DE1470628A1 - Verfahren zur Befreiung von Kohlenwasserstoffoelen von Verunreinigungen - Google Patents
Verfahren zur Befreiung von Kohlenwasserstoffoelen von VerunreinigungenInfo
- Publication number
- DE1470628A1 DE1470628A1 DE19611470628 DE1470628A DE1470628A1 DE 1470628 A1 DE1470628 A1 DE 1470628A1 DE 19611470628 DE19611470628 DE 19611470628 DE 1470628 A DE1470628 A DE 1470628A DE 1470628 A1 DE1470628 A1 DE 1470628A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- magma
- oil
- contact
- hydrocarbon oil
- liquid phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G19/00—Refining hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by alkaline treatment
- C10G19/067—Refining hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by alkaline treatment with molten alkaline material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
Dr. ELISABETH JUNG @ MÖNCHEN 19, den 20. Hai 1961
PATENTANWÄLTE ROMANMATZ 9
TEL: 570245
P 5422/S/Ke
SIlSLiJ ISSZMATIOMLS BESEkRGiI jlL:UT3Cii\.PIJ u.V., Den Haag,
Niederlande
Verfahren zur Befreiung von Kohlenwasaeistoffölen von Verunreinigungen
Die Erfindung besieht sich auf ein Verfahren zur Befrei»
schwerer Kohlenwasserstofföle, die Metallverbindungen und/oder heteroatomische Verbindungen des Schwefels und
Stickstoffe als Verunreinigungen enthalten, von diesen Verunreinigungen
·
Die Erdölindustrie verarbeitet heute in großem Maße Rohöle, welche große ode.r verhältnismäßig große Anteile von Metal
!verbindungen und/oder heteroatomischen Verbindungen enthalten.
Be ist bekannt, daß die meisten dieser Verunreinigungen
sich in den Schwerölanteilen des Rohöls und insbesondere in
der Rückstandafraktion anreichern. Die langen Rückstände,
welche bei der gewöhnliehen Destillation von fiohöl erzeugt werden,
werden daher normalerweise nach einem oder zwei Verfahren
weiterbehandelt· Sie werden unter Vakuum destilliert oder extrahiert, um mindestens einen Teil der leichter flüchtigen
und normalerweise wertvolleren Anteile eu gewinnen} oder sie werden gespalten. Zn jedem Falle ist das Nebenprodukt einer
: ,,UV 909811/1105
-2- H70628
aolchen Behandlung eine JRückstandsfraktion mit einem noch höheren
Gehalt an Metallverbindungen und heteroatomischen
Verbindungen.
• Bas thermische Spalten ist jedoch von nur geringer Bedeutung,
da das erzeugte Benzin von untergeordneter Qualität * ist. Der gespaltene Bück stand, der einen sehr beträchtlichen
Anteil der Ausbeute ausmacht, enthält noch mehr der gleichen
Verunreinigungen und ist schwerer. Das kat a Iy ti sehe Spalten
ist andererseits vom wirtschaftlichen Standpunkt aus praktisch
unmöglich wegen der übermäßigen Verschmutzung des Katalysators
durch die metallischen Verunreinigungen, die in solchen
schweren ölen enthalten sind, und wegen der übermäßigen Bildung von Koks auf der Oberfläche des Katalysators·
Ss ist bekannt, daß heteroatom!ache Verbindungen durch
kataly tische hydrierende Raffinationspro ze s se entfernt oder
sexsetzt werden können. Solche Behandlungen sind außerdem in geringem MaBe auch wirksam bezüglich der Entfernung metall1-
scher Verunreinigungen aus schwerem Ausgangsmaterial. Sie werden in großem Ausmaße verwendet zur Behandlung von Benzin,
Leuchtöl, leichten Heizölen (Qfenölen), Schmierölen und Transformatorenölen·
Die katalytisehe hydrierende Raffination 1st
jedoch eine teure Arbeitsweise und ihre Verwendung ist demnach
zwangsläufig beschränkt auf solche Ausgangsmaterialien,
welche wirtschaftlich hydriert werden können 1. info lg· ihres
geringen Gehalts an Verunreinigungen oder 2. infolge der Tatsache,
daß sie außerordentlich hochwertige Produkt· darstellen, welche dl« Kosten für die teure Behandlung tragen können« 01·-
909811/1fOS
ee Verhältnis β β erklären, warum Rückst andsfrakt ionen im allgemeinen
nicht der katalytischen hydrierenden Raffination unterworfen
«erden«
Es ist nun. gefunden worden, daß Metallverbindungen und
heteroatomische Verbindungen in sehr zweckmäßiger Weise aus schweren Kohlenwasserstoffölen, insbesondere Rückstandsölen,
entfernt oder »ersetzt werden können durch Behandlung dieser
öle mit einem Alkalihydroxyd unter geeigneten Bedingungen.
Die Erfindung bezieht sich demgemäß auf ein Verfahren «ur
Veredelung schwerer Kohlenwasserstofföle, welche Metallverbindungen
und/oder heteroatomische Verbindungen von Schwefel und&tickstoff als Verunreinigung enthalten· Das Verfahren besteht
darin, daß die schweren Kohlenwasserstofföle Inder flüssigen Phase ,bei einer Temperatur zwischen etwa 575° und 475°
und bei einer Berührud.^3zeit von mindestens 1 Minute mit einem
Brei in Berührung gebracht werden, dessen wesentlichster Bestandteil
aus Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd oder einem Gemisch dieser Hydroxyde besteht, wobei das Gewich te verhältnis von Alkalihydroxyd zu Kohlenwasserstofföl mindestens 0,025
beträgt, worauf man aus dem in Berührung gebrachten Gemisch
aus öl und Magma eine ölphase abtrennt, die einen wesentlich
verringerten Gehalt an Verunreinigungen enthält ·
Das abgetrennt· öl 1st gegenüber dem Ausgangsmaterial
wesentlich verbessert sowohl hinsichtlich des Gehalts an Metallen als auch an heteroatom!sehen Verbindungen. Aus diesem
Grunde ist das Produkt verbessert hinsichtlich jener Bigen-
909811/1105
schäften, welche entscheidend sind für die weitere Verwendung und die Behandlung des Produktes durch übliche JBaffinationsprozesse,
insbesondere Umwandlungsprozesee, wie katalytisches
Spalten und hydrierendes Raffinieren.
