DE686932C - Verfahren zur Zerlegung leichter Kohlenwasserstoffgemische in aromatische und paraffinische Kohlenwasserstoffe - Google Patents

Description

• Verfahren zur Zerlegung leichter Kohlenwasserstoffgemische in aromatische und paraffinische Kohlenwasserstoffe Die Zerlegung von leichten Kohlenwasserstoffgemischen, insbesondere von Benzinen, SchNverbenzinen und leichten Gasölen, in paraffinische und aromatische Kohlenwasser-Stoffe durch extrahierende Behandlung mit Lösungsmitteln ist praktisch von großer Bedeutung, weil die aromatischen Kohlenwasserstoffe bekanntlich andere motorische Eigenschaften als die paraffinischen haben, indem erstere stark klopfhindernd wirken. Die Gewinnung bzw. die Anreicherung der aromatischen Kohlenwasserstoffe führt deshalb zu Kohlenwasserstoffgemischen, die unmittelbar als wertvolle Motortreibstoffe bzw. zur Verbe'sserung wenig . er wertvoller Treibstoffe verwendet werden können. Der Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen hängt von der Herkunft des betreffenden Kohlenwasserstoffgemisches ab, So sind z. B. die asphaltbasischen kalifornischen Benzine reich an aroniatischen Kohlenwasserstoffen, während die paraffinbasischen pennsylvanischen reich an paraffinischen Kohlenwasserstoffen sind.
• Gemäß vorliegender Erfindung werden leicht siedende Kohlenwasserstoffgemische durch selektive Lösungsmittel in eine vorwiegend paraffinische Fraktion einerseits und eine vorwiegend aromatischeFraktion andererseits zerlegt. Um dieses Ziel zu erreichen, muß das selektive Lösungsmittel folgende Eigenschaften besitzen: i. Es dürferi in ihm paraffinische Kohlenwasserstoffe nicht löslich sein; 2. die Lösefähigkeit für aromatische Kohlenwasserstoffe muß sehr groß sein, damit möglichst wenig Lösungsmittel erforderlich ist; 3. das Lösungsmittel muß beständig sein; 4. es muß einen hohen Siedepunkt besitzen; 5. die selektive Lösefähigkeit muß möglichst bei gewöhnlichen Temperaturen vorhanden sein, damit Erhitzen bzw. Kühlen vermieden wird; 6. es muß leicht Schichtenbildung eintreten; 7. das Lösungsmittel muß sich leicht und vollständig von dem Extrakt z. B. durch Destillation trennen lassen, Man hat schon eine große Zahl von Lösungsmitteln für den genannten Zweck vorgeschlagen, aber keines von ihnen besitzt die angeführten Eigenschaften gleichzeitig. Erfindungsgemäß sollen als selektive Lösungsmittel Polväthylenglyk-ole, wie Di-, Tri- oder Tetraäthyl#nglyl-zol, verwendet werden. Das-Triäthylenglykol hat eine ungewöl#hlich hohe-.» selektive Lösefähigkeit. Es besitzt einen Siedepunkt von etwa 288'C, ist unter den Gebrauchstemperaturen sehr stabil und zeigt seine gute selektive Wirkung bei Temperaturen von etwa 38' C. Es kann ferner sehr leicht zurückgewonnen werden und besitzt kein Lösevermögen für paraffinische Kohlenwasserstoffe bei den Temperaturen, bei welchen es eine hohe Lösli chkeit für aromatische Kohlenwasserstoffe zeigt.
• In vielen Fällen kann man den mehrwertigen Alkoholen" insbesondere, wenn raffinierte Benzine behandelt werden, Benzol, Toluol, Phenol, Chloroform oder ähnliche Stoffe zusetzen, um ihre Mischbarkeit mit dem Benzin noch zu erhöhen.
• Der Extrakt, welcher nach dem vorliegenden Verfahren erhalten wird, kann unmittelbar als Motortreibstoff Verwendung finden. Er kann aber auch zur Verbesserung anderen, z. B. klopfenden Benzinen zugesetzt werden. Man kann die extrahierten Kohlenwasserstoffe auch einer Hydrierung unterwerfen, um die Oktanzahl noch weiter zu verbessern.
• Das Verfahren kann für die verschiedensten leicht siedenden Kohlenwasserstoffgemische Verwendung finden, insbesondere aber für Benzine, Schwerbenzine und leichte Gasöle, wie sie aus natürlichen Quellen oder beim Spalten, Hydrierep oder bei synthetischen Verfahren, beispielsweise Polyrnerisations-, Kondensations- oder Voltolisierungsverfahren usw., erhalten werden. Die nach der Erfindung erhaltenen Produkte können weiteren Behandlungen zwecks Reinigung u. dgl. unterworfen werden.
• Die extrahierende Behandlung kann kontinuierlich, z. B. im Gegenstrom, oder diskontinuierlich ausgeführt werden.
• An Hand der beiliegenden Zeichnung sei die vorliegende Arbeitsweise für die Verwendung von Triäthylenglykol als Lösungsmittel näher erläutert.
• - i ist das Vorratsgefäß für Triäthylenglykol und 2 für das zu behandelnde Benzin. 3 stellt den Extraktionsturm dar, welcher mehrfach unterteilt ist und in welchem die Extraktion im Gegenstrom vorgenommen wird. Das zu behandelnde Benzin wird aus dem Vorrats-gefäß 2 durch Rohrleitung 4 mittels Pumpe 5 in den unteren Teil des Turmes 3 durch Rohrleitung 6 eingeführt. Das Triäthylenglykol. wird aus dem Vorratsgefäß i durch Rohrleitung 7 mittels Pumpe 8 entnommen und in den oberen Teil des Turmes 3 durch Rohrleitung 9 eingeführt. Der ungelöste Anteil, der aus der paraffinischen Fraktion des Ausgangsstoffes besteht, wird am Kopf des Turmes durch Rohr io abgezogen. Er enthält nur Spuren von Triäthylenglykol, welche durch Waschen mit Wasser leicht entfernt werden können. Zu diesem Zweck wird die paraffinische Fraktion in die Trommel ii geführt, der Wasser durch Rohrleitung 12 zugeleitet wird; hierbei bilden sich zwei Schichten, von denen die untere aus Wasser und Triäthylenglykol und die obere aus der paraffinischen Benzinfraktion besteht. Das triäthylenglyk-olhaltige Wasser wird aus der Trommel durch Rohrleitung 13 abgeführt und, falls gewünscht, das Triäthylenglykol wiedergewonnen und in das Verfahren zurückgegeben. Die paraffinische Benzinfraktion wird aus der Trommel durch Rohrleitung 14 abgeführt und im Vorratsgefäß 15 gesammelt.
• Die Lösung, bestehend aus der Hauptmenge des Triäthylenglykols und der aromatischen Fra:ktion des Benzins, wird aus dem Turm 3 durch Rohrleitung abgeführt und gelangt in den Kessel 17, in welchem die Kohlenwasserstoffe von dem Triäthylenglykol durch Destillation getrennt werden. Die Kohlenwasserstoffe ziehen oben ab und gelangen durch Rohrleitung 18, Kühler ig und Rohrleitung 2o z' el nach dem Vorratsgefäß 24. Das Triäthylenglykol, welches bei den im Kessel 17 herrschenden Temperaturen nicht verdampft, wird durch Rohrleitung 21 abgezogen und durch Pumpe 22 und Rohrleitung 23 nach dem Sammelgefäß i zurückgeführt.
• Die Temperatur im Turm 3 wird zwischen io und 66' C, vorteilhaft auf etwa 38' C, gehalten. Im allgemeinen wird bei gewöhnlichem Druck gearbeitet, nämlich stets dann, wenn keine bei den genannten Temperaturen verdampfenden Bestandteile vorhanden sind. Falls jedoch ein sehr leichtes Benzin behandelt wird, kann es manchmal wünschenswert sein, unter leichtem Überdruck zu arbeiten, um die Verdampfung der leichtesten Anteile zu verhindern.
• Die Menge des angewandten Lösungsmittels beträgt im allgemeinen das 2- bis 7fache des zu behandelnden Ausgangsstoffes, vorteilhaft das 3- bis 5fache.
• Die Trennung erfolgt im Turm 3 sehr rasch. Das Lösungsmittel läßt sich sehr leicht durch Abdestillieren des Extraktes wiedergewinnen, da, wie erwähnt, der Siedepunkt etwa 288' C beträgt. Man kann bei der Destillation auch Vakuum oder Wasserdainpf anwenden. Es ist auch möglicli, die Abtrennung des Lösungsmittels von dem Gelösten durch Hinzufügung von Wasser oder eines anderen Lösungsmittels für Triäthylenglykol, welches mit dem Ausgangsstoff nicht mischbar ist, zu bewirken. Auch durch Kühlung läßt sich eine Trennung des Lösungsmittels von den aromatischen Kohlenwasserstoffen infolge Schichtenbildung erzielen.
• Beispiel Ein Conroebenzin mit folgenden Eigenschaften: Brechungsindex bei 2o' C ....... 1,4377 Spezifisches Gewicht ............ 0,783 Siedebeginn ................... 103' C Endsiedepunkt ....... ......... 162' C 5o 1/0 sieden bis ................ 118' C wird im Gegenstrom mit der 3fachen Menge Triäthylenglykol bei einer Temperatur von 38' C behandelt. Man erhält dabei eine Lösung bzw. einen ungelösten Anteil mit folgenden Eizenschaften:

