DD267259A1

DD267259A1 - Verfahren zur raffination von mineraloelen mit phenol

Info

Publication number: DD267259A1
Application number: DD31124987A
Authority: DD
Inventors: Bernd Albrecht; Michael Wochnik; Werner Junghans; Frank Thieme; Gerhard Wagner
Original assignee: Zeitz Hydrierwerk
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1989-04-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Raffination von Mineraloelen mit Phenol. Es ist anwendbar bei der Verarbeitung von entparaffinierten Schmieroelkomponenten. Das erfindungsgemaesse Verfahren ist im wesentlichen dadurch charakterisiert, dass die Raffinatloesung bis unterhalb des Erstarrungspunktes des Phenols abgekuehlt, die sich bildende Phenolkristallphase von der Raffinatphase abgetrennt, die Phenolkristallphase bis oberhalb des Schmelzpunktes des Phenols erwaermt und in die Extraktionsstufe zurueckgefuehrt sowie die Raffinatphase mittels Strippdampf von den Phenolresten befreit wird. Damit wird eine Senkung des energetischen Aufwandes und eine Erhoehung der Raffinatausbeute bei gleicher Raffinatqualitaet erreicht.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Raffination von Mineralölen mit Phenol, das insbesondere bei der Verarbeitung von entparaffinieren Schmierölkomponenten anwendbar ist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, Mineralöle und Kohlenwasserstoffgemische zur Entaromatisierung, insbesondere bei dor Herstellung von Schmierölen mit Hilfe des selektiven Lösungsmittels Phenol zu raffinieren.

Bei der Schmierölherstellung werden d!e Mineralöle entweder zuerst raffiniert und danach entpara'finiert oder sie werden erst dem Entparaffinierungsprozeß und dann dem Raffinationsprozeß unterworfen. Die vorherige Entparaffinierung macht sich bei solchen Mineralölkomponenten erforderlich, die einen hohen Stockpunkt haben und aus denen Paraffine bei der Raffination ausstocken könnten, da die Raffinationstemperaturen unterhalb des kritischen Mischpunktes zwischen Mineralöl und Phenol liegen müssen. Auch dann, wenn mit der Raffination ein exakt vorgegebener Viskositätsindox des Raffinates erreicht werden muß, wählt man die Verfahrensfolge Entparaffinierung —> Selektivraffination.

Hauptprozeß des Raffinationsverfahrens ist die Extrakttonsstufe, innerhalb der das Mineralöl und das selektive Lösungsmittel Phenol mit oder ohne dem Antisolvent War-ser, das zur Einstellung der Lösungsmittelselektivität dient, innig vermischt und Raffinat- und Extraktlösung nach erfolgten Stoffaustausch wieder getrennt werden. Als Extraktionsstufe werden meistens Extraktionskolonnen eingesetzt, wobei das Phenol im oberen, das Einsatzöl im mittleren oder unteren und bei Verwendung des Antisoiveniös Wässer dieses irn unteren Teil der Kolonne zugeführt wird.

Aus den in der Extraktionsstufe anfallenden Raffinat- und Extraktlösungen werden nach Abtrennung des Phenols und bei Verwendung von Antisolvent des Wassers das Raffinat und der Extrakt gewonnen. Das erfolgt nach allgemein bekannten Verfahren zur Mineralölraffination durch die apparate- und enorgieaufwendigen Prozeßstufen Auiheizung in Röhrenöfen, Phenolverdampfung in Flashkolonnen und Phonolrestentfernung in Stripperkolonnen.

Eine Möglichkeit zur Verminderung des zur Lös.ngsmittelabtreibung notwendigen energetischen Aufwandes wird in DE-AS 2058446 beschrieben. Dabei handelt es sich um ein Verfahren zur Rückgewinnung von Tetramethylensulfon-, Dihydrothiophendioxid- oder Glykol-Lösungsmittel b-ji der Aromatenextraktion von Kohlenwasserstoffgemischen, nach dem man die anfallende Raffinatlösung mit einem zusätzlichen Anteil des gleichen Lösungsmittels vermischt, danach kühlt, dio sich dabei bildende Raffinatphase von der Lösungsmittelphase, die der Extraktlösung zugegeben wird, trennt und schließlich die Raffinatphase mit Wasser extrahiert, wobei das Raffinat und ein Wasser-Lösungsmittel-Gemisch anfallen und dieses Gomisch destillativ in Wasser und Lösungsmittel getrennt wird.

