Fraktionierung von Gemischen höhermolekularer organischer Store, z. B. Ölen und Fetten, durch selektive Extraktion Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fraktionierung von Gemischen höhermolekularer organischer Stoffe durch Flüssig-flüssigextraktion zur Herstellung von Fraktionen, die als Nahrungs- oder Futtermittel, dagegen nicht als Arzneimittel verwen det werden sollen.
Das Material, welches erfindungs gemäss zum Zwecke der Veredlung, sei es durch Raffination oder durch Trennung in eine Mehrzahl von nützlichen Bestandteilen fraktioniert werden soll, kann aus Ölen oder andern organischen Sub stanzen von verhältnismässig hohem Molekularge- wicht bestehen, vorausgesetzt, dass dieselben in einem der Lösungsmittel löslich sind, welche weiter unten aufgezählt werden. Es können also viele Stoffe fraktioniert werden, von denen einige im folgenden aufgezählt werden.
Hauptsächlich kommen für das Verfahren natür liche Öle und Fette in Frage, welche z. B. in mehr oder weniger für die Ernährung erwünschte Bestand teile getrennt werden sollen. Schädliche oder ge- schmackwidrige Begleitstoffe können entfernt, nütz liche angereichert oder isoliert werden.
Für die Anwendbarkeit des Verfahrens spielt es natürlich keine Rolle, ob die betreffenden Produkte aus natürlichen Ölen abgetrennt werden sollen oder ob etwa synthetische Gemische in analoger Weise fraktioniert werden. So können z. B. synthetische Fette und Fettsäuren nach dem erfindungsgemässen Verfahren fraktioniert werden. Die einzige Voraus setzung dabei ist, dass die Gemische, welche frak tioniert werden sollen, in den für das Verfahren empfohlenen Lösungsmitteln ganz oder teilweise lös lich sind.
Gegenstand des Patentes ist ein Verfahren zur Herstellung von Fraktionen, die als Nahrungs- oder Futtermittel, dagegen nicht als Arzneimittel, verwen- det werden sollen, durch Extrahieren von natürlichen oder synthetischen Gemischen höhermolekularer organischer Stoffe mit, flüssigen Lösungsmittelgemi- schen, die aus mindestens einer bei den während der Extraktion angewandten Temperatur- und Druck bedingungen flüssigen Komponente und einer bei diesen Bedingungen gasförmigen, jedoch in der flüs sigen Komponente gelösten Komponente bestehen, das dadurch gekennzeichnet ist,
dass das zu frak- tionierende Material in wenigstens zwei Extraktions stufen mit Lösungsmittelgemischen extrahiert wird, die sich durch den Gehalt an vor der Einwirkung auf das zu fraktionierende Material in der flüssigen Komponente aufgelöster gasförmiger Komponente und durch das dadurch modifizierte Lösungsvermö gen unterscheiden, und dass der in jeder Stufe erhal tene Extrakt vom ungelösten Rückstand getrennt wird, wobei aus den Extrakten durch Herabsetzung des Lösungsvermögens des Lösungsmittelgemisches der gelöste Anteil des behandelten Materials ganz oder teilweise ausgefällt und abgetrennt wird und die Restflüssigkeit wieder einer der Extraktionsstufen zugeführt wird.
Das Lösungsmittelgemisch, welches im folgenden auch als modifiziertes Lösungsmittel bezeichnet wird, besitzt im allgemeinen ein geringeres Lösungsvermögen für höhermolekulare Ölbestand teile als das reine flüssige Lösungsmittel, welches frei von aufgelöstem Gas ist.
Der Ausdruck Öl, der im folgenden Text ver wendet wird, ist der Kürze halber gewählt worden und soll keine Einschränkung auf flüssiges Frak- tioniergut bedeuten. Wesentlich ist nur, dass das Fraktioniergut in dem gewählten Lösungsmittel ge nügend löslich ist.
Die Restflüssigkeit, die beim Ausfällen des ge lösten Extraktes auf einer Extraktionsstufe gewonnen wird, kann durch eine einfache nachgeschaltete Mo difizierbehandlung als Lösungsmittel fertig zum Ge brauch in einer andern Extraktionsstufe brauchbar gemacht werden.
Mit Vorteil führt man das oben beschriebene Verfahren kontinuierlich in einer sol chen Weise durch, dass das Lösungsmittel im wesent lichen im Gegenstrom durch die Gesamtanlage ge führt wird, das heisst also, dass es von Stufe zu Stufe in der zur Fliessrichtung des Öls umgekehrten Rich tung fliesst. Dadurch ergibt sich der sehr wesentliche Vorteil, dass geringere Mengen von Ölanteilen, welche bei der Wiedergewinnung eventuell nicht erfasst wer den, vom Lösungsmittel in die Stufe weitergeschleppt werden, in welcher sie infolge des herrschenden Gegenstromes den erwünschten Fraktioniereffekt nicht oder kaum stören können.
Weiter kann man in einer gegebenen Anlage mindestens eine der Extraktions- oder Fraktionier- stufen des beschriebenen Verfahrens kontinuierlich in einer langgestreckten Kolonne durchführen, in welcher der Modifizierungsgrad des Lösungsmittels, das heisst also sein Gehalt an gelöstem permanentem Gas, so angepasst ist, dass zwei flüssige Phasen, näm lich Extrakt und Rückstand, gebildet werden, wobei die verschiedenen Bestandteile des Öls sich in zwei Fraktionen aufteilen, von denen die eine im Extrakt aufgelöst wird, während die andere im Rückstand verbleibt.
Die erwähnten Phasen strömen durch den Einfluss der Gravitation in der Kolonne aneinander vorbei nach den entgegengesetzten Kolonnenenden. Dadurch wird ein Substanzaustausch erzielt, wie er für den wirksamsten Fraktioniereffekt notwendig ist. Die so fraktionierten Phasen sammeln sich an den entgegengesetzten Kolonnenenden an, setzen sich dort ab und können abgezogen werden.
Ein wesentliches Kennzeichen des erfindungsge mässen Verfahrens besteht darin, dass jedesmal zwi schen einer Extraktionsstufe und der nächstfolgen den die Ölfraktion aus dem Extrakt entfernt wird und der Modifizierungsgrad des Lösungsmittels, das heisst also dessen Gehalt an aufgelöstem Gas, ver ändert wird. Diese beiden kennzeichnenden Arbeits gänge können so durchgeführt werden, dass man die Ölfraktion aus dem Extrakt nach seiner Abtrennung vom Extraktionsrückstand entweder durch Einpres sen von mehr Gas oder auch durch eine Erhöhung der Temperatur ausfällt. Die Fällung erfolgt als Auf treten einer zweiten flüssigen Phase. Die gefällte Phase wird absitzen gelassen und von der anteil mässig grösseren Lösungsmittelphase abgetrennt.