Das Ausgangsaaterial für das vorliegende Verfahren kann
Jedes schwere Kohlenwasserstofföl sein, d.h. jedes öl, von
welchem mindestens 50 Vol.-% über etwa 230° sieden. Das vorliegende
Verfahren ist äußerst günstig für die Behandlung von ölen, welche Stoffe enthalten, die in den üblichen Einrichtungen
nicht ohne starke Spaltung destilliert werden können, x.B. für Rückatandsmateriai und Kohlenwasserstoff öle, die
Asphaltene, Harze u.dgl. enthalten. Das Verfahren ist ai günstigsten
bei der Behandlung von Ausgangamaterial, welches beachtliche
Mengen von Heteroatomen und/oder Metallen enthalt.
Ss ist daher besonders günstig für die Behandlung von reduzierten Eohölen, Vakuuarückständen, gespaltenen Gasölen, Rückständen
u.dgl., welche in anderer Weise keiner tiefen Flash-Destillation unterworfen werden können ohne eine übermäßige Überführung
von lAetal!verunreinigungen. Ferner können auch rohe
Erdöle, die nur geringe Mengen von im Benzin- und Leuchtölbereich
siedenden Kohlenwasserstoffen enthalten«, und die zwecks Entfernung leichter Komponenten getoppt worden sind,
ebenfalle behandelt werden. Öle aus Teersanden und öle aus
Schiefer können behandelt werden, ohne daß wesentliche Verluste
auftreten·
Das aktive, bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung
verwendete Mittel ist da* Magma, welches 1) als Heaktlonskoa-
909811/1105
ponente, 2) als Katalysator und 3) als Lösungsmittel wirkt.
Obwohl die Funktion des Magmas nicht vollständig geklärt ist,
kann wohl gesagt werden, daß es auch im Sinne einer Verhinderung unerwünschter Hebenreaktionen wirkt, insbesondere von
Reaktionen von Ketten freier Radikale, während es andererseits andere erwünscht· Reaktionen mit dem Kohlen wasser st of fs ufuhrmateriai
fördert· Die wesentliche Komponente des diagaas ist
Alkalihydroxyd, welches Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd oder ein Gemisch dieser Verbindungen sein kann. Es können sowohl
geschmolzene fy-droxyde, die im wesentlichen kein Wasser enthalten,
als auch wässerige Lösungen verwendet werden. Wenn wässerige Lösungen verwendet werden, soll jedoch der Wassergehalt
des Magaas vorzugsweise 50 Gew.-% nicht übersteigen,
fegen der sehr hohen Drücke, die durch die Anwesenheit von Wasser bei der Beaktionstemperatur des Verfahrens eintreten,
ist es zweckmäßig auf jeden Fall, ein Magma zu verwenden, das nicht mehr als 30 Gew.-% Wasser (bei Verwendung von Kaliumhydroxyd)
enthält, wählend ein Wassergehalt von nicht mehr als 10 % besonders bevorzugt wird, wenn man mit Natriumhydroxyd
arbeitet.
Die Temperatur, bei welcher diese Behandlung durchgeführt
wird, ist wesentlich. Qualitativ ist die gewünschte Temperatur die des Beginnens einer Spaltung, d.h. bei welcher
normalerweise thermische Spaltung einsetzen würde, aber unterhalb
der Temperatur, bei welcher eine stärkere thermische Zersetzung eintritt. Di· Temperatur der beginnenden Spaltung
schwankt mit der Art des speziellen zu behandelnden Öle. Aber
909811/1105 α "
-6- H70628.
in allen Fällen soll für ein befriedigendes Arbeiten des Verfahrens die Endtemperatur ia Bereich von etwa 375° bis 475°
liegen. Für die meisten schweren Öle und -Rückstände liegt
die bevorzuge Temperatur der Reaktion zwischen etwa 4oo°
und 43o°.
Sa die stattfindenden Eeaktionen hauptsächlich in der
flüssigen Phase verlaufen, ist der Druck im allgemeinen kein
wesentlicher Faktor bei dem erfindungsgemäßen Verfahren· Ss
ist jedoch gewöhnlich erwünscht, ein Verdampfen der Reaktionsteilnehmer
zu verhindern, um die Größe des Äeaktionsgefäßes
herabzusetzen. Infolgedessen werden üb er atm ο sphärische Drück·
bevorzugt. Gewünschtenfalls können beliebig höhere Drücke angewandt
werden; vorzugsweise arbeitet man aber bei Drücken von mindestens 14 kg/cm , aber unter etwa 100 kg/cm . Über
diesem Druck wird der wirtschaftliche Vorteil des geringeren
Volumens des Beaktionsgefäßes la allgemeinen ausgeglichen
durch die höheren Kosten einer solchen mit höherem Druck arbeitenden
Anlage.
Die Berührung zwischen den beiden Phasen, d.h. «wischen
öl und Magma, kann in einseinen Ansätzen (z.B. in einem Autoklaven)
oder auch kontinuierlich durchgeführt werden. Daa kontinuierllche
Arbeiten wird für technische Durchführung des Prozesses bevorzugt. Sine innige Berührung zwischen des Magma und
dem Ausgangs öl ist sehr wesentlich, um die neuartigen Vorteil· su erzielen, welche das vorliegende Verfahren charakterisieren.
