DE2010034A1 - Erdöldestillationsverfahren - Google Patents

Description

^{(US 806 0}^ - 11.3,69-6816)

BMo Research and

Engineering Company

Linden, NoJoA₀St₀A₀ Hamburg, j5o März I97O

Die Erfindung betrifft ein Verfahren ζ «ja Destillieren von Erdöl nnä insbesondere, eine Methode zuia "Erzielen der Produ-tetapesifikatiopen für das "bei einen', solchen Destillat ions "/erfahren anfallenae Ruckst

Beim "Destillieren tob Rοteerdöl wird daa Rohöl im all gemeinen in ei nein begrenzten .itro·© auf eine Temperatur

won etwa ,Ϊ?Ο° bis 3Ö5>°C erhitzt» Anschließend wird e© in die Yerdampfungaaone einess Praktionierturmea eingeführt» wo öureh- Plashdeatillatiori die niedrigersiedenden Fraktionen %ro"i-den höharaIe<3enden .Fraktionen de» Rohöls iib^etrennt werößBo Me leichteren,, niedrig" siedenden Fraktionen steigen durch, den ?uit/i nach- ofeen_s wo sie in eine Anzahl w>n Raffifsationsprodukten fraktioniert werden» und fixe schwereren» hochsiedenden Fraktionen werden im unteren Teil des Turßies ala flüssiger RohUlrückstand

Die Produktapezifikatlonen for Eaffinationeprodukte setzen eine obeije Grenze für die Danrpfmenge^ die wan

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einem Produlct unter spezifizierten Bedingungen entwickelt werden darf ο T¹IIr schwere Produkte wie beispieleweise die bei der fraktionierten Destillation von Rohöl anfallende Rticlrstandsflüssigkeit fordern die Produktspezifikationen, daß nur ein sehr geringsr Anteil, im allgemeinen um etwa 25 ppm_v an flüchtigen Kohlenwasserstoffen oder leichtsiedenden Komponenten im Ktickstandaendprodukt enthalten sein darf»

Obwohl ein großer Anteil dieser leichtsiederiden Komponenten durch die Flashdestillation im Fraktionier-" turm entfernt wird, ist die Rückstandsflüssigkeit niemals vollkommen frei von allen leichtsiedenden Komponenten und muß anschließend zur Erzielung der Produlct Spezifikationen einer abstreifenden Behandlung mit Wasserdampf unterworfen werden. Zum Abstreifen oder Strippen wird die heiße Rückstandsflüssigkeit gewöhnlich von oben nach unten im Gegenatrom zu einem aufsteigenden Wasserdampfstrom durch eine Abstreifer« säule geschickt.

Abstreifersäulen werden jedoch im allgemeinen mit einer Temperatur von etwa 340° bis 40O⁰C betrieben, weiche oberhalb des normalen Krackpunktes der meisten HohBle liegt. In der Abetreifzone der Säule kann die heiße

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Rückstandsflüssigkeit daher thermisch gekrackt werden, wodurch zusätzliche leichtsiedende Komponenten gebildet werden» Die meisten dieser leichtsiedenden Komponenten werden zwar beim Strippen entfernt, jedoch Kann auch unterhalb der Abstreifzone und insbesondere im Rtickstandssaramelteil der Säule und in den zu den Kühlern für das Rückstandsendprodukt führenden Leitungen noch ein weiteres Kracken stattfinden» Durch dieses thermische Kracken der heißen Ruckstandsflüssigkeit in der | Abstreifersäule ist es daher außerordentlich schwer, ein Rtickstandsendprodukt zu erhalten, welches den geforderten Produktspezifikationen entspricht«

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeit wurden bereits Versuche unternommen, gekühltes Rückstandsprodukt als Kühlmittel in die Abstreifersäule zurückzuführen und dadurch die Temperatur der heißen Rückstandsflüssigkeit unter ihren Krackpunkt zu senken» Hierdurch wird die Krackreaktion in der Abstreifzone zwar verhindert, jedoch führt die Rückführung von gekühltem Produkt, zu einer Verminderung der Endproduktausbeute, einer Verringerung der Leistung der Abstreifersäule und der Rücketandskühler, da das zurückgeführte Produkt wiederholt gestrippt und gekühlt wird, und ferner zu einem Oberhitzeverlust aus der heißen RückstandsflUssigkeit·

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Ein solches System hat sich daher als nicht ganz befriedigend für die Anwendung in einem Destillationsverfahren für Roherdöl erwiesene

Mit der vorliegenden Erfindung wurde nun gefunden, daß wan ein wesentlich verbessertes Verfahren zum Destillieren von Roherdöl und insbesondere ein verbessertes Verfahren zur Erzielung der Spezifikationen