Wenn die Lösungsmittelphase von dem darin auf gelösten Öl durch Einpressen von mehr Gas befreit worden ist, hat das auf diese Weise wiedergewonnene Lösungsmittel schon durch diese Behandlung selbst einen höheren Modifikationsgrad erhalten und kann also direkt zur Extraktion von Öl in einer weiteren Extraktionsstufe verwendet werden, welche diesen höheren Modifikationsgrad erfordert.
Wird anderseits ein niedrigerer Modifikations- grad für das Lösungsmittel in der nächsten Extrak- tionsstufe gefordert, so wird vorzugsweise die Fällung nicht durch Zugabe von Gas, das ja nur nachher wieder entfernt werden müsste, sondern durch Tem peraturerhöhung des Extraktes durchgeführt. Wird dann die ausgefällte Phase in der geschilderten Weise abgezogen, so ist das Lösungsmittel von den darin gelösten Ölbestandteilen ganz oder zum grössten Teil befreit.
Kühlt man nun das auf diese Weise regene rierte Lösungsmittel wieder auf die Arbeitstempera tur der Fraktionierstufe ab, so wird es natürlich den selben Modifikationsgrad besitzen wie vorher. Um nun den Modifikationsgrad zu vermindern, wird ein Teil des modifizierenden Gasbestandteils aus der Flüssigkeit abgetrieben. Diese Abtreibung kann durch Entspannung oder durch Temperaturerhöhung ge schehen. Vorzugsweise wird die Abtreibung unter Ausnutzung von der vorher zwecks Fällung vorge nommenen Temperaturerhöhung, eventuell unter weiterer Wärmezuführung so durchgeführt, dass das Gas unter dem Druck, unter welchem es entwickelt wird, von selbst in den Hochdruckbehälter einströmt, in dem das Gas zur Wiederbenutzung aufbewahrt wird.
Sollte es aus irgendeinem Grunde nicht mög lich sein, das Lösungsmittel bei einem so hohen Druck bzw. einer so hohen Temperatur zu entgasen, kann man natürlich die Abgasung auch bei einer niedri geren Temperatur mit entsprechend niedrigerem Druck vornehmen und das Gas mit Hilfe eines Kom- pressors in den Vorratsbehälter zurückdrücken.
Zur Erzielung des gewünschten Modifizierungsgrades des Lösungsmittels für die nächste Fraktionierstufe wird nur so viel Gas aus der Flüssigkeit abgetrieben als nötig ist, um nach dem Abkühlen auf die Fraktionier- temperatur der nächsten Stufe den dort nötigen Modi fizierungsgrad zu erreichen.
Selbstverständlich muss die Extraktion bei einem Druck durchgeführt werden, welcher mindestens ebenso hoch, vorzugsweise aber höher ist als der Sättigungsdruck des Gases in der Flüssigkeit, weil ja sonst Gas aus der Flüssigkeit austreten und sich damit das Lösungsvermögen ändern würde. Der Sättigungsdruck selbst ist eine bequeme Kennzahl, welche den physikalischen Zustand des Lösungs- mittelpaares ausdrückt. Er ist natürlich sowohl von der in der Flüssigkeit gelösten Gasmenge als auch von der Temperatur abhängig. Seine Messung ge lingt am einfachsten, indem man eine Probe der Flüssigkeit aus der Apparatur durch ein Ventil in ein kleines druckfestes Probegefäss einströmen lässt, welches mit einem Manometer und einem Ausblase ventil versehen ist.
Man schliesst nun zuerst das letztere Ventil, so dass sich der Druck zwischen der Apparatur und dem Gefäss vollständig ausgleichen kann und das Probegefäss vollkommen mit Flüssig keit gefüllt wird. Dann schliesst man das Zuström- ventil. Öffnet man nun das Ausblaseventil vorsichtig für einen kurzen Augenblick, so dass nur eine ganz geringe Menge Flüssigkeit und Gas austreten und sich eine kleine Gasblase im Probegefäss bilden kann, so stellt sich nach dem Schliessen dieses Ventils der Sättigungsdruck ein, welcher am Manometer abge lesen werden kann.
Es mag an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass die Sättigungsdrucke, wel che insbesondere in den Beispielen vorkommen und dort mit PI, P," P3 usw. bezeichnet sind, nicht die Arbeitsdrucke sind. Was die Einstellung eines be stimmten Modifizierungsgrades für das Lösungsmit- telgemisch betrifft, so geschieht diese jeweils da durch, dass die Menge des gasförmigen Modifizier mittels, welches aufgelöst werden soll, geregelt wird.
Dazu kann entweder eine gemessene Menge Gas in eine gemessene Menge Flüssigkeit eingepresst werden oder, insbesondere bei kontinuierlichem Arbeiten, ein Gasstrom von konstanter, gemessener Strömungs geschwindigkeit mit einem ebenfalls gemessenen, konstanten Flüssigkeitsstrom, welcher zum Gasstrom in einem vorbestimmten Verhältnis steht, in einer Mischvorrichtung zusammengebracht werden. Damit die Auflösung des Gases in der Flüssigkeit mit ge nügender Geschwindigkeit erfolgt, ist es in den meisten Fällen notwendig, dass auch das eintretende Gas einen höheren Druck besitzt, als dem eigentlichen Sättigungsdruck entspricht.
Nur in vereinzelten Fäl len, insbesondere wenn absatzweise gearbeitet wird, kann es am einfachsten und zweckmässigsten sein, die ?Modifizierung des Lösungsmittels so durchzu führen, dass man die Flüssigkeit, das heisst also das unmodifizierte oder teilweise modifizierte Lösungs mittel oder aber den Extrakt mit dem Gas unter einem konstanten Druck, welcher mit dem gewünsch ten Sättigungsdruck identisch ist, in innige Berührung bringt und diese Berührung so lange fortsetzt, bis das Gleichgewicht erreicht worden ist.
Wichtig für den Erfolg des erfindungsgemässen Verfahrens ist auch die Wahl des geeigneten Lö sungsmittels bzw. eines geeigneten Paares von flüssi gem unmodifiziertem Lösungsmittel und dem dazu gehörigen permanenten modifizierenden Gas.
Geeignete Paare von Flüssigkeiten und gasförmi- -en Modifizierungsmitteln, welche für die Erfindung verwendet werden können, sind z. B. Propan und Methan, technische Propan-Propylen-Fraktionen und Methan, Butan und Methan, Pentan oder Petroläther und Methan, Hexan und Äthan, Benzin und Methan usw. Wenn das erfindungsgemässe Verfahren bei einer erhöhten Temperatur. durchgeführt wird, so können auch andere Modifizierungsgase, welche bei Zimmertemperatur nicht verwendbar sind, zur An wendung kommen.