Ss ist daher sehr erwünscht, eine hohe Schergeschwindigkeit
und ein hohes MaU von Turbulenz beim Mischen der Stoffe
909811/1105
antuwenden. Ferner 1st es auch zweckmäßig, die gemischten Materialien
nährend der Reaktionsperiode unter starker Turbulent
EU halten· Wenn ein Vermischen von Magma und Auegangsmaterial
in einem Strom erfolgt, ist es »weckmäßig, ein Mischventil stromabwärts von der Sinsprltsstelle der beiden Komponenten
su verwenden. Wenn die Reaktion kontinuierlich durchgeführt wird, muß die Strömung genügend stark sein, daß die"Reaktionskomponenten
in die turbulente Strömung eingeführt werden,
lenn ein übliches Druckgefäß angewandt wird, kann sowohl
das anfängliche Vermischen als auch die dauernde Turbulent des Systems durch die Anwendung eines oder mehrerer Turbinenaiseher
ersielt werden.
Die erforderliche Berühruggszelt «wischen öl und Magma
schwankt in weiten Grenzen, abhängig von 1 ) dem speziellen
behandelten Ausgangsmaterial und 2) von dem gewünschten Grad
der Verbesserung. Bei den niederen Temperaturen kann mit Berührungszeiten
bis zu 1 Stunde oder darüber gearbeitet werden· Bei den höheren Temperaturen können aber Kontaktzeiten bis
herab su etwa 1 Minute angewandt werden.
Während des Vermischens und der Reaktion zwischen dem Magma
und dem Auegang «material verbleibt das Magma, da es im wesentlichen unlöslich ist, als getrennte Hxase unvermischt mit
dem flüssigen Zufuhrmaterial· Sie Phase kann jedoch stark dispergiert
werden bis zur Bildung einer Emulsion. Das Verhältnis der beiden fhasen die in das Reaktionsgefäß eingeführt werden
können, kann stärk schwanken, s.B. von einem so niedrigen Wert
wie 0,025 bis su einem hohen Wert von etwa 1,5 öder sogar darü-
909811/1105
ber. (Basis: Gewichtsverhältnis zwischen liydroxyden. und zu-
^eführtem Ausgangsmaterial). Ein Gewichtsverhältnis zwischen
Hydroxyd und Zufuhrmaterial von mindestens etwa 0,1 wird vorgesogen·
Ein Gewichtsverhältnis von mindestens 0,25 wird Bweckmäßig
verwandt für Ausgangsaaterial, welches besonders hohes
Gehalt an Schwefel und Metallen enthält. Obwohl noch höhere Verhältnisse zwischen kaustischen Material und behandeltem Material
angewandt werden können, sind über etwa 1,5 keine wesentlichen Vorteile festgestellt worden. Der bevorzugte Bereich
liegt also zwischen etwa 0,1 und 1,5 Ge wicht st ei Ie η des
kaustischen Materials auf 1 Gewichtsteil des zugeführten zu
behandelnden Materials. Zweckmäßig soll das Verhältnis «wischen kaustischem und zu behandelndem Material nicht niedriger sein
als etwa 0,025 für 1 Gew.-% von in dem Zufuhrmaterial enthaltenem
Schwefel.
Es ist natürlich feet zustellen, daß das Magma gewöhnlich
beachtliche Mengen von anderen Stoffen außer den kaustischen Verbindungen enthält, z.B. Wasser, Carbonate, Sulfide, Kokspartikelchen, Metalle und lösliche kohlenstoffhaltige Verbindungen,
wie Alkylphenole. Um eine günstigere Ausnützung des
Hydroxyds in dem Magma zu erzielen, wird das Magma vorzugsweise mindestens zum Teil erneut verwendet. In einem typischen
Fall besteht das bereits einmal verwendete Magma aus 12,2 % K2S, 28,5 % K2GO31 34,0 % EOH, 22,9 % HgO und 2,4 % Koks, Metalle
und lösliche kohlenstoffhaltige Verbindungen· Venn das
Magma und das öl la Gegenstrom zueinander in Berührung gebracht
werden, kann das Magma in der Hähe der Eintrittsstelle eine
909811/1105
3 0 Γ Γ \ Γ f 8 θ Q 6
merklich, höhere Konzentration des Hydroxyde mit geringeren
Mengen Carbonat und Sulfiden aufweisen. An der Austrittsstel-Ie
kann es entsprechend höhere Konzentrationen an Carbonat und Sulfiden und weniger %droxyd enthalten· Τβηη ein Teil
dee Magnas im Kreislauf «urückgeführt wird, wird es vorzugsweise 'verstärkt durch die Zugabe von Hydroxyd, so daß der Hydroxydgehalt
des zu verwendenden Majnas mindestens *>O Oew.-Sfc
des Magmas ausmacht. Eine solche Auffrischung kann durch Regenerieren des Bydroxyds aus dem entsprechenden Carbonat und
den Sulfiden oder durch Zugabe von stärkerem Ätzalkali erfolgen.
In der vorliegenden Beschreibung wird das Verfahren gemäß der Erfindung manchmal als "Magma-Spaltung" bezeichnet·
Pie wahrscheinlich wichtigste Anwendungsform des vorliegenden
Verfahrens fur die Entfernung von lieteroatomen aus
schweren Dien und fiückständen ist die Entfernung des Schwefels.