Nachteil dieses Aromatenextraktions-Verfahrens ist der hohe apparative Aufvanri unH die Nichtanwendbarkeit bei der Schmiorölraffination. Die beschriebene extraktive Trennung der Raffinatphase mit Wasser anstelle der üblichen Dampfstrippung ist so nicht möglich, da bsi den zur Schmierölraffination eingesetzten Lösungsmitteln eine Lösungsmittelphase anfallen würde, die noch Raffinatanteile enthält. Das würde zu erheblichen Ausbeuteverlusten an Raffinat führen. Außerdem würde das Raffinat nicht lösungsmittelfrei worden. Oes weiteren hat das beschriebene Verfahren den Nachteil, daß das Wasser-Lösungsmittel-Gemisch zusätzlich destillativ getrennt werden muß, wozu ein hoher apparativer Aufwand erforderlich ist.

Nach DD-PS 247464 wird das Lösungsmittel Phenol aus der anfallenden Raffinatlösung durch Vermischung der Raffinatlösung mit 3 bis 20Ma.-% Antisolvent Wasser, Trennung der Mischung in Raffinat- und Antisolventphase und Zuführung der Antisolventphase zur Extraktionsstufe und/oder bxtraktlösung sowie durch Auiheizung und Dampfstrippunp der Raffinatphase

entfernt. Nachteil dieser Lösung ist, daß bei einer Raffination in der Exiraktionsstufe ohne Anwendung von Antisolvent die Antlsoiventphase zur Extraktlösung zugegeben und zusammen mi» lieser oestillativ aufgearbeitet werden muß, \ vas einen zusätzlichen energetischem Aufwand erfordert. Geringe Ausbeuteverlusto treten bei diesem Verfahren dann auch auf. Eine Steigerung der Raffinatausbeute kann mit diesem Verfahren jedoch nicht erreicht werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Raffination von Mineralölen, insbesondere entparaffinieren Schmierölkomponenten mit Phenol, dao sich durch einen geringen energetischen Aufwand und eine hohe Raffinatausbeute auszeichnet und damit eine hohe Wirtschaftlichkeit aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Raffination von Mineralölen mit Phenol des Phenol vom Raffinat ohne Verdampfungsstufe abzutrennen und-die Stofftrennung in der Extraktionsstufe zu verbessern.

Erfindungsgemäß is'·, das Verfahren zur Raffination von Mineralölen mit Phenol durch Extraktion des Einsatzöles mit Phenol, mit oder ohne Wasser als Antisclvent, Entnahme der Raffinat- und Extraktlösung aus der Extraktionsstufe sowie Entfernung des Phenols aus der Raffinat- und Extraktlösung im wesentlichen dadurch charakterisiert, daß die Entfernung des Phenols aus der Raffinatlösung derart vorgenommen wird, daß die anfallende Raffinatlösung bis auf eine Temperatur unterhalb des Erstarrungspunktes des Phenols, vorzugsweise auf 30 bis 15⁰C abgekühlt, die sich bildende Phenolkristailphase von der Raffinatphase, vorzugsweise durch Filtration abgetrennt, die Phenolkristailphase bis auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Phenols, vorzugsweise auf 60 bis SO⁰C erwärmt und in die Extraktionsstufe zurückgeführt sowie die Raffinatphase in an sich bekannter Weise aufgeheizt und mittels Strippdampf von den Phenolresten befreit wird. Bei der Verwendung von Extraktionskolonnen wird die erwärmte Phenolphase vorteilhafterweise dem Phenolhauptstrom zugemischt und das Gemisch dem oberen Teil der Extraktionskolonne zugeführt.

Es wurde gefunden, daß bei der erfindungsgemäßen Mineralölraffination mit Phenol die Kühlung der Raffinatlösung und die Trennung der sich bildenden Suspension zu einer Raffinatphase mit einem geringen und damit ausstrippbaren Phenolanteil .iowie zu einer raffinathaltigen Phenolphase, deren Rückführung in die Extraktionsstufe wie ein selektives Lösungsmittel möglich ict, führen.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Rückführung der raffinathaltigen Phenolphase in die Extrakiionsstufe eine Erhöhung der Raffinatausbeute bei der Mineralölraffination bewirkt. Durch diese Rückführung geht ein zusätzlicher Anteil aus dem Einsatzöl in die Raffinatlösung über. Damit wirkt die rückgeführte Phenolphase selektivitätsverbessernd, und die Löslichkeit bestimmter wertvoller Mineralölbestandtoila im Phe öl wird geringer. Der noch in der Raffinatphase enthaltene Phenolanteil kann durch Aufheizung und Dampfstrippung abgetrennt werden, so daß eine Phenolverdampfung aus der Raffinatlösung, für die nach den Verfahren des Standes der Technik ein hoher energetischer Aufwand erforderlich ist, entfällt.