Also kann man, wenn man bei einer über der kritischen Temperatur des Propans liegenden Temperatur arbeitet, dieses als Modifizier- gas, und beispielsweise Benzin als zugehöriges un- modifiziertes Lösungsmittel verwenden. Der zur Anwendung kommende Sättigungsdruck kann dabei weit niedriger, gleich hoch oder aber auch höher als der kritische Druck des Propans sein und wird nur durch das gewünschte Lösungsvermögen des Lö- sungsmittelgemisches bestimmt.
In Fällen, in wel chen die Löslichkeit des zu fraktionierenden Gemi sches in aliphatischen Kohlenwasserstoffen nicht aus- reichend ist, können diese mit aromatischen Kohlen wasserstoffen, chlorierten Kohlenwasserstoffen, Al koholen, Estern usw. verschnitten werden. Durch diese Hilfslösungsmittel gelingt in fast allen Fällen eine ausreichende Erhöhung der Löslichkeit. Da die Lösungsgeschwindigkeit von hochmolekularen Stof fen trotzdem oft zu langsam ist, werden diese vor zugsweise zuerst in dem reinen Hilfslösungsmittel aufgelöst. Die reinen Hilfslösungsmittel sind jedoch selbst entweder nicht oder nur bei so hohen Sätti gungsdrucken des modifizierenden Gases modifizier bar, dass sie sich zur Verwendung als modifiziertes Lösungsmittel nicht eignen.
Es kann jedoch in den meisten Fällen die vorläufige Lösung im reinen Hilfslösungsmittel, eventuell nach Entfernung von mechanischen Verunreinigungen, direkt mit einem modifizierten Lösungsmittel extrahiert werden, wel ches selbst ein zu geringes Lösungsvermögen besitzt. Durch das sich einstellende Phasengleichgewicht zwi schen Extrakt und Rückstand löst sich sowohl ein gewisser Anteil des modifizierten Lösungsmittels im Rückstand als auch ein Teil des Hilfslösungsmittels im Extrakt und damit im modifizierten Lösungs mittel.
Das so verschnittene Lösungsmittelgemisch hat verschiedene Vorteile, unter andern den, dass es ein ausreichendes Lösungsvermögen für die zu extra hierenden Ölkomponenten besitzt, und den, dass bei der nachfolgenden Fällung eine gewisse Anreiche rung des Hilfslösungsmittels in der gefällten Phase eintritt, so dass man nur das bei der Gewinnung der Fraktionen aus den Fällungen und aus den Rück ständen anfallende Lösungsmitteldestillat gesondert aufzufangen braucht, um das Hilfslösungsmittel wiederzugewinnen.
Ob dieses Lösungsmitteldestillat dann direkt als Hilfslösungsmittel wiederverwendet werden kann oder noch einer Rektifikation zur Ge winnung ganz reinen Hilfslösungsmittels bedarf, muss von Fall zu Fall entschieden werden.
Das vorliegende Verfahren beschränkt sich nicht auf die Verwendung von Kohlenwasserstofflösungs- mitteln und -gasen. Es können vielmehr andere Paare von organischen und auch anorganischen Stoffen verwendet werden. Geeignete' Paare von Lösungs mitteln und Fällgasen sind z.
B. flüssige Kohlen säure und Stickstoff, Kohlensäure und Stickoxydul, Dichlormethan und Stickoxydul, Difluordichlor- methan und Methan, Difluordichlormethan und Stick- oxydul usw. In den nachfolgenden Beispielen ist an genommen, dass das Lösungsmittel spezifisch leich ter ist als das Öl. Manche der oben aufgezählten Paare ergeben jedoch Lösungsmittel, welche schwe rer sein können als das zu fraktionierende Öl.
In diesem Falle kehren sich natürlich die Phasen und folglich die Strömungsrichtungen bzw. die Ein- und Austrittsstellen in den Abscheidern, den Fraktionier- kolonnen usw. entsprechend um.
Wie schon oben erwähnt, wird das erfindungs gemässe Verfahren besonders wirksam, wenn man dessen Fraktionierungsstufen in hohen Kolonnen vor nimmt. Wie bei andern bekannten extraktiven Frak- tionierverfahren erzielt man dabei die beste Trenn wirkung, wenn das Öl etwa in der Mitte der Kolon nenhöhe eingeführt wird und es im Gegenstrom zu dem von unten heräufströmenden Lösungsmittel durch die Kolonne hinuntersinkt, wobei also im untern Teil der Kolonne das<B>Öl</B> mit dem frischen Lösungsmittel im Gegenstrom extrahiert wird.
Dieser Kolonnenteil kann also als Extrahierzone bezeichnet werden. Der Extrakt steigt im obern Teil der Ko lonne aufwärts und trifft dort auf einen Ölrücklauf, welcher etwas unter dem Kopf der Kolonne zuströmt. Dieser Rücklauf bewirkt eine Rektifikation des Ex traktes, und man kann daher den obern Teil der Kolonne als Rektifizierzone bezeichnen.
Um den Ex trakt, welcher sich am Kopf der Kolonne ansammelt, in der eingangs beschriebenen Weise erfindungsge mäss fällen zu können, lässt man ihn vom Kolonnen kopf in eine Fällvorrichtung strömen, welche ent weder aus einem Mischer besteht, in welchen mehr Gas eingepresst wird, oder aus einem Wärmeaustau- scher, in welchem der Extrakt erwärmt wird. Die Fällung fliesst dann in einen Abscheider, in welchem die Phasen voneinander getrennt werden können. Die Fällung kann damit teils als Fraktion abgezogen, teils als Rücklauf in die Kolonne zurückfliessen ge lassen werden.
Prinzipiell ist es möglich, eine ganze Anlage, welche nach dem erfindungsgemässen Verfahren ar beitet, mit nur einer Zirkulationspumpe für das Lösungsmittel zu betreiben. Diese Pumpe würde also das Lösungsmittel im Kreislauf durch die gesamte Apparatur im Gegenstrom zum Öl pumpen. Die aus den Extrakten gefällten Fraktionsphasen kön nen dann durch die Gravitation als Rücklauf flie ssen und brauchen nur durch geeignete Ventile in Rücklauf und abgezogene Fraktionen aufgeteilt zu werden. In vielen Fällen ist es jedoch zweckmässiger, am Kopf jeder Kolonne eine Pumpe vorzusehen, welche den dort abgeschiedenen Extrakt unter Druckerhöhung in die Fällvorrichtung drückt.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass bei eventuell vorkom menden hohen Fälldrucken nicht die gesamte Appa ratur für einen so hohen Druck gebaut zu werden braucht. Auch steht dann für die Rückführung des Rücklaufes in die Kolonne ein. entsprechender Druckunterschied zur Verfügung, welcher zweck mässig zu einer freien Verteilung des Rücklaufes im Extrakt, eventuell unter Verwendung von Ver teilerdüsen oder Siebbrausen, ausgenutzt werden kann.