Ss ist zuzugeben, daß schon häufig vorgeschlagen worden ist«
Schwefelverbindungen aus verschiedenen Ölen durch Behandlung
dieser mit wässerigem Ätzalkali oder mit festem Ätzalkali zu entfernen, und daß die kaustische Behandlung von ölen oft angewendet
wird beim ^affinieren von ölen, insbesondere leichten
^len, und von Stoffen, die vorher mit Säure behandelt worden
sind· Der Zweck einer solchen Behandlung kann entweder das Neutralisieren von sairen Stoffen, die gebildet wurden* oder
aus der Säurebehandlung zuriickblieben, oder die Entfernung von
Phenolen, Naphthensäuren oder anderen sauren Stoffen aus dem
909811/1105
Ol sein« Sie meisten öle und-Ine be sondere die leichteren Öle
enthalten geringe Mengen von stark riechenden ilfercaptanen,
welche saure ^atur haben und mit wässerigem Alkall siemlich
weitgehend entfernt werden können« Solche Behandlungen stehen Jetloch in keiner Beziehung zu dem vorliegenden Verfahren· Die
schweren Öle und Rückstände, mit welchen sich die vorliegend·
Erfindung befaßt, enthalten keine nennenswerten Mengen von Mercaptanen oder anderen sauer wirkenden Schwefel verbindungen,
und solche Behandlungen, wie sie bisher üblich waren, sind unwirksam in -Bezug auf eine wesentliche Herabsetzung in ihrem
Schwefelgehalt· Die Schwefelverbindungen, welche in den nach
dem erfindun^Bgemäßen Verfahren behandelten Ölen vorliegen,
sind hochaciuaelaende Verbindungen, z.B. von dem Typ des Benzothiophene
und Dibenzothiophene, und haben keine nennenswert« Aeidität· Demgemäß wird der darin enthaltene Schwefel nicht
z.B. als Alkalimercaptid, sondern als Alkalisulfid entfernt«
was einen Abbau oder eine Spaltung der schwefelhaltigen Molekül· la öl erfordert· Also ist chemisch das Entschwefelungsproblem
von schweren !31 en und -Rückständen die rasche Entfernung
von Benzothiophen- und Dibenzothiophene^ wef el, welcher
60 bis 85 % der vorliegenden Schwefelverbindungen ausmacht.
Sin wesentlicher Grund dafür, daß fydroentsch.vefeiung von
Büokstanden gewöhnlich unpraktisch ist, liegt darin, (5aß die
bekannten Hydrierungekatalysatoren eine solch niedrige kata-» lyUsche Wirksamkeit für solche Stoffe haben und daß sehr
niedrige Baumgesohwindigkeiten erforderlich sind. Unter diesen
Bedingungen ist die Etataktivierung des Katalysators durch Kok« übermäßig noch.
909811/1105
Eine Ale ng β eines durch Direktdestillation erhaltenen
Rückstandes, welcher 1,91 Gew.-% Schwefel enthielt (und gewonnen worden war aus Loe Angeles Baein-Ventura/Four Corners
Rohöl) wurde in mehrere Proben «erlegt, die wie folgt behandelt wurden ι
B* Behandelt mit Magma, welches 87 Gew.-^ KOH und
13MQeW,.·% H2O enthielt, während 45 Minuten bei
4*a<$U(ädwich tsverhält nie von KOH: Ol 0,4:1) (80 %)
Magma, das 72 Gew.-% KOH und i^nthielt, während 45 Minuten
ef #8* ^Swfgfo*verhältnis von KOH.-Öl 0,4:1) (60 %)
seweaeoiieii exiled nad«,
(Oo/Mo-Katalysator) (60 %)
bltluQL
gesamte Entfernung von Probe des Ursprung-Jedes
der oben g·- und jede Irak-
aind in Fl^vitjdeXCfcitliiiab^^Jilftfeervieia^c^i^i^l^Aalt der ver-
90981 1 /} ,tOfiv r ,. α o
BAD original
U70628
schweren Rückstandsfraktionen angereichert wer den. Die Kurve A
zeigt, daß die thermische Behandlung allein in Bezug auf die
Entfernung von Schwefel nicht sehr wirksam ist, selbst aus
den leichten Fraktionen, und daß sie sogar noch unwirksamer wird bei den Fraktionen von 60 % und schwereren Bücicständen·
Die Kurve D zeigt, daß die Hydroent Schwefelung zwar sehr wirksam
ist bei Beginn der ßückstandsfraktion, aber fast vollständig
unwirksam bei den letzten 20 % der Bodenfraktion. Die Kurven B und C zeigen jedoch, daß die Behandlung mit Magma (Magmaspaltung)
gemäß der Erfindung äußerst wirksam ist in Bezug auf die Entfernung der Schwefelverbindungen; im wesentlichen unabhängig
von ihrem Molgewicht oder dem Molgewicht der Fraktion, in welcher sie enthalten sind.
Sin äußeret vorteilhaftes Ergebnis der vorliegenden Brfindung im Gegensatz zu der üblichen thermischen Behandlung
ist, daß die Bildung von Gas, Benzin und Koks, welche normalerweise unter den verwendeten Arbeitsbedingungen auftritt, bis
su einem gewissen Grad verhindert wird. Dies i?t aus dem folgenden
Beispiel ersichtlich.
Das gleiche Ausgangematerial, wie es in Beispiel 1 verwendet worden war (und das 1,91 Gew.-% Schwefel enthielt),
wurde getrennt behandelt nach dem üblichen thermischen Prozeß und in Übereinstimmung alt dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Die Arbeitsbedingungen für beide Behandlungen waren la wesentlichen
gleich, und dl· Mengt des Rückstandes (Bodenprodukt), welcher bei den beiden Behandlungen erzeugt wurde, war eben-
909811/1105
fall· etwa gleieh. J«doch waren, wie aus der folgenden Tabelle
eisichtlieh ist« die Ergebnisse wesentlich verschieden.
Texgleich der üblichen thermischen Behandlung mit der Behandlung mit Kaliumhydroxyd gemäß der vorliegenden Brfindung
Temperatur 4200O Berührung»zeit 45 Minuten
magmasueammensetzungs 87 Gew.-ft KOH,
13 öew.-% H2O
Terhältnis von SOBtOl - ot4i1
Auebeute in % des afuhrmaterials
Jfagma- | Thereis ehe |
3ualtun« | Behandluaa |
1.7 | 2.3 |
12.1 | 16.1 |
33.4 | 29.7 |
23.7 | 25.1 |
20.7 | 21.8 |
2.4 | 'til |
Bensin
leichtes Qasöl
schweres Qasöl
Rückstand
Koks
100,0 100.0
in Gew.-J»
(Durchschnitt) 655 635
Vikositttt dss Rückstandes,
8SF/210HT
H/O-Verhaltnis im Rückstand
Rams bot toa-Kohlen stoff in Oew.JI
Sie niederen Ausbeuten an Oas, Bensin und Koks seifen die
oben erwähnte hindernde Wirkung dss Magmas· Ton besonderem
Interesse Jedoch 1st sin Vergleich der ßück st ende-Big en sch aft en.