* für das Ruckstandsprodukt erhält, wenn man die heiße Rückstandsflüssigkeit im unteren Teil äer Verdampfunga« zone eines Fraktionierturmes sammelt und aus diesem abzieht, die abgezogene heiße Rückstandsflüssigkeit in einer KUhlzone auf eine Temperatur unterhalb ihres Krackpunktes abkühlt und die abgekühlte Flüssigkeit dann in eine Abstreifzone einführt, wo man gelbste leichtsiedende Komponenten zur 13rzielung der geforderten Produktapezifikationen abstreift. Dadurch, daß man die Temperatur der heißen Rückstandsflüssigkeit

™ in einer separaten KUhlzone vermindert, wird ein weiteres Kracken der Flüssigkeit in der Abetreifzone und insbesondere in den unterhalb der Abstreifzone liegenden Bereichen verhütet, so daß die Spezifikationen des Ruckstandsendproduktes auf einfache, wirksame und wirtschaftliche Weise erreicht werden.

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Im allgemeinen hat die unten aus der Verdampfungszone abgezogene heiße Rückstandsflüssigkeit eine Temperatur von etwa 37O⁰C; diese Temperatur wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verhüten von weiterem Kracken der Flüssigkeit vor deren Einführung in die Abstreifzone auf unter 316⁰C und im allgemeinen auf etwa 288⁰C gesenkte Vorzugsweise wird der von der heißen Rückstandsflüssigkeit abgezogene Wärmewert zum Vorheizen des Rohöls vor dessen Erhitzen auf die Ver- *

dampfungstemperatur genutzt, wodurch die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Pestillationsverfahrens weiter erhöht wird«

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden eine bevorzugte Ausführungsform derselben anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben, in welcher der Gesamtprozees einer Destillation unter Einschluß der erfindungsgeroäßen Verbesserung schematiech dargestellt ist.

Bei dem dargestellten Verfahren wird zunächst das Roherdöl in einem Röhrenerhitzer 10 auf eine zum Verdampfen aller Komponenten ausschließlich der höhersiedenden Fraktionen ausreichende Temperatur erhitzt, in allgemeinen auf eine Temperatur von etwa 383⁰C.

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Dae erhitzte Rohöl wird dann in die Verdampfungszone 12 eines Fraktionierturmes 14 eingeführt» Die beim Nachlassen des Druckes unmittelbar verdampfenden leichteren, niedrigaiedenden Fraktionen steigen durch den Turm nach oben, während sich die schwereren, hochsiedenden Fraktionen als Flüssigkeit im unteren Teil des Turmes auf einem Abzugsboden 16 sammeln.

Der Fraktionierturm 14 ist von üblicher Bauart und enthält eine Mehrzahl von Gas-Flüssigkeitskontaktelementen wie perforierte Böden 18, welche für einen innigen Kontakt zwischen aufsteigenden Dämpfen und kondensierter zurückfließender Flüssigkeit sorgen. Am Kopf des Turmes 14 werden die leichtesten Dämpfe des Rohole durch eine Leitung 20 entfernt,von wo sie durch einen Kondensator 22 strömen» Im allgemeinen wird ein Teil des hier erhaltenen Kondensats bei 24 als Rückfluß in den Turm 14 zurückgeführt und ein Teil bei 26 als Leichtbenzin abgezogen.

Wie weiter aus der Zeichnung hervorgeht, können in verschiedenen Höhen des Turmes auoh Seitenströme abgezogen werden. So kann beispielsweise bei 28 nahe am Kopf des Turmes Benzin, bei 30 Heizöl und bei 32 unmittelbar oberhalb der Verdampfungszone 12 Schmieröl

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abgezogen werden. Unterhalb der Verdampfungszone 12 können noch weitere Böden 18 vorgesehen werden, tun die höheraiedende flüssige Fraktion in einer Hochtemperatur-Abatreifzone 34 abzustreifen, bevor sich die heiße Rtickstandsfltissigkeit auf- dem Abzügeboden 16 sammelt· Bei 36 oberhalb des Abzugsbogens 16 kann ein Abstreifgas eingeführt werden, falls dies in der Hochtemperatur-Abatreifzone 34 erforderlich istο

Hach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird die heiße RUckstandsflüssigkeit» welche sich auf dem Abzugsboden 16 gesammelt hat und normalerweise eine Temperatur von etwa 37O°C hat« durch eine Leitung 40 abgezogen und durch einen Wärmeaustauscher 42 geführt, wo die Temperatur der Rückstandsfltiesigkeit unter ihre Kracktemperatur, im allgemeinen unter 316⁰C und vorzugsweise auf etwa 288⁰C_f gesenkt wird«