Zur Verbesserung des Kontaktes zwischen den beiden Phasen in den Kolonnen können dort Verteilerböden, Füllkörper, Schikanen und derglei chen angebracht werden, oder die Kolonne kann abwechslungsweise in überemanderliegende Misch- und Trennzonen aufgeteilt werden. Die Mischzonen können sogar in an sich bekannter Weise mit mecha nischen Rührern versehen werden. Anderseits kann die Kolonne auch völlig ohne Einbauten und Füll körper betrieben werden.
Bei grossen Kolonnen durchmessern kann sich allerdings eine unerwünschte Turbulenz oder Konvektion bemerkbar machen, welche den Gegenstromeffekt stören würde. Zur Be hebung solcher Störungen können auch Einbauten anderer Art als die oben genannten angebracht wer den, beispielsweise eine koaxiale Spirale aus Draht geflecht. Die bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens anfallenden Fraktionen enthalten in dem Zustand, in welchem sie aus der Anlage abgezogen werden, wie bereits erwähnt, eine gewisse Menge in der Ölfraktion aufgelöstes Lösungsmittelgemisch. Der Gehalt an flüssigem Lösungsmittel und an auf gelöstem Gas wird durch das Phasengleichgewicht bestimmt.
Bei der erfindungsgemässen Fraktionierung von Glyceriden oder Fettsäuren mit Propan oder Pentan und Methan als Modifizierungsmittel beträgt der Gehalt an flüssigem Lösungsmittel erfahrungs gemäss zwischen etwa 25 und 60 Gewichtsprozent. Bei andern Lösungsmittel-Gas-Paaren kommen ab weichende Mengenverhältnisse vor. Die in den Fällungen enthaltenen Ölbestandteile können als reine Fraktionen durch Abtreiben des Gases und Abdestillieren des Lösungsmittels unmittelbar gewon nen werden.
In vielen Fällen empfiehlt es sich je doch, die einmal vorhandenen Lösungen vor der Abdestillation des Lösungsmittels weiteren an sich bekannten Raffinationsbehandlungen zu unterziehen. Solche Behandlungen sind z. B. bei Neutralölen, Neutralisation mit Lauge oder Kalk, bei sämtlichen Ölen und Fettsäuren Behandlung mit Bleicherde oder andern Absorptionsmitteln oder schliesslich die Abkühlung auf so niedrige Temperaturen, dass ge wisse Bestandteile, z. B. gesättigte Fettsäuren, in fester Form ausgeschieden werden.
Vorzugsweise wird dabei die Abkühlung durch Expansionswärme des gelösten Gases und, falls diese nicht ausreicht, durch eine Teilabdunstung des Lösungsmittels selbst bewerkstelligt. Die Feststoffe werden dann durch Filtrieren, Absitzenlassen oder Zentrifugieren in be kannter Weise entfernt, worauf die Reste des Lö sungsmittels durch Destillation aus dem Filtrat so wie auch aus den abfiltrierten Feststoffen entfernt werden können.
Die Betriebstemperatur spielt bei dem erfin dungsgemässen Fraktionierverfahren keine entschei dende Rolle. Das Verfahren wird deshalb vorzugs weise bei Zimmertemperatur oder bei der Tempera tur durchgeführt, welche mit dem für die Anlage zur Verfügung stehenden Kühlwasser am leichte sten eingehalten werden kann. In gewissen Fällen muss jedoch im Hinblick auf die physikalischen Eigenschaften des zu fraktionierenden Öls bzw. der anfallenden Fraktionen eine andere Temperatur ge wählt werden. So muss z. B. die Temperatur immer hoch genug gehalten werden, so dass die Leitungen und Ventile nicht eventuell durch ausgeschiedene feste Bestandteile verstopft werden können.
Auch die Lage der kritischen Temperatur des Modifizie- rungsmittels und andere Eigenschaften des gewählten Lösungsmittel-Gas-Paares können die Wahl anderer Betriebstemperaturen veranlassen.
Was das Mengenverhältnis zwischen dem Öl bzw. seiner vorläufigen Lösung einerseits und dem Lö- s.mgsmittelgemisch anderseits in den einzelnen Ex traktionsstufen betrifft, so kann dies innerhalb sehr weiter Grenzen gewählt werden je nach der Natur des Öls, des Lösungsmittels und des modifizierenden Gases, nach den Betriebsbedingungen und nach der Art der verwendeten Apparatur. Vorzugsweise wird das Lösungsmittelgemisch im überschuss gegenüber dem Öl benutzt. Praktisch brauchbare Volumenver hältnisse zwischen Lösungsmittelgemisch und Öl liegen z. B. zwischen 3 : 1 und ungefähr 50:1. Für absatzweisen Betrieb werden vorzugsweise Men genverhältnisse zwischen 3 : 1 und 10: 1 gewählt.
Bei absatzweisem Betrieb führen Mengenpropor tionen, welche bedeutend höher liegen als 10: 1, im allgemeinen zu unerwünscht grossen Apparaturen und der effektive Spielraum zwischen der Ölkonzen- tration des Extraktes und dem nicht mehr fällbaren Ölgehalt im modifizierten Lösungsmittel nach erfolg ter Fällung wird zu klein für einen wirtschaftlichen Betrieb. Bei kontinuierlicher Arbeitsweise ohne Rücklauf kann man zwar ein höheres Verhältnis wählen; aber der oben erwähnte Konzentrations spielraum im Extrakt setzt auch da eine Grenze. Ganz anders liegen die Verhältnisse jedoch bei kon tinuierlichem Betrieb mit Rücklauf.
In diesem Fall besteht eine Abhängigkeit zwischen dem Rücklauf verhältnis und dem Speisungsverhältnis von Öl und Lösungsmittelgemisch. Das Rücklaufverhältnis wird, ebenso wie es bei der fraktionierten Destillation üblich ist, im Hinblick auf den gewünschten Trenn effekt gewählt. Arbeitet man nun mit einem hohen Rücklaufverhältnis, so reichern sich natürlich die Ölkomponenten bald im Inhalt der Kolonne an. Zuletzt wird ein dynamisches Gleichgewicht zwischen den verschiedenen Komponenten und zwischen den in der Kolonne vorhandenen Phasen erreicht. Dieses Gleichgewicht hängt offenbar ebenso von dem Zu laufverhältnis der Speisung wie auch von dem ge wählten Rücklaufverhältnis ab.