909811/1106
87 | 5950 |
1.52 | 1.19 |
2.8 | 1Λ |
Obwohl die Ausbeute des Rückstandes bei beiden Arbeitiweieen
im wesentlichen gleich war, war doch der BSokstand, welcher
nach dem !erfahren nach vorliegender Erfindung hergestellt
worden war, beträchtlich weniger viskos (87 gegenübe» 5950 see)
trotz der Tatsache, daß er ein mindestens gleiches oder sogar höheres Molgewicht aufwies. Obwohl eine geringe Herabsetzung
/ bei dem Verfahren nach der Erfindung erwartet werden konnte,
war doch keineswegs mit der ersielten fast 7-fach geringeren Viskosität des Äüokstandes su rechnen« Obwohl der Grund für
diese außerordentlich geringe Viskosität nicht voll au erklären
1st« ist es doch wesentlich, daß das Verhältnis von Waeier-•toff
!Kohlenstoff in dem magma-gespaltenen Bücketand ausgesprochen
höher ist* Dies deutet darauf hin, 1) daß auf Betto~
basis keine zusätzlichen Asphaltene und Harze bei de* Magmaspaltung
gebildet werden und 2) daß ein gebindertes Spalten und eine gebremste Umwandlung von Asphaltenen su weniger polaren
Stoffen eintritt« Dies wird auch bestätigt duroh den geringen
Bamsbottom-Kohlenstoffgehalt des magma-gespaltenen Rückstandes.
•en gewonnen worden waren (aus Los Angeles Baein-Ventura Bohöl)
wurden gemäß der Erfindung behandelt mit Magma, welches JCOH und Wasser als einzige Komponenten enthielt« Bas Verhältnis
ΧΟΗ/Öl betrug in allen IM Ilen 0,4. Se wurde eine Behandlung
von verschiedener Schürfe In Bezug auf Temperatur und Magmakonaeatratlon
angewandt« Die lehlrferen Bedingungen wurden an-
f ier Viskosität auf örund der besseren Sobwefeleatferftv*«
909811/1105
gewandt fü* das leichtere Ausgangsmaterial (mit höherem API-spez.
Gewicht) und die weniger scharfen Bedingungen für di· schwereren Ausgangsmaterialien. Die Ergebnisse waren folgendet
Tabelle II
Entschwefelung von schweren Rückständen durch Magmaapaltung
Entschwefelung von schweren Rückständen durch Magmaapaltung
Ausgangsmaterials ten des Produkte·
spez. Schwefel Scnwefelent-λ
"^ Gei. fernung
Direkt destillierter Hücketand(Keduceä
Crude | 428 | 87 | 14 | .9 | 1 | ,74 |
Durch Flash-Ver dampfung erhal tenes Pech |
420 | 73 | 8 | .0 | 2 | .55 |
Thermisch ge spaltener Rück stand |
400 | 72 | 2 | .5 | 1 | .85 |
62
64
64
x) Gew.-# KOH in dem frischen Magma
Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß eine entsprechende Schwefelentfernung bei schwererem Ausgangsaaterial
unter milderen Bedingungen erzielt wird als bei leichterem Ausgangsmaterial. Außerdem scheint diese unerwartete Breche inun^ im wesentlichen unabhängig zn sein von der Menge des
in dem behandelten Material enthaltenen Schwefels. Bine solche
Unabhängigkeit hinsichtlich der Wirkung von sowohl Schwefel
als auch Molgewicht konnte bisher bei anderen Schwefelentfernungsverfahren
nicht ersielt werden.
909811/1105
Ss sind weitere Versuche durchgeführt worden, welche
neigen, daß das Verfahren gemäß der Erfindung anwendbar ist
für ein großes Gebiet von schweren ölen und iiüc kst ünden aus
verschiedenen Rohölen. Das wird durch Tabelle III nachgewiesen, welche die Apbeitsbedinjungen und die Resultate für eine
große Zahl solcher Ausgangsstoffe angibt.
Versuch
Los Angeles Basin-Vakuumpech
Los Angeles Basin-thermisch gespaltener Rückwand
Lagomar direkt destillierter Rückstand
Kuwait .direkt destilliertei Rückstand
Bachaquero direkt destillierter Rückstand
Santa Maria direkt destillierter Rückstand
Thermisch und katalytisch gespaltenes Gasöl aus Alberta Rohöl
Luftgeilasenex* (kalifornischer)
schwerer Valley-Rückstand KOH und Wasser KOH und Wasser
KOH und fässer KOH und Wasser
KOH und Wasser KOH und Wasser KOH und Wasser NaOH und Wasser
BAD ORIGINAL
909811/1105
spaltung
Versuch 12345678
Druck kg/em2 44 17 115 115 56 39 23 115
Berührungsseit/Iiin. 60 30 15 30 60 45 20 165
(Gew.-% auf Magma) 28 28 13 13 28 28 28 14
Entschwefelung % 56 40 50 63 47 47 64 42
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist nicht beschränkt
auf die Entfernung von Sohwefel-Heteroatomen. Andere Hetero·
atome, wie Stickstoff, werden ebenfalls entfernt, nie aus de«
nachstehenden Beispiel ersichtlich 1st·
Ss wurde eine fieihe von Versuchen durchgeführt, in welchen
ein Los Angeles Basin-Ventura direkt destillierter Bück stand
in Auswertung des Srf indun^sgedankens verbessert wurde· Ss wurden
aehrer· verschiedene Arbeltsbedingungen, geändert nach der
Schwere der Beanspruchung, angewandt 1 d.h. verschiedene Temperaturen,
verschiedene Konsentrationen des Magma usw. Da· Produkt der Behandlung wurde dann analysiert sowohl mit Hinsicht
auf Schwefel und Stickstoffgehalt als auch auf Vanadium· Sie
Ergebnisse und die Arbeltsbedingungen sind in Tabelle ZV angegeben. Da die Entfernung von Sohwefel in Besiehung steht su
90981 1/1105
der Schwer· der Arbeitebedingungen, wurde dann die Stickstoffeinfernung
bei jedem Yereueh vorglichen mit der Scnwefelentfernung.