Die abgekühlte Rückstandeflüssigkeit wird dann durch I

eine Leitung 44 oben in eine Abstreifzone 46 eingeführt» Die Abstreifzone 46 enthält ebenfalls eine Reihe von Gas-Flüesigkeitskontaktböden 18_O Sie kann aus einer separaten Kolonne bestehen, jedoch bildet sie vorzugsweise, wie bei dem dargestellten Verfahren, einen Teil des unteren Abschnitts des Praktionier-

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turmes 14» Dabei ist die Abstreifzone 46 von der Verdarapfungszone 12 des Turmes durch den Abzugsboden 16 getrennt»

In der Abetreifzone 46 fällt die gekühlte Rückstandsfltissigkeit über die Böden 18 nach unten, während ein von unten durch eine Leitung 48 in die Zone eingeführtes Abstreifgas wie beispielsweise Wasserdampf im fc Gegenstrom zu der fallenden Flüssigkeit und in Konatkt mit dieser nach oben steigt«> Beim Abwärtsströraen der Rückstandsflüssigkeit durch die Abetreifzone 46 werden die darin gelösten niedrigsiedenden Komponenten wieder verdampft und steigen mit dem Abstreifgas durch die öffnungen 50 im Abzugeboden 16 nach oben in die Verdampf ungs zone 12 des Turmes 14.

Die abgestreifte Rückstandsflüsaigkeit, welche vorwiegend aus von praktisch allen leichtsiedenden

Komponenten befreitem schweren Schmieröl besteht, wird in einem Rtickstandaauffangteil 52 am Fuß der Abstreifzone 46 gesammelt und dann durch eine Leitung 54 abgezogen und bei 55 in einen Kühler 56 gepumpt, wo ihre Temperatur auf etwa 12O⁰C vermindert wird.

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Durch das Vermindern der Temperatur des flüssigen Rohölrttekstandes in einer von der Verdampfungszone getrennten Kühlzone gemäß der vorliegenden Erfindung und Rückführen der gekühlten Hückstandsflüssiglceit mit verminderter Temperatur in die Abstreifzone wird ein Kracken und die unerwünschte Bildung leichtsiedender Komponenten in der Abstreifzone verhütet» Alle nach dem Verdampfen in der Rückatandsfltissigkeit des Rohöls verbliebenen leichtsiedenden Komponenten können ^ demnach in der Abstreifzone vollkommen entfernt werden, und unterhalb der Abatreifzone, insbesondere im Rtickstandsauffangteil und in den Kühlern, bilden sich keine leiohtsiedenäen Komponenten mehr» Hierdurch können die Bndproduktapezifikationen für den Rückstand leichter erreicht werden. Barüberhinaus werden durch das erfindungsgeiaäße Verfahren auch Verfärbungen des flüchtigen Produktes aufgrund von Verkokung beim Auftreten von Kraokreaktionen in der Abstreifzone ver-

mindert, da in der Abs treif zone praktisch kein ■" "

Kracken mehr erfolgt.

Weiterhin kann dadurch, daß die heiße Rtieketanäsflüesigkeit aus der Verdampfungszone in einer separaten KUhI-zone abgekühlt wird, die Oberhitze aus der heißen Rückatandsflüsaigkeit gewonnen und zur weiteren

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Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des Destillationsverf ahrens genutzt werden.

Nach der bevorzugten Ausftihrungsform der Erfindung und wie es in der Zeichnung dargestellt ist, führt man die unten aus dem Fraktionierturm 14 abgezogene Rtickstandsfltissigkeit durch eine Wärmeaustauschvorrichtung 42 zum Wärmeaustausch mit dem dem Fraktionierturm 14 ™ augeführten Rohöl, um gleichzeitig die heiße Rtickstandsflüssigkeit abzukühlen und das Rohöl vor dem Erhitzen desselben im Röhrenerhitzer 10 vorzuheizen.

Mit der vorliegenden Erfindung wird demnach ein verbessertes Verfahren zum Destillieren von Roherdöl geschaffen, bei welchem man die Produktspezifikationen für den Bndrücketand durch Verhütung von Krackreaktionen und der Bildung leichtsiedender Komponenten |f in der Abetreifzone leicht auf eine einfache, wirtschaftliche und wirksame Weise erreicht. Durch Anwendung des erfindungsgeraUßen verfahrene wird jedoch nicht nur die Bildung von leichtsiedenden Komponenten in der Abstreifzone vermieden, sondern auch die Wirtschaftlichkeit des Cresanitver fahrer^ durch Verminderung der zum Aufheizen des Rohöls vor der Flashdestillatlon erforderlichen Wärmemenge erhöht.

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Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsheispiel gegeben.