Daraus folgt, dass, wenn das Speisungsverhältnis zwischen Lösungs- mittelgemisch und<B>Öl</B> im Vergleich zum Rücklauf verhältnis zu niedrig gewählt wird, die .Ölkonzen tration in der Kolonne so hoch wird, dass die Zu sammensetzung im Lösungsdiagramm in einen Be reich eintritt, in welchem keine Fällung mehr vor kommen kann, dies ganz einfach deswegen, weil der gesamte Inhalt der Kolonne eine Zusammensetzung erreicht, welche mit der des Rückstandes bzw. der Fällung identisch wird. Berücksichtigt man alle diese Faktoren, so kann es leicht notwendig werden, mit einem Speisungsverhältnis von 50: 1 zu arbeiten, wenn gleichzeitig ein hohes Rücklaufverhältnis herrscht, also beispielsweise 5 : 1 oder 10 : 1.
Werden Öle mit sehr engen Grenzen zwischen den einzelnen Fraktionen fraktioniert, wie dies z. B. bei der Tren nung gewisser vitaminhaltiger Fraktionen von fetten Ölen der Fall ist, so können noch höhere Rücklauf- verhältnisse als die eben erwähnten notwendig wer den, und man kann sich dadurch gezwungen sehen, auch das Speisungsverhältnis entsprechend weiter zu erhöhen.
Trotz dem verhältnismässig einfachen Prinzip der vorliegenden Erfindung werden die Anlagen zur kon tinuierlichen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ziemlich kompliziert. Deshalb wird ihre Wirkungsweise im folgenden an Hand der Fliess schemen Fig. 1-4 in den Beispielen 1-4 näher beschrieben. <I>Beispiel 1</I> <I>Arbeitsweise mit fallendem Sättigungsdruck</I> In der Anlage gemäss Fliessschema Fig. 1 wird das Öl aus dem Tank 1 und Propan aus Tank 2 in einen Mischer 3 gepumpt. Es braucht nur so viel Propan an dieser Stelle zugegeben zu werden, dass die Lösung genügend leichtflüssig ist.
Vorzugsweise wird jedoch so viel Propan hier zugegeben, dass alles Pro pan, welches laufend mit den Fraktionen F1 bis F5 aus der Anlage entfernt wird, durch Frischpropan ersetzt wird. Dies gilt gegebenenfalls auch für die aus dem Verdampfer 43 abgedampften Propanmen- gen. Die Lösung strömt in einen Abscheider 4, in welchem sich grobe Verunreinigungen abscheiden können. Wenn das Öl feste Verunreinigungen ent hält, wird das Gemisch durch eines der Filter 5 ge pumpt, welche abwechselnd benutzt und gereinigt werden. Ein Zwischentank 6 gleicht die Unregel mässigkeiten des Flüssigkeitsstromes aus.
Ist dagegen das Öl von vornherein genügend rein, so ist keine Vorbehandlung nötig und die Apparate 4-6, even tuell auch 3, können fortfallen. Die Lösung bzw. das Öl wird mit der Pumpe 7 in den Mischer 8 gepumpt, in welchen so viel Methan durch das Ventil 50 einströmt, dass der höch ste Sättigungsdruck P4 erreicht wird. Die mit Methan gesättigte Flüssigkeit trifft in der Extraktionszone der Kolonne 9 einen aufsteigenden Strom von Lö sungsmittel, dessen Lösungsvermögen durch einen Methanzusatz bis zum Sättigungsdruck P4 stark her abgesetzt ist. Dieses Lösungsmittel extrahiert aus dem Öl dessen Teichtest lösliche Bestandteile, z. B.
die Bestandteile mit dem geringsten Molekularge- wicht, oder mit der ausgeprägtesten aliphatischen Struktur, und führt diese durch den obern Teil der Kolonne weiter. Vom Kolonnenkopf wird der Ex trakt mit der Pumpe 10 auf einen noch höheren Druck gepumpt und im Wärmeaustauscher 11 er wärmt. Durch diese Erwärmung steigt der Sättigungs druck, und beinahe das ganze Öl, welches sich auf gelöst hatte, wird wieder ausgefällt.
Die Fällung setzt sich im Abscheider 12 als untere Schicht ab, wird nach Kühlung im Kühler 13 durch das Ventil 14 aus der Anlage entnommen und man kann sie, falls erwünscht, durch Destillation vom Lösungsmittel und Gas befreien, um Fraktion F1 zu ,gewinnen. Damit die Fraktionierung in der Kolonne 9 so effektiv als möglich verläuft, wird nicht die ganze Fällung abgezogen, sondern ein Teil davon wird durch das Ventil 15 in den obern Teil der Kolonne 9 als Rücklauf zurückgeführt. Dieser Rücklauf fliesst im Gegenstrom zu dem aufsteigenden Extrakt.
Durch den Gegenstromeffekt werden die im Extrakt aufgelösten Ölbestandteile rektifiziert, und der ge nannte obere Teil der Kolonne kann deshalb als Rektifizierzone bezeichnet werden.
Das Lösungsmittel, welches im Abscheider 12 die obere Schicht bildet, ist im allgemeinen genügend rein, so dass es in der letzten Kolonne 20b des Systems ohne weiteres wieder verwendet werden kann, nachdem es im Abtreiber 17 durch Erwärmen von seinem Methanüberschuss befreit worden ist. Die Anteile des Öls, welche sich in der Kolonne 9 nicht aufgelöst haben, lösen ihrerseits natürlich eine gewisse Menge Lösungsmittel und bilden so einen lösungsmittelarmen Rückstand, welcher als untere Phase sich im Sumpf der Kolonne 9 abscheidet. Dieser Rückstand strömt durch Leitung 18 und Ventil 19 in die Kolonne 20.
Die ganze Fraktionie- rung und Ausfällungsausrüstung, welche oben für Kolonne 9 beschrieben worden ist, wird im folgen den als Fraktioniereinheit A bezeichnet.
In der Kolonne 20 wiederholt sich der Frak- tioniervorgang, jedoch mit zwei Unterschieden: a) Der Sättigungsdruck P3 ist niedriger. Zu diesem Zweck enthält das Lösungsmittel in der Kolonne 20 eine geringere Menge Methan als in der Kolonne 9. Dadurch erhält das Lösungsmittel ein bedeutend höheres Lösungsvermögen und löst deshalb eine Fraktion von weniger löslichen Ölbe- standteilen.
b) Die Fällung der in der Kolonne aufgelösten Fraktion aus dem Extrakt geschieht nicht durch Erwärmung wie in der Fraktioniereinheit A, son dern dadurch, dass mehr Methan als Fällgas im Lö sungsmittel aufgelöst wird. Zu diesem Zweck wird der Extrakt vom Kopf der Kolonne mit Hilfe der Pumpe 21 zum Mischer 22 gepumpt, in welchen so viel Methan eingelassen wird, dass der Sättigungs druck steigt, vorzugsweise auf denselben Wert wie P4. Das Methan strömt aus dem Methantank 23 durch das Ventil 24 dem Mischer 22 zu.