Sie Ergebnisse eind in Jig· 2 dargestellt· Auf der senkrechten Achee von Tig· 2 ist der Pro ι ent· at β von entferntem
Stickstoff angegeben, während die horizontale Ach·· den
Pro»enteat» an entferntem Schwefel anseigt· Die Abbildung
••igt, daß die Entfernung von Stickstoff bei den niedrigeren
Schärfegraden mäßiger iet, daß aber, wenn die Schärfe der Hagmaspaltung
auf den bevorsugten Mindesterad der BntSchwefelung
(mindestens 60 %) erhöht wird, das Maß der Stickstoffentfernung
durch susätslichc Steigerung der Behandlungsschärfe fast 6 mal so groß wird« Wenn also sohwere öle und Rück stände
sweoks Äitfernung von Stickstoff Verbindungen behandelt werden
sollen, ist es sweckmäßig, in soloher Weise su arbeiten, daß
über 60 % der Schwefelverbindungen beseitigt werden·
398° | Tabelle | V* | 12 | 13 | 14 | |
Versuch | 44 | 10 | 11 | 429° | 423° | 427° |
Temperatur | 30 | 400p | 420° | 102 | 81 ·3 | 129 |
Druck kg/om | 36 | 100 | 20 | 45 | 45 | |
Berührung· seit/Min. | 72 | 120 | 45 | |||
Magmmsussmmensetsung | 28 | 87 | 87 | 87 | ||
KOH In Gew.-9 | 0,4 | 72 | 87 | 13 | 13 | 13 |
Wasser la Gew.-% | 43 | 28 | 13 | . 0,4 | 0,4 | 0,4 |
lOn/öl-Gew.Verhältnis | 15 | 0,4 | 0,4 | 82 | 69 | 86 |
Schwefelentfernung | 93 | 60 | 81 | 46 | 50 | 43 |
Stickstoffentfernung | 17 | 48 | 7 99 | Wi | ?99 | |
Yanadi umentfern ung | 96 | 99 | ||||
Kntfernung von Sauerstoffverbindungen aus schweren
lofelenvuser stoff gemischen war im allgemeinen in der Technik
kein Problem. Bs ist Jedooh trotsdem wichtig, daß nachgewiesen
909811/1105
worden ist, daß die Entfernung von sauerstoffhaltig^ Stoffen
bei Behandlung gemäß dem vorliegenden Verfahren sogar rascher verläufg als die Entfernung von Schwefel- und Stickstoffverbindungen·
Fast alle Rohöle enthalten beträchtliche Mengen von Metallen
in Konzentrationen bis ku einigen hundert !Teilen pro Million,
Praktisch gesprochen ist ein im wesentlichen metallfreies Rohöl eine Seltenheit. Infolgedessen muß in sämtlichen ölraffinierungsverfahren
der Metallgehalt von Rohölen in Rechnung gestellt werden. Sie Anwesenheit von Metallen in Erdölfraktionen ist aus
mindestens drei verschiedenen Gesichtspunkten ungünstig)
1) Y«8&lftung i'"d Entaktivierung der Katalysatoren}
2) die Bildung von korrodierenden oder als Flußmittel wirkenden Salsen bei der Verbrennung;
3) Unbeständigkeit der Produkte.
Von größter Bedeutung in Erdölen ist das Vanadium, von dem ein großer Pro sent sate in Form von Porphyrinkomplexen vorliegt,
welche in den Rücketandsfraktionen des Erdöls angereichert
werden. Bisher war die katalytische Behandlung von schwermetallhaltigen
Fraktionen technisch undurchführbar wegen des Fehlens von irgendwelchen technischen Arbeitsweisen sur wirksamen
Beseitigung dieser Stoffe· Außer der Erleichterung der Verarbeitung von schweren Rückständen und ölen auf katalytischem
Wege ist die Entfernung metallischer Verunreinigungen in gleicher Weise wesentlich vom Standpunkt der leichteren
Fraktion aus gesehen, weiche von den Rohölen und solche ent-
90981 1/1105
haltenden Rückstände abgetrennt werden. Das heißt, trotz der Tatsache, daß die Metalle in dem schweren öl und den Rückstandanteilen
des Rohöls angereichert werden, werden diese Stoffe leicht bei verschiedenen Destillations- und Abdampfbehandlungen
zur Gewinnung leichterer Fraktionen mitgeführt, und äußerndem werden sie unter den Temperaturbedingungen, die normalerweise
für die Trennung, z.B. von Gasölfraktionen von Rohöl, erforderlich sind, zersetzt und verflüchtigt. Demnach enthalten
sogar die leichteren Gasölfraktionen oft wesentliche Mengen von Metallverbindungen. Der außerordentliche Grad der Entfernung
von Vanadium aus Rückständen durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird durch die in Beispiel 4 (Tabelle 4) zusammengestellten
Daten gezeigt.
Wie in dem vorhergehenden Beispiel wurde der Grad der Vanadiumentfernung in Beziehung gesetzt zu der Schwefelentfernung.
Die -Resultate dieser Prüfung sind in Fig. 3 dargestellt.