hi Vergleich mit dem Verfahren nach DD-PS 247464 reduziert sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der energetische Aufwand um den Anteil, der zur Destillation der Antisolventphase erforderlich ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber den bekannten Verfahren zur Raffination von M ineralölen folgende Vorteile:

— Senkung des energetischen Aufwandes,

— Erhöhung der Raffinatausbeute bei gleicher Raffinatqualität,

— Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Raffinationsverfahrens.

Ausführungsbotsplel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Zur Herstellung einfir Schmierölkomponente wird ein entparaffiniertes Vakuumdestillat aus paraffinbasischom Erdöl mit Phenol und unter Verwendung des Antisolvents Wasser raffiniert.

Das Vakuumdestillat hat folgende Kennwerte:

Dichte bei 5O⁰C:	0,870g/cm³
Viskosität bei 5O⁰C:	22,5mm²/s,
Stockpunkt:	-23⁰C,
Flammpunkt:	205°C.

Die Extraktion erfolgt in einer Siebbodenextraktionskolonne. Das Vakuumdestillat wird in den mittleren, das Phenol in den oboren und das Antisolvent in den unteren Tei! der Kolonne zugegeben.

Die am Kopf der Extraktionskolonne anfüllende Raffinatlösung mit einem Phenolgehalt von 14 Ma.-% wird mittels Kühlwasser von 8O⁰C bis auf eine Temperatur von 20°C abgekühlt.

Die Abtrennung der sich dann bildenden ^Diienolkris·.' ilphase von der Raffinatphase erfolgt mit Hilfe eines Drehtrommelfilters. Die Phenolkristallphase, die einen Raffina gehalt von 9 Ma.-% hat, wird anschließend mittels Heizdampf auf eine Temperatur von 8O⁰C erwärmt und dem Phenolhauptstrcm zugemischt und das Gemisch in den oboren Teil der Extraktionskolonne zugeführt. Die Raffinatphase mit einem Phenolgehalt von 5Ma.-% wird aufgeheizt und mittels Strippdampf von den Phenolresten befreit. Das erfindungsgemäße Veifahren führt zu einer Energieeinsparung von 8800OkJ pro t Raffinatlösung im Vergleich zu dem bekannten Verfahren der Phenolverdampfung aus der Raffinatlösiing. Die erhaltene Räffinatausbeute beträgt 71 Ma.-% bezogen auf das Vakuumdestillat und liegt damit um 2 Ma. -% über dem Ausbeutewert, der nach dem Raffinationsverfahren gemäß Stand der Technik erreicht wird.

Claims

1. Verfahren zur Raffination von Mineralölen mit Phenol durch Extraktion des Einsatzöles mit Phenol, mit oder ohne Wasser als Antisolvent, Entnahme der Raffinat- und Extraktlösung aus der Extraktionsstufe sowie Entfernung des Phenols aus der Raffinat- und Extraktlösung, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung des Phenols aus der Raffinatlösung derart vorgenommen wird, daß die anfallende Raffinatlcsung bis auf eine Temperatur unterhalb des Erstarrungspunktes des Phenols abgekühlt, die sich bildende Phenolkristallphase von der Raffinatphase abgetrennt, die Phenolkristallphase bis auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Phenols erwärmt und in die Extraktionsstufo zurückgeführt sowie die Raffinatphase in an sich bekannter Weise aufgeheizt und mittels Strippdampf von den Phenolresten befreit wird.

2. Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anfallende Raffinatlösung bis auf eine Temperatur von 30 uis 15°C abgekühlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phenolkristallphase von der Raffinaiphase durch Filtration abgetrennt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phenolkristallphase bis auf eine Temperatur von 60 bis 9O⁰C erwärmt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phenolkristallphase dem Phenolhauptstrom zugemischt und das Gemisch der Exlraktionsstufe zugeführt wird.