Im Tank 23 wird das Methan bei einem solchen Gasdruck gehalten, dass das Methan mit ausreichen der Geschwindigkeit in die Gasmischer 8 und 22 einströmen kann. Auf den notwendigen Druck wird das Methan durch den Kompressor 25 gebracht. Die Hauptmenge des Methans wird jedoch zum Tank 23 aus dem oben erwähnten Gasabtreiber 17 durch den Rückflusskühler 26 und die Leitung 27 zurück geführt.
Im Mischer 22 wird der grösste Teil der in der Kolonne 20 aufgelösten Ölfraktion wieder ausgefällt. Die auf diese Weise entstandene Emulsion strömt in den Abscheider 28, wo die Fällung sich als schwerere Phase abscheidet. Ein Teil davon wird durch das Ventil 29 abgezogen. Aus diesem Teil kann durch Abgasen und Abdestülieren des Lö sungsmittels die Ölfraktion F2 gewonnen werden. Ein weiterer, eventuell grösserer Teil dieser Fällung wird jedoch als Rücklauf durch das Ventil 30 in die Rektifizierzone der Fraktionierkolonne 20 zurück geführt.
Dort bewirkt der Rücklauf eine Rektifika tion in genau derselben Weise, wie sie für Kolonne 9 beschrieben worden ist. Die Kolonne 20 und deren gesamtes Zubehör stellt einen Typ dar, welcher im folgenden als Fraktioniereinheit B bezeichnet wird.
Der Rückstand aus der Extraktionszone der Kolonne 20 wird aus dem Sumpf der Kolonne 20 abgezogen und strömt in die Kolonne 20a, wo sich der für die Fraktioniereinheit B beschriebene Vor gang noch einmal abspielt und so oft in weiteren Fraktioniereinheiten wiederholt werden kann, als es notwendig ist, um die gewünschte Anzahl von Frak tionen zu erzielen. Die Länge der Kolonne und die Rücklaufverhältnisse sowie das Verhältnis zwischen einströmender Lösungsmittelmenge und einströmen der Ölmenge richten sich für die verschiedenen Kolonnen nach dem gewünschten Trenneffekt.
Sie können nach in der Technik bekannten Prinzipen für die Berechnung bzw. durch experimentelle Er mittlung für jede Art von Gegenstromextraktion be stimmt werden.
Wie schon oben erwähnt, kann das Lösungs mittel, nachdem es teilweise von Methan befreit worden ist, zur Verwendung in der letzten Kolonne 20b im Kreislauf zurückgeführt werden. Für diesen Zweck wird das Lösungsmittel im Kühler 31 auf die Extraktionstemperatur der Anlage abgekühlt und mit dem Ventil 32 durch die Leitung 33c expan diert. Es wird dann durch das Ventil 34c in den untern Teil der Kolonne 20b eingelassen.
In gewissen Fällen kann das Öl so leichte Kom ponenten enthalten, dass diese sich im Lösungsmittel kreislauf anreichern und durch die Fällung im Aus- tauscher 11 und dem Abscheider 12 nicht genügend entfernt werden.
Diese Gefahr ist besonders gross, wenn die verbleibenden Verunreinigungen ein noch niedrigeres Molekulargewicht haben als die Frak tion F1. Für diesen Fall und überhaupt, wenn immer es notwendig erscheint, eine grössere Menge reinen Lösungsmittels zurückzugewinnen, als aus den Frak tionen in der weiter unten beschriebenen Weise an fällt, wird aus dem Lösungsmittelkreislauf eine ge wisse Teilmenge durch die Leitung 35 und das Ven til 36 nach dem Wärmeaustauscher 37 und dem Abgaser 38 abgezweigt.
Letzterer unterscheidet sich von Abgaser 17 und dessen Zubehör nur dadurch, dass er bei einem niedrigeren Druck arbeitet. Der Arbeitsdruck soll jedoch genügend hoch sein, damit man mit gewöhnlichem Kühlwasser einen Rückfluss von flüssigem Propan im Rückflusskühler 39 erzielen kann. Das Methan, welches den Kühler 39 verlässt, wird mit Hilfe des Kompressors 25 auf den Druck komprimiert, welcher im Methantank 23 herrscht. Das entgaste Propan strömt durch Leitung 40 und das Ventil 41 zum Wärmeaustauscher 42 und wird im Verdampfer 43 vollkommen verdampft.
Die warmen Dämpfe werden im Kühler 44 niedergeschlagen und das Kondensat geht im Kreislauf zum Propantank 2 zurück. Der Rückstand, welcher im Verdampfer 43 verbleibt, das heisst also die vom Lösungsmittel mitgeführten Ölreste, werden im Kühler 45 abge kühlt und durch das Ventil 46 als Fraktion Fla ab gezogen.
Die Fraktionen Ft bis F, enthalten in dem Zu stand, in welchem sie von der Anlage abgezogen werden, wie bereits erwähnt, gewisse Mengen Pro pan und Methan, da sie ja als schwerere Phase im Gleichgewicht mit dem Extrakt bzw. mit dem Lö sungsmittel als obere Schicht entstanden sind. Alle diese Fraktionen werden deshalb in geschlossenen Vorlagen gesammelt. Solche Fraktionen, welche einer besonderen Nachbehandlung bedürfen, werden, even tuell nach Abtreiben des Fällgases, jedoch in Gegen wart des Propans weiter raffiniert, wie im allge meinen Teil beschrieben. Sowohl das Methan wie auch das Lösungsmittel werden schliesslich in einer besonderen Wiedergewinnungsanlage üblicher Kon struktion wiedergewonnen, um zu dem Methan- bzw.
Propantank im Kreislauf zurückgeführt zu werden. Weder die Apparate zur Nachraffination noch die Wiedergewinnungsanlage und deren Zubehör sind in den Figuren gezeigt, um diese nicht allzu kom pliziert zu machen. Die Lösungsmittelmengen, wel che die Anlage mit den Fraktionen verlassen, müssen durch Zugabe von frischem Lösungsmittel ersetzt werden. Dazu dient in erster Linie das in der eben besprochenen Wiedergewinnungsanlage gewonnene Lösungsmittel, welches in den Tank 2 zurückgeführt wurde.
Der Ersatz des Lösungsmittels in der Anlage geschieht, wie schon oben erwähnt, vorzugsweise durch direkte Verdünnung des aus Tank 1 kom menden Öls mit Propan in Mischer 3. Statt dessen kann man das Lösungsmittel auch mit der Pumpe 47 in den Mischer 48 zugeben. Zu diesem Mischer strömt Methan durch das Ventil 49, um das Lö sungsmittel mit so viel Methan zu sättigen, als zur Verwendung in der Kolonne 20b notwendig ist.