In dieser ist auf der aaikrechten Achse der Prozentsatz an Vanadiumentfernung
und auf der horizontalen Achse der Prozenteatz der Schwefelentfernung angegeben. Diese Beziehung zeigt
deutlich, daß bei sehr leichten Arbeitsbedingungen über 90 % des Vanadiums entfernt werden (bei 40 % Schwefelentfernung),
während bei dem bevorzugen Minimum der Ent schliefe lung (60 %)
über 96 % des Vanadiums entfernt werden. Von besonderer Bedeutung ist jedoch, daß sogar über 99 % Vanadiumentfernung erzielt wird bei einer durch 80 %ige Entschwefelung definierten
Schärfe der Arbeitsbedingungen, die bei dem Verfahren leicht erreicht wird.
90981 1/1105
Ί470628
Au .er Vanadium werden durch das Verfahren gemäß der Erfindung
auch andere metallische Verunreinigungen aus den schweren 3len und .Rückständen entfernt. Die wesentlichsten Metalle
sind hierbei Nickel und Eisen. Bei einer Schärfe der Arbeitsbedingungen,
welche einer 60 %igen Schwefelentfernung entspricht,
wurden, wie festgestellt, etwa 55 % des Nickels und
88 /</ des Eisens aus dem gleichen Ausgängematerial entfernt.
Bei einer Schwefelentfernun^ von 80 % werden über 7° % dee
Wickels und über 95 % des Eisens entfernt.
Es ist klar, daß die Schärfe der Arbeitsbedingungen zur
Erzielung eines bestimmten Grades der Metallentfernung zwischen verschiedenen Rückstandsfraktionen und verschiedenen Rohölen
beträchtlich schwankt. Der durch Direktdestillation des
Los Angeles Basin-Ventura Rohöls gewonnene Rückstand, der in den Beispielen erwähnt wird, stellt ein schwer zu behandelndes
Material dar; d.h. ein solches, welches eine verhältnismäßig starke Behandlung erfordert, um ein bestimmtes Jaß der Beseitigung
von Ileteroatomen oder Metallen zu erzielen. Infolgedessen können viele andere Ausgangsmatexialien gefunden werden,
die leichter zu behandeln sind. Beispielsweise kann der gesamte Vanadiumgehalt in einem reduzierten venezolanischen Rohöl
entfernt werden bei einer Schärfe der Arbeitsbedingungen, die nur einer 20- bis 3O-J6igen Ent«chwefelung entspricht.
Bin besonderer wirtschaftlicher Vorteil wird durch das
erfindungsgemäße Verfahren bei der Behandlung von schweren Ölen und Rückständen sur Vorbereitung für die katalytische
Spaltung erzielt. In der Praxis sind die Ausgangestoffe für
909811/1105
katalytische Spaltung streng begrenzt auf einen maximalen Metallgehalt.
So können beispielsweise nur 40 % eines reduzierten Rohöle als Ausgangsmaterial für katalytische Spaltung durch
eine Vakuumflashbehandlung gewonnen werden, ohne diese Grenze zu -überschreiten. Jedoch können aus demselben Bückstand nach
einer erfindungsgemäßen Behandlung 60 oder 70 % als katalytisches
Spaltmaterial durch Vakuumflashbehandlung gewonnen werden.
Das MaB der Metallentfernung, welches durch dieses Verfahren erzielt wird, ist derart, daß manche reduzierten fiohöle
der kmemlytischen Spaltung in vollem Ausmaß zugeführt werden
können, während bisher nur die durch Lösungsmittel entasphaltierten Raffinate oder Vakuumgasöle daraus in wirtschaftlicher
Weise vollständig katalytisch gespalten werden konnten. Außerdem sind die daraus gewonnenen Spaltprodukte wertvoller infolge
des niedrigen Schwefelgehaltes der entstehenden Produkte.
Obwohl das Verfahren der vorliegenden Erfindung in einzelnen Ansätzen oder in halbkontinuierlicher Welse ausgeführt
werden kann, z.B. mit einer üblichen Mlsch-Absetz-Vorrlchtung,
wird gegen des großen Volumens von Bück st an den und Schwerölen,
die der Behandlung unterworfen werden, in den meisten Erdölraffinerien
das Verfahren vorzugsweise und am wirtschaftlichsten
in kontinuierlicher Weise durohgefüh'rt. Bine bevorzugte
Aueführungsform, in welcher der Prozeß kontinuierlich durchgeführt wird, ist in Pig. 4 erläutert, welche nachstehend im
einzelnen noch näher beschrieben wird.
"191 000 kg/h eines aus Los Angeles Basin Ventura-Rohöl
durch Direktdestillation erhaltenes Rückstandes, der 1,7 Gew.-%
909811/1105
Schwefel und 93 Teile auf 1 Million Teile Vanadiummetall enthielt,
werden durch die Leitung 1 in den Wärmeaustauscher 2 geleitet, in welchem der Rückstand auf eine Temperatur von
etwa 330° erhitzt wird durch Auetauach der Wärme des Abflusses aus dem Reaktionsgefäß, wie nachstehend näher beschrieben
wird· Das erhitBte Rückstand-Ausgangsmaterial wird durch die Leitung 3 in den Ofen 4 geführt, wo es auf 454° erhitzt wird.
Das aus dem Ofen austretende zu behandelnde Material wird mit Magma aus der Leitung 5 vermiocht, und das Gemisch aus Zufuhr
und Magma wird durch die Leitung 6, welche ein Mischventil 7 zum intensiven Vermischen des Rückstandes und des Magmas enthält,
in die ßeaktionszone 8 geleitet. Das Magma aus der Leitung
5 besteht aus 77 000 kg/h einer 71 gew.-%igen Lösung von
Kaliumhydroxyd in Wasser und 2260 kg/h von rückgeführter
Dl-iiflagma-Mischung ("rag"), welche in der nachstehend beschriebenen
Weise hergestellt worden ist. Die Reaktionszone 8 besteht
aus einer oder mehreren parallel geschalteten Reaktionskammern, die sur Vermeidung von Korrosion durch das Magma in
geeigneter V/eise ausgekleidet und so bemessen sind, daß das
Gemisch aus Magma und Ausgangsmaterial in dem «eaktionsgefäß
eine Verweilzeit von etwa 15 Minuten hat.
