de l'huile contenant de la paraffine peut encore se faire avantageusement directement dans une pluie fine de solvant. D'une part on intensifie ainsi le brassage de la masse granuleuse paraffine-huile avec le solvant ; d'autre-part un tel mode opératoire facilite l'obtention de paraffines de pont de fusion bien déterminé, en particulier également le fractionnement en paraffine dure et molle.
La quantité de solvant que l'on pulvérise dans le mélange paraffi- ne-huile peut être aussi grande ou plus petite que le volume de solvant pré- vu pour la digestion; sa température est maintenue en-dessous du point de fu- sion de la paraffine désirée.
Les avantages du nouveau procédé par rapport aux procédés connus jusqu'ici employant des solvants ou le pressage consistent entre autres dans la suppression d'échangeurs thermiques coûteux et dans l'économie de quanti- tés de solvant importantes.
Le déparaffinage d'un distillat ou d'un raffinat et le fraction- nement d'une paraffine brute en paraffine dure, paraffine molle et huile, peut se faire de deux manières
1/ On brasse la masse pulvérisée à basse température avec un sol- vant et on sépare la paraffine totale de l'huile. Après cela on pulvérise à nouveau la paraffine totale, éventuellement après élimination du solvant, et on fait alors digérer la masse obtenue à température plus élevée avec un sol- vant, la paraffine molle entrant de ce fait en solution. On sépare alors la paraffine dure par filtration et on la débarrasse du solvant par lavage.
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2/ On pulvérise la matière de départ, on fait digérer la masse à une température relativement plus élevée avec un solvant, et ainsi l'huile et la paraffine molle entrent en solution. On sépare la paraffine dure du mélange par filtration. Ensuite on pulvérise à nouveau le filtrat, éventuel- lement après élimination du solvant, à une température à laquelle la paraf- fine molle se solidifie. Ensuite on fait digérer la masse à uns température plus basse correspondante et ainsi la paraffine molle reste mal tenue sous une forme solide et on peut la séparer par filtration du mélange huile-sol- vant.
Par ces deux modes opératoires on peut fractionner toute paraf- fine brute ; suivant la valeur de la température de digestion on obtient des paraffines de divers points de fusion. Moins la température, à laquelle la masse pulvérisée est à nouveau mélangée et mise à digérer avec le solvant, se différencie de celle qui a été appliquée dans la phase opératoire pré- cédente, moins se différencient les fractions de paraffine obtenues en ce qui concerne leur point de fusion, et plus ce processus est répété, plus de fractions peuvent s'obtenir.
En vue de préparer de la paraffine ayant une valeur particuliè- rement grande, on peut traiter l'huile déjà déparaffinée à plusieurs repri- ses conformément à l'invention, c'est-à-dire que l'on peut faire se succéder un nombre quelconque de fois les processus opératoires individuels pulvéri- sation, digestion, séparation et lavage. Dans ce cas il n'est pas indispensable de repéter autant de fois la pulvérisation; il suffit dans de nom- breux cas de pulvériser seulement une fois le produit et puis alors d'exécu- ter la digestion, la séparation et le lavage autant de fois que cela est souhaité.
Le plus souvent un traitement en deux phases suffit, et dans ce cas on pulvérise seulement une fois mais pn fait digérer deux fois, la paraf- fine séparée devant être alors bien épuisée par lavage.
Dans les dessins ci-joints on représente schématiquement deux dispositifs pour la pulvérisation de l'huile contenant de la paraffine con- formément à l'invention. L'invention ne se limite toutefois pas à ces disposi- tifs; on peut au contraire employer également d'autres dispositifs en vue de pulvériser l'huile contenant de la paraffine.
Suivant les figures 1 et .2 on effectue la pulvérisation dans un réservoir en forme de tour. Celui-ci est désigné par,!!.. Il se resserre vers le haut en direction de la cheminée b. Dans la partie inférieure de la tour sont prévues sur toute sa périphérie des ouvertures c pour l'arrivée du mi- lieu gazeux. Le fond du dispositif est conçu sous le forme d'une plaque refroi- dissable d. L'huile contenant de la paraffine est amenée par la conduite i à la tuyère g et est pulvérisée à travers cette dernière. La tour peut également comporter plusieurs tuyères de ce genre.
La masse obtenue par pulvérisation de l'huile contenant de la pa- raffine est déchargée suivant la figure 1 par l'ouverture e dans le fond de la tour. Un racloir f assiste le déchargement de la masse. Celle-ci est mé- langée ensuite avec le solvant dans des dispositifs connus, non représentés sur le dessin.
Lorsqu'on doit effectuer l'opération dans le dispositif par exem- ple avec de l'air comme milieu gazeux, on aspire celui-ci de la conduite m au moyen du ventilateur h et on le force en passant par le dispositif de re- froidissement p à travers l'ouverture d'amenée c dans la tour a. Lorsque la température extérieure et l'huile à traiter le requièrent, l'air est refroi- di dans le dispositif de refroidissement par des agents de refroidissement connus qui pénètrent dans le refroidissement par la conduite k et en ressor- tent par la conduite k'. L'air quitte la tour par la cheminée b.
Si au contraire on veut réutiliser le gaz à cause de sa teneur
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en vapeurs de solvant ou pour économiser l'énergie frigorifique, on aspire alors le gaz qui se trouve dans la tour a par la sortie b' avec le ventila- teur h et on le force de nouveau dans la tour en passant par le disposi- tif de refroidissement p et à travers l'ouverture d'amenée c. Supplémen- tairement on aspire par l'intermédiaire du ventilateur h une certaine quantité du gaz en question à partir du gazomètre o.
