DE1049826B

DE1049826B - Verfahren zur Phasentrennung

Info

Publication number: DE1049826B
Application number: DEN10857A
Authority: DE
Inventors: Jan Josef Van Deemter; Kornelis Rietema
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1954-06-30
Filing date: 1955-06-28
Publication date: 1959-02-05
Also published as: US2816659A; GB769898A; NL90174C; FR1126772A

Description

BUNDESR

DEUTSCHES

Es wurde festgestellt, daß in bestimmten Fällen, z. E. bei der Trennung von Roherdölemulsionen, bei denen viskoses öl die kontinuierliche und Wasser die disperse Phase bildet, infolge der durch zu große Viskosität bedingten Reibung an der Wandung keine oder kaum eine Phasentrennung in dem Flüssigkeitszyklon oder der Flüssigkeitswirbelkammer erzielt wird. Die Trennkraft dieser Vorrichtungen hängt vor allem von der durch die Rotationsgeschwindigkeit erzeugten Zentrifugalkraft ab. Diese Rotationsgeschwindigkeit wird jedoch, wenn die Reibung an der Wandung verhältnismäßig hoch ist, so vermindert oder aufgehoben, daß praktisch keine weitere Rotation gegen die Mitte des Flüssigkeitszyklons oder der Flüssigkeitswirbelkammer hin stattfindet.

Es ist möglich, diese Beeinträchtigung der Rotationsgeschwindigkeit durch Erhitzen des zu trennenden Gemisches vor ihrem Eintritt in das Flüssigkeitszyklon oder die Flüssigkeitswirbelkammer zu vermindern. Hierdurch verringert man die hohe Viskosität so, daß sie sich nicht mehr nachteilig auf die Trennung auswirkt. Zu diesem Zweck muß jedoch eine beträchtliche Wärmemenge zugeführt werden.

Es wurde nun überraschenderweise festgestellt, daß sogar dann, wenn man nur eine geringe Wärmemenge aufwendet, es möglich ist, die Trennkraft des Flüssigkcitszyklons oder der Flüssigkeitswirbelkammer beträchtlich zu erhöhen, indem man einen Zyklon oder eine Wirbelkammer verwendet, deren Wandung in an sich bekannter Weise heizbar ausgeführt ist und gegenüber der zu trennenden Mischung eine erhöhte Temperatur aufweist.

Bei Zyklonen zur Abscheidung von Staub aus heißen Gasen hat man bereits eine Erwärmung der Wandung des Zyklons vorgenommen, um eine Kondensation der heißen Gase an der Wandung zu verhindern.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren müssen die Wandungen des Abscheiders jedoch auf Temperaturen erhitzt werden, die über der des zu trennenden, eine flüssige Phase enthaltenden Gemisches liegen. Hierdurch wird erreicht, daß sich die Viskosität der kontinuierlichen Phase des zu trennenden Gemisches an der Wandung und damit dann die Reibung an der Wandung beträchtlich vermindert. Das eingeführte Gemisch erreicht eine höhere Rotationsgeschwindigkeit und wird dadurch einer größeren Zentrifugalkraft ausgesetzt, wodurch die Trennung der dispersen Phase von dem Dispersionsmittel verbessert wird.

Es ist klar, daß das Verfahren am wirksamsten ist, warm man durch das Erhitzern eine verhältnismäßig große Viskositätsvermindeiung bewirkt oder, mit anderen Worten ausgedrückt, wenn die kontinuierliche Phase des zu trennenden Gemisches einen niedrigen Viskositätsindex besitzt.

Verfahren zur Phasentrennung
Anmelder:

N. V. De Bataafsche Petroleum
Maatschappij, Den Haag

Vertreter: Dr -Ing. F. Wuesthoff und Dipl.-Ing. G. Puls, Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 30. Juni 1954

Jan Josef van Deemter und Kornelis Rietema,

Amsterdam (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden

Das Verfahren eignet sich besonders gut, um Gasöl as von darin suspendierten Spaltkatalysatortcilchen zu befreien sowie zur Trennung von rohem Erdöl aus seiner wäßrigen Emulsion.