<I>Beispiel 2</I> <I>Arbeitsweise zur</I> Feinfraktionierung In vielen Fällen wird es notwendig, das in Fig. 1 gezeigte System mit einem so kleinen Sättigungs- druckunterschied zwischen zwei aufeinanderfolgen den Kolonnen zu betreiben, dass die Methanmenge, welche in den Mischer 22 bzw.<I>22a</I> oder<I>22b</I> zuge setzt werden müsste, um den Extrakt zu fällen, viel zu hoch wäre, als dass das Lösungsmittel mit diesem Methangehalt in der Kolonne 9 bzw. 20 oder 20a verwendet werden könnte.
Zwar kann man in sol chen Fällen das überflüssige Methan wieder ent weichen lassen, indem man ein einfaches Expan sionsgefäss mit einem Expansionsventil in den Lei tungen 33 bzw. 33c oder 33b anbringt. Eine solche Massnahme ist jedoch unwirtschaftlich und erschwert die Regelung der Anlage.
Vorzugsweise wird deshalb, wenn man mit ge ringen Sättigungsdruckunterschieden zwischen den einzelnen Kolonnen arbeiten muss, das Öl aus dem Extrakt durch eine Kombination von Erwärmen und Gaseinpressen gefällt. Diese Arbeitsweise zeigt Fig. 2 nur für eine Kolonne. Natürlich eignet sich diese Arbeitsweise für alle derartigen Fälle, also z. B. in Fig. 1 für alle Kolonnen mit Ausnahme von Kolonne 9.
Das Öl, welches aus der Leitung 118 durch das Ventil 119 kommt, wird in der Kolonne 120 mit Propan extrahiert, welches eine geeignete Menge Methan enthält und in die Kolonne durch die Lei tung 133a und das Ventil 134a eintritt. Der Extrakt wird vom Kopf der Kolonne mit der Pumpe 121 durch den Vorwärmer <B>111</B> zum Mischer 122 ge pumpt. Im Vorwärmer wird der Extrakt so weit erwärmt, dass die Fällung hinreichend ist. Durch das Ventil 124 wird dann gerade so viel Methan zu strömen gelassen, dass durch das spätere Herunter kühlen auf die Arbeitstemperatur der Kolonne 109 der Sättigungsdruck auf den für die Kolonne 109 gewünschten Wert reduziert wird.
Auf diese Weise wird eine vollständige Ausfällung ohne Methanüber- schuss erzielt. Der so behandelte Extrakt strömt wieder in den Abscheider 128, wo sich die Fällung abscheidet. Die Fällung wird im Kühler<B>113</B> auf die Arbeitstemperatur der Kolonne 120 abgekühlt, und ein Teil davon wird als Rücklauf durch das Ventil 130 zurückgeführt. Der Rest der Fällung wird durch das Ventil 129 zur Gewinnung der Fraktion F2 ab gezogen. Die obere Schicht aus dem Abscheider wird im Kühler 131 auf die Arbeitstemperatur der Ko lonne 109 abgekühlt und wird dieser Kolonne durch die Leitung 133 und das Ventil 134 zugeführt.
Die in diesem Beispiel 2 beschriebene Ausrüstung zur Fraktionierung und zur Fällung wird im folgenden als Fraktioniereinheit C bezeichnet. <I>Beispiel 3</I> <I>Arbeitsweise mit steigendem Druck</I> Es ist beim Fraktionieren vieler Öle nicht er wünscht, dass der schwere Rückstand mit dem Öl durch die ganze Fraktionieranlage mitfolgt, um schliesslich als Fraktion V aus dem Sumpf der Ko lonne 20b abgezogen zu werden. Dies muss jedoch der Fall sein, wenn man ein Fliessschema gemäss Fig. 1 anwendet. Deshalb ist es in solchen Fällen besser, ein anderes Fliessschema zu verwenden, wie es in Fig. 3 gezeigt wird.
Die in diesem Schema gezeigte Fraktioniermethode unterscheidet sich von der in Fig. 1 angewandten Methode dadurch, dass die Rückstände, welche die Fraktionen Ft bis F4 ent halten, aus den Sümpfen der Kolonnen statt aus den Abscheidern abgezogen werden, und dadurch, dass die Fraktionierung mit von Kolonne zu Kolonne steigenden Sättigungsdrucken durchgeführt wird. Die eventuelle Vorbehandlung des Öls ist die gleiche wie im Beispiel 1 und braucht deshalb hier nicht von neuem beschrieben zu werden.
Von dem Sättiger 58, in welchem das Öl bzw. die lösungsmittelarme Lösung mit Methan aus dem Tank 73 durch das Ventil 100 gesättigt wird, um den Sättigungsdruck dieser Lösung auf P1 zu bringen, fliesst das Öl zu der Mitte der Kolonne 59. In dieser Kolonne, welche als Fraktioniereinheit B ausgerüstet ist, wird das Öl mit Propan extrahiert, welches eine verhältnismässig geringe Menge Methan (Sättigungsdruck = P1) ent hält und durch die Leitung 83 und das Ventil 84 in die Kolonne einströmt.
Der grösste Teil des Öls löst sich im Lösungsmittel auf, und nur eine ge ringe Menge Rückstand, welche die Fraktion F1 ent hält, wird durch das Ventil 80 abgezogen. Der Ex trakt wird vom Kopf der Kolonne mit Hilfe der Pumpe 71 zum Mischer 72 gepumpt, wo das gelöste Öl durch Methanzusatz, welcher durch das Ventil 74 aus dem Tank 73 zuströmt, ausgefällt wird.
Der Methanzusatz bzw. der erreichte Sättigungsdruck wird so eingestellt, dass er einerseits reicht, um das Öl aus dem Extrakt auszufällen, und anderseits der Modifikationsgrad des Propans so weit erhöht wird, dass dieses in der Kolonne 70b mit dem Sättigungs druck P4 verwendbar wird.
Die Fällung wird im Abscheider 78 ausgeschie den und ein Teil der untern Phase durch das Ventil 79 zu der Kolonne 59 als Rücklauf zurückgeführt, während der Rest weiter zur Kolonne 70 strömt. Die obere Phase wird durch die Leitung 83c und das Ventil 84c als Lösungsmittel im Kreislauf zur Kolonne 70b zurückgeführt. Wie im Beispiel 1 kann ein Teil des Lösungsmittels durch das Ventil 86 einer Vorrichtung zum Abgasen und zur Wiederge winnung des Propans durch Destillation zugeführt werden. Diese Vorrichtung ist genau dieselbe wie in Fig. 1 und wird deshalb in der Fig. 3 nicht wieder gezeigt.