  Lösung Ungelöster

  Anteil

  Brechungsindex bei 2-ol C 1,4770 1,4225

  Spezifisches Gewicht ... 0,841 0,761

  Ausbeute ............. . 227,5 (lo 7:2,50/0

  Wird dasselbe Benzin mit der 6fachen Menge Triäthylenglykol behandelt, so wird folgendes Ergebnis erzielt:

  Lösung Ungelöster

  Anteil

  Brechungsindex bei 2o' C 1,4750 1,41522

  Spezifisches Gewicht ... 0,839 0,750

  Ausbeute ............. 43% 579.

  Der erzielte hohe Brechungsindex und das niedrige spezifische Gewicht sowie der aromatische Geruch des Extraktes zeigen, daß das Triäthylenglykol eine ausgezeichnete Trennung des Benzins in paraffinische Kohlenwasserstoffe einerseits und aromatische andererseits bewirkt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCIIE: i. Verfahren zur Zerlegung leichter Kohlenwasserstoffgemische in aromatische und paraffinische Kohlenwasserstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß als selektives Lösungsmittel Polyäthylenglykole, - wie Diäthylenglykol oder Triäthylenglykol, verwendet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man als selektives Lösungsmittel die 3- bis 5fache Menge Triäthylenglykol bei Temperaturen von io bis 66' verwendet.