Le dispositif représenté dans la figure 2 est muni en plus de tuyères qui pulvérisent du solvant dans le milieu gazeux. Ces tuyères m peuvent être disposées à différentes hauteurs de la tour, c'est-à-dire au-dessus ou en-dessous de la tuyère de pulvérisation g ou à la même hau- teur que cette dernière. Le solvant en question est amené aux tuyères par les conduites n, n' ou respectivement n".
La partie inférieure de la tour dans ce cas est avantageusement conique. La masse se trouvant dans la tour et consistant en paraffine,huile et solvant, peut sans plus être retirée par l'ouverture de décharge e.
Exemple 1
On traite par le présent procédé une huile, dont la teneur en pa- raffine est de 20% en poids, avec du dichloréthane et du chlorure de méthy- lène (rapport de mélange 1 :1), en vue d'obtenir une huile à bas point de solidification et une paraffine pauvre en huile.
Phase 1
On chauffe l'huile à 40 C et on la pulvérise dans la tour a. Pen- dant la pulvérisation on aspire de l'air extérieur à l'aide du ventilateur h par la conduite m et on le force vers le refroidisseur p où sa température est abaissée de 25 C à 15 C. A la sortie du refroidisseur p l'air extérieur refroidi arrive par l'ouverture c dans la tour a et de là sort à l'air libre par la cheminée b.
La masse pulvérisée tombe sur la plaque de fond d, laquelle est refroidie à -20 C.
A l'aide du racloir f, la masse pulvérisée est envoyée par la sortie e dans un réservoir où elle est mélangée vers - 20 C avec environ 300% en volume de dichloréthane-chlorure de méthylène et brassée pendant environ 30 minutes. On filtre ensuite le mélange dans une centrifugeuse à tamis, et on élimine le solvant du filtrat, contenant la majeure partie de l'huile à séparer. On obtient ainsi 69% d'huile, par rapport à la quantité d'huile de départ. L'huile obtenue présente un point de solidification de -22 C.
Phase- 2
On brasse à 10 C la paraffine provenant de la première phase avec 100% en volume de solvant, par rapport à l'huile de départ, et on centrifuge a nouveau.
Phase 3
On lave dans la centrifugeuse avec du solvant frais le résidu de la phase 2, c'est-à-dire le gâteau de paraffine. Après cela on élimine le sol- vant,' obtenant ainsi une paraffine avec un point de solidification de 53 C, et une teneur en huile de 25.
Les filtrats de lavage réunis de la phase 2 et de la phase 3 sont éventuellement débarrassés du solvant, et on obtient de nouveau 9,5% d'huile avec un point de solidification de -19 C.
Exemple 2
Dans un procédé de travail continu on traite la même huile que dans l'exemple 1 essentiellement de la même manière. La différence consiste seulement en ce que la masse granuleuse obtenue dans la phase 1 par pulvéri- sation est mise à digérer ou brassée non pas avec du solvant pur, mais avec
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le filtrat de la deuxième phase d'une opération antérieure.
En outre la paraffine brute n'est pas non plus reprise dans la phase 2 avec du solvant pur, mais avec le filtrat de lavage de la phase 3.
De cette manière les filtrats sont repris tous ensemble dans l'opération.
Avec cette manière de procéder on obtient dans la première phase déjà 78,5% d'huile déparaffinée avec un point de solidification de -19 C à -20 C. La quantité et la qualité de la paraffine sont les mêmes que dans l'exemple 1.
Exemple 3
On traite par le présent procédé uneparaffine brute dont la teneur en huile est de 7% en poids, et le point de solidification est de + 42 C,avec un mélange de chlorure de méthylène et de dichloréchane (rapport de mélange de 1 :1), en vue de la déshuiler et de fabriquer de la paraffine dure.
On pulvérise la paraffine brute liquide vers 45 C dans la tour a, dans laquelle la plaque de fond est refroidie à +10 C. Comme milieu ga- zeux on utilise de l'air de recirculation à une température de +15 C.
La masse granuleuse produite par pulvérisation est mélangée avec 150% en volume de solvant. Ce solvant contient une certaine quantité d'huile.
Après que la masse a été brassée pendant environ 30 minutes, on la filtre. Le filtrat qui s'en écoule contient la majeure partie de l'huile à éliminer; on en chasse le solvant. On lave ensuite la paraffine avec du solvant pur, et on utilise ce filtrat de lavage dans la poursuite du processus pour la diges- tion de la paraffine brute après pulvérisation. La paraffine de la première phase est à nouveau reprise avec du solvant et ensuite de nouveau lavée, et cela vers 30 C. Le filtrat de lavage sert dans la poursuite du processus pour traiter la paraffine venant de la première phase.
La paraffine qui vient d'être lavée après la deuxième phase est débarrassée du solvant. Le produit final consiste en de la paraffine dure avec un point de fusion de 52 C; elle ne contient plus que 0,2% en poids d'huile.
REVENDICATIONS
1 Procédé pour séparer la paraffine à partir d'huiles hydro- carbures en contenant, caractérisé en ce qu'oi pulvérise finement, par exemple à l'aide de tuyères, l'huile contenant de la paraffine, à une tem- pérature dépassant son point de fusion, dans un milieu gazeux dont la tem- pérature est au moins de 10 C en-dessous de la température de fusion de l'huile, et en ce qu'on mélange et brapse (fait digérer) la masse pulvéri- sée avec un solvant ou un mélange de solvants en-dessous du point de fusion de la paraffine à séparer, après quoi on sépare la paraffine du mélange par filtration.