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Beispiel

Aus einem Vorratsbehälter (nicht dargestellt) wird ein Roherdöl mit Raumtemperatur abgezogen und durch einen

Wärmeaustauscher 42 gepumpt, wo es durch indirekten ,

Wärmeaustausch mit aus dem unteren Teil eines

Deatillationsturmes abgezogener heißer Rückstands- I

flüssigkeit auf eine Temperatur von etwa 66⁰C erwärmt wird» Aus dem Wärmeaustauscher 42 strömt das Rohöl in einen Röhrenerhitzer 10„ wo es auf eine Temperatur von etwa 385° erhitzt wird»

Das heiße Rohöl wird dann in die Verdampfungszone 12 des F_raktionierturmes geleitet, wo es einer Flashdestillation unterworfen wird? die heißen Dämpfe

steigen durch den Turm nach oben, während sich die g

heiße Rückstandsflüssigkeit auf einem Abzugsboden im unteren Teil des Turmes sammelt« Die heiße Rttekstandsflüssigkeit wird dann mit einer Temperatur von etwa 37O⁰C aus dem Turm abgezogen und durch einen Wärmeaustauscher geführt, wo sie auf eine Temperatur von etwa 288⁰C abgekühlt wirdο

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Nachdem die heiße Rückstandsfltissigkeit abgekühlt ist, wird sie in die Abstreifzone des Turmes zurückgeführt, wo sie zum Entfernen gelöster leichtsiedenäer Komponenten mit Wasserdampf abgestreift v/irö. Anschließend an das Abstreifen mit Wasserdampf wird das Rückstandsprodukt gesammelt und am Fuß der Abstreifsons abgezogen, im allgemeinen mit» einer Temperatur von etwa 277⁰C, und dann auf eine Temperatur von etwa 12O⁰G gekühlt.

Analysen von so erhaltenen, aus schwerem Schmieröl bestehenden Rückstandsprodukten zeigen, daß die Produktspezifikationen, Vielehe die Menge an gelösten leichtsiedenden Komponenten im Produkt begrenzen, erreicht werden.

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Claims (1)

1. P & t _β_*>t_ an a_p r_ü_ gh e

   Verfahren zum Destillieren von Roherdöl, bei welchem man das Rohölerhitzt und einer Flash-« deat illation in einer Verdampfungszone zum !trennen in eine niedrigersiedende Dampffraktion und eine höhersiedende Fltissigfraktion unterwirft und bei

   welchem man die FlÜasigfraktion anschließend zum Entfernen gelöster niedrigereiedender Fraktionen aus derselben abstreift,

   daß man die höhersiedende Flüssigfraktion im unteren Teil der Verdampfungazone sammelt und aus dieser absieht, die abgezogene Fltissigfraktion auf eine Temperatur unterhalb ihrer Kracktemperatur abkühlt und die abgekühlte Flüssigfraktion dann in einer Abstreifzone abstreift₀

   ^: · ■■.■ ■.■^: : ■ ^:: ■ ; i Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man

   a) das Rohöl in einer Erhit zunge zone auf eine''zum mindestens teilweisen Verdampfen der niedrigersiedenden Fraktionen des Rohöle ausreichende Temperatur erhitzt,¹

   Ia 4 -.

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   b) daa erhitzte Rohöl zum Flashdestillieren der niedrigere!edenden Fraktionen in eine Verdarapfungszone einführt,

   o) die abdestillierten Dämpfe aus der Verdampfungszone durch eine Rektifizierzone führt,

   d) die heiße Rttckstandsflüeeigkeit im unteren Teil der Verdampfungszone sammelt und aus dieser abzieht,

   e) die heiße Rücketandsflüssigkeit in einer KUhI-zone auf eine Temperatur unterhalb ihrer Kracktemperatur abkühlt und dann

   f) die abgekühlte Rückstandsflüssigkeit zum Entfernen darin gelöster niedrigersiedender Fraktionen aus derselben in einer Abstreifzone abstreift«

   3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die heiße Rückstandsflüssigkeit abkühlt und ihren Wärmewert durch Wärmeaustausch mit dem Rohöl vor dessen Erhitzen in der Erhitzungezone zurückgewinnt·

   4* Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3t dadurch gekennzeichnet, daß man die heiße Rttckstandsflussigke.lt auf eine Temperatur unter 316⁰C abkühlt. - 15 -

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   5ο Verfahren imch den Ansprüchen . 1 bis 4, dadurch gekennzeichnetV daß man das Rohöl in der ISrhitzungszone aiuf etwa 385⁰C erhitzt und die heiße Rttck- * atandefltlssigkeit in der Kühl zone auf etwa 288⁰G abkühlt«

   6_e_ Verfahren nach den Ansprüchen 1 Ms 9,- dadurch gekennzeichnet, daß man zum Abstreifen der gekühlten Rückst&nd@flÜ88igkeit Wasserdampf

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