Die Fällung, welche durch die Lei tung 68 strömt, wird der Kolonne durch das Ventil 69 zugeführt. In dieser Kolonne, welche. als Frak- tioniereinheit A ausgerüstet ist, trifft das gefällte Öl auf einen Propanstrom mit einem höheren Methan sättigungsdruck P2. Dieses Propan besitzt daher ein geringeres Lösungsvermögen, so dass es nicht das ganze Öl wieder auflösen kann. Der ungelöste Rück stand, welcher die Fraktion F2 enthält, verlässt die Kolonne 70 durch das Ventil 80a.
Der Extrakt, nachdem er im Gegenstrom gegen einen Rücklauf rektifiziert worden ist, wird vom Kopf der Kolonne 70 mit der Pumpe 60 abgepumpt und im Wärme austauscher 61 erwärmt. Durch die Erwärmung steigt der Sättigungsdruck, so dass das Öl aus dem Extrakt ausgefällt wird. Die Fällung scheidet sich im Abscheider 62 aus und wird im Kühler 63 auf die Betriebstemperatur der Anlage heruntergekühlt. Ein Teil davon wird durch Ventil 65 zur Kolonne 70 als Rücklauf zurückgeführt. Der Rest des gefäll ten Öls fliesst durch die Leitung 68a und das Ventil 69a zur Kolonne 70a weiter, wo die eben beschrie- bene Prozedur wiederholt wird.
Das Lösungsmittel, welches im Abscheider 62 von der Fällung befreit worden ist, strömt durch das Ventil 66 weiter zum Abscheider 67, wo ein Teil des Methans durch den Dephlegmator 76 und die Leitung 77 zum Tank 73 abgetrieben wird. Das Propan wird im Kühler 81 gekühlt und durch das Ventil 84 und die Leitung 83 der Kolonne 59 zugeführt.
Es hat nunmehr den be reits oben erwähnten verhältnismässig niedrigen Sättigungsdruck P l. Die Arbeitsweise in den weiteren Kolonnen 70a und 70b ist völlig analog der für die Kolonne 70 beschriebenen, mit dem einzigen Unter schied, dass der Sättigungsdruck P;3 höher ist als Py und P4 höher als P2. Es können nach der Kolonne 70b noch weitere Kolonnen vorgesehen werden, falls man eine grössere Anzahl von Fraktionen zu erhal ten wünscht. Die leichteste Fraktion, im vorliegenden Fall F#-, wird aus dem Rücklauf der Kolonne 70b durch das Ventil<B>69e</B> entnommen.
<I>Beispiel 4</I> <I>Arbeitsweise mit nochmaliger</I> Fraktionierung <I>sowohl</I> <I>des Sumpf- als</I> acich <I>des Kopfproduktes</I> In gewissen Fällen wird es notwendig, das Öl zuerst in zwei Hauptfraktionen zu scheiden, welche dann beide nochmals fraktioniert werden. Ein System, welches für eine solche Arbeitsweise geeig net ist, wird in der Fig. 4 gezeigt. Das Öl oder eine lösungsmittelarme Öllösung wird in derselben Weise vorbehandelt und auf den richtigen Methansätti- gungsdruck gebracht, wie dies im Beispiel 1 be schrieben ist.
Die zu diesem Zweck nötigen Vor richtungen werden in Fig. 4 nicht noch einmal ge zeigt. Das Öl strömt durch die Leitung 201 zuerst in eine Fraktioniereinheit C, welche jedoch nach Belieben auch als Fraktioniereinheit <I>A</I> oder<I>B</I> aus gerüstet sein kann. Die Wahl richtet sich nur danach, in welchem Teil der Anlage der grössere Teil des Lösungsmittels, welches aus dem Extrakt am Kopf der Fraktioniereinheit abgetrennt wird, wieder ver wendet werden soll. Im vorliegenden Fall wurde eine Fraktioniereinheit C gewählt, weil diese die grösste Flexibilität besitzt.
Das aus dem Extrakt abgeschie dene gefällte Öl, welches also die Kopffraktion ent hält, strömt vom Abscheider 222 durch den Kühler 213, Leitung 229 und Ventil 230 zur Kolonne einer Fraktioniereinheit A. In dieser Einheit wird die Fraktion in weitere zwei Fraktionen aufgeteilt, wel che entweder als Rückstand aus dem Sumpf bzw. als Fällung aus dem Kopf abgezogen werden oder selbst noch einmal einer weiteren Fraktionierung unterworfen werden können. In der Anlage gemäss Fig. 4 wird der Extraktionsrückstand aus dem Sumpf der Einheit A abgezogen, um daraus eine Rück standsfraktion zu gewinnen.
Nur die Fällung aus dem Extrakt, also die Kopffraktion der Einheit A, wird in einer Einheit<B>Al.</B> nochmals fraktioniert. Die Sumpffraktion aus der Einheit C strömt durch die Leitung 218 und das Ventil 219 in die Kolonne einer Fraktioniereinheit B, wo sie in zwei weitere Frak- tionen aufgeteilt wird. Ob eine dieser neuerlichen Fraktionen und eventuell welche nochmals weiter fraktioniert werden soll, hängt zum ersten von der Natur des zu fraktionierenden Öls ab und zum zwei ten davon, welche Anforderungen an die Zusammen setzung und Qualität der Fraktionen gestellt werden.
Im allgemeinen ist eine Fraktioniereinheit vom Typ t3 oder C am besten geeignet, um eine Sumpffrak tion weiterzufraktionieren. Dagegen eignet sich Typ A besser zur Weiterfraktionierung einer Kopffrak tion.
Werden bei der Fraktionierung von Heringsöl beispielsweise Petroläther als flüssige und Methan als gasförmige Komponente des Lösungsmittels verwen det, so sind die dazugehörigen Methansättigungs- drucke in den verschiedenen Extraktionsstufen die folgenden: P, --_ 152, P= = 160, P3 = 170, P4 =<B>185</B> (Atm). Verwendet man Propan als Lösungsmittel, so er geben sich die zugehörigen Methansättigungsdrucke bei 20 für die Fraktionierung von verschiedenen Ölen aus folgender Tabelle:
EMI0009.0016
öl <SEP> Sättigungtdrucke, <SEP> atü
<tb> P, <SEP> P. <SEP> P3
<tb> Leinöl <SEP> 34 <SEP> 37 <SEP> 42
<tb> Sojaöl <SEP> 35 <SEP> 38 <SEP> 42
<tb> Maisöl <SEP> 35 <SEP> 39 <SEP> 41 Die Fraktionierung in den Kolonnen erfolgt vor zugsweise bei Zimmertemperatur. In gewissen Fällen muss jedoch die Arbeitstemperatur erhöht werden, um ein Auskristallisieren höherschmelzender Kom ponenten zu verhindern oder um die Viskosität herabzusetzen.