Es wurde außerdem festgestellt, daß vorzugsweise dem Zyklon nur eine solche Wärmemenge zugeführt zu werden braucht, daß der Temperaturunterschied der einzelnen getrennten Phasen gegenüber der eingeführten Mischung nur wenige Grade beträgt. Dennoch wird die Verbesserung der Trennkraft des Zy- ■ klons bzw. der Wirbelkammer voll erreicht.
Die Wandung der Vorrichtung kann in jeder geeigneten Weise erhitzt werden, z. B. durch Dampf, durch ein ölbad, eine Rohrschlange, durch die eine beiße Flüssigkeit geleitet wird, oder mittels Elektrizität.

Beispiel I

Bei der Durchführung des Verfahrens wurde ein Flüssigkeitszyklon folgender Ausmaße verwendet:

Durchmesser des zylindrischen Oberteils .... 75 mm

Länge des zylindrischen Oberteils 200 mm

Länge des Konus 180 mm

Durchmesser der tangentialen Zuleitung in

dem zylindrischen Oberteil 15 mm

Durchmesser des oberen Abflusses 15 mm

Durchmesser des unteren Abflusses 5 mm

Ein Gasöl mit einer Viskosität von 8 cSt bei 20° C und 4 cSt bei 40° C, in dem 3 bis 4 Gewichtsprozent eines Spaltkatalysators mit einer Teilchengröße, von,., 40 bis 70 μ suspendiert waren, wurde mit einef Ge-

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schwindigkeit von 0,421 je Sekunde bei einem Druckverlust von 0,15 at eingepumpt.

Ohne die äußere Wandung zu erhitzen, wurden vom Oberteil des Abscheiders 0,38 1 Gasöl je Sekunde mit einer Katalysaitorkonzentration von 2,29 Gewichtsprozent und vom unteren Ende 0,04 1 je Sekunde mit einer Katalysatorkonzentration von 8,72 Gewichtsprozent abgezogen.

Bei Erhitzen der Wandung mit Dampf, wobei die Temperatur der Innenseite der Wandung etwa 100° C betrug, wurden am Oberteil 0,401 Gasöl je Sekunde mit einem Katalysatorgehalt von 1,45 Gewichtsprozent des Flüssigkeitszyklons und am unteren Teil 0,041 Gasöl je Sekunde mit einer Katalysatorkonzentration von 25,3 Gewichtsprozent abgezogen, wenn je Sekünde 0,441 des gleichen oben erwähnten Schlammes eingeführt wurden. Der Temperaturunterschied zwischen der eingeführten Suspension und den abgezogenen Phasen betrug hierbei nur 2° C.

Beispiel II

Eine Roherdölemulsion mit einem Wassergehalt von etwa 20 Gewichtsprozent und einer Viskosität von 8 cSt bei 20° C wurde tangential in einer Menge von 2 m³ je Stunde in einen Flüssigkeitszyklon mit denselben Ausmaßen wie im Beispiel I eingepumpt. Mit dem Zyklon wurde so gearbeitet, daß man durch den Überlauf 3 Volumteile abzog und 1 Volumteil den Zyklon durch den unteren Ablauf verließ.

Ohne die äußere Wandung zu erhitzen, wurde am unteren Ablauf ein öl mit einem Wassergehalt von Gewichtsprozent abgezogen und am überlauf ein öl mit einem Wassergehalt von 13 Gewichtsprozent. Wenn man die Wandung des Zyklons mittels Dampf von 100° C erhitzte, konnte man durch den unteren Ablauf ein öl mit einem Wassergehalt von 70 Gewichtsprozent abziehen, während vom Überlauf ein öl mit einem Wassergehalt von nur 3 Gewichtsprozent entfernt wurde. Der Temperaturunterschied zwischen der zugeführten und den abgezogenen Flüssigkeiten betrug nur 3° C.

Claims

PATENTANSPRÜCHE.

1. Verfahren zur Phasentrennung einer Mischung mit durchgehender flüssiger Phase, insbesondere einer Mischung, deren flüssige Phase einen niedrigen Viskositätsindex besitzt, in einem Flüssigkeitszyklon oder einer -wirbelkammer, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zyklon oder eine Wirbelkammer verwendet wird, deren Wandung in an sich bekannter Weise heizbar ausgeführt ist und gegenüber der Mischung eine erhöhte Temperatur aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung eine solche Wärmemenge zugeführt wird, daß der Temperaturunterschied zwischen der eingeführten Mischung und den getrennten Phasen nur wenige Grade beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 465 897;
belgische Patentschrift Nr. 514 443.

& 809748/313 1.59