Frisches oder regeneriertes Magma, das in den Prozeß eingeführt wird, besteht aus einer 71 gew.-%igen wässerigen Kaliumhydroxydlösung.
Das Magma wird auf einer Temperetursreichlich
über der Verfestigungstemperatur gehalten. So wird in dem
durch die Zeichnung erläuterten Fall Magma mit einer Temperatur von etwa 150° durch die Leitung 9 zugeführt, öl-Magma-Mischung
("rag") wird durch die Leitung 10 zugeführt und das
909811/1105
Gemisch wird in den Wärmeaustauscher 11 geleitet, wo es mit
dem heißen Abfluß aus dem Reaktionsgefäß in Wärmeaastausch
tritt. Auf diese Weise wird das Magma weiter auf etwa 332 erhitzt, worauf es durch die Leitungen 5 in die Leitung 6
geführt wird, wo es in der vorstehend beschriebenen Weise mit zu behandelndem Rückstand vermischt wird. Die Temperatur,
auf welche der Rückstand erhitzt wird, wird so eingestellt, daß das kombinierte Gemisch aus heißem Magma und Rückstand
die geeignete Reaktionstemperatur hat; in diesem Fall 425 ·
Für das Arbeiten unter schwereren Bedingungen wird natürlich die Auslaßtemperatur des Rückstandes aus dem Ofen 4 entsprechend
erhöht.
Das der Umsetzung unterworfene Gemisch aus Magma und nagmagespaltenem
Rückstand wird durch die Leitung 12 in den Wärmeaustauscher 11 geführt, in welchem es die Wärme an das aus
Leitung 5 zugeführte Magma abgibt und von der Reaktionsteiaperatur
auf etwa 382° abgekühlt wird. Das teilweise gekühlte Reaktionsgemisch wird durch die Leitung 12 in den Wärmeaustauscher
2 weitergeleitet, in welchem es die Wärme mit zugeführtem Ausgangsmaterial
austauscht und weiter auf etwa 207° abgekühlt wird. Auf jeden Fall soll das Gemisch aus Magma und ölreaktionsprodukt
nicht auf die Verfestigungstemperatur des Magmas abgekühlt werden. Vorzugsweise wird es gekühlt bis auf eine
Temperatur, die mindestens 28° über der Verfestigungetemperatur liegt. Das gekühlte Gemisch aus zur Reaktion gebrachtem
Magma und Spaltrücketand wird vermischt mit 21 800 kg/h von
rückgeführtem Wasser aus der Leitung 13, und das Gemisch wird
»it Hilfe von Leitung 14 In eine erste Absetssone 15 geführt.
90981 1/1105
-25- H70628
In der Absetzzone 15 läßt man das Gemisch aus In Re a st ion
getretenem Magma, Rückstand und Wasser sich absetzen, worauf zwei Schichten gebildet «erden mit einer Emulsion als Grenzschicht,
einem "rag"· Die obere Schicht in der Absetzzone 15 besteht aus einer Schicht von in Reaktion getretenem Jl und
geringen Mengen von mitgeführtem iJbgma und anderen Verunreinigungen.
Die untere Schicht besteht aus einer Schicht von wässeri3er Lösung von nicht umgesetzt em Vagina, welches aus dem
in Behandlung befindlichen Ol entfernte Verunreinigungen sowie
Sulfide und Carbonate enthält, die während der ßeaktionsstuf e erzeugt worden sind. Die Zwischenschicht ("rag") ist eine Emulsion
von praktisch nichtumgesetztem Magma, ölprodukt und einigen
Verunreinigungen. Diese Emulsion wird durch die Leitung mit einer Geschwindigkeit von etwa 2260 kg/h und, vermischt mit
frischem üiagma, das durch die Leitung 9 la den Prozeß gingeführt
wird, nach Wärmeaustausch in die .Reaktionszone 8 geführt·
Während der HeaktIonsstufe werden etwa 680 kg/h gasförmig·
Produkte gebildet, und dies« werden im oberen Teil der Absetzzone
15 gesammelt, aus welcher sie durch die Leitung 16 der Weiterbehandlung, Wiedergewinnung oder Aufarbeitung zugeführt
werden. Die untere Schicht von verbrauchtem, verunreinigtem Magma wird durch die Leitung 17 sur Regeneration abgezogen.
In diesem Fall kann sie in das Verfahren mit frischem
Magma in Leitung 9 zurückgeführt oder für andere kaue ti·ehe
Behändlungaprοζ«se· verwendet oder der Aufarbeitung d«a Abfalls
zugeführt werden. Se werden etwa 98 600 kg/h verbrauchtes
aiagma erhalten. Sie etwaige Zusammensetzung die··· Magmas
ist folgendet KOH - 38 000 kg; K2S - 5 400 kg) K2CO3 - 13600 kg
909811/1105
und HpO - 41 600 kg. Die obere in der Abaetzzone 15 enthaltene
Schicht wird abgezogen durch die Leitung 18, in welcher sie mit 19 000 kg/h Wasser aus der Leitung 19 vermischt wird.
Das Gemisch aus öl von der oberen Schicht und Wasser wird
einer zweiten Absetzsone 20 zugeführt, in welcher das Gemisch sich in zwei bestimmte Phasen trennt ψ mit nur geringer'
oder überhaupt keiner Zwischen-Emulsionsschieht. Das Wasser
aus der Absetzzone 20, welches im wesentlichen die letzte Spur von Magma aus dem der Reaktion ausgesetzten öl entfernt
hat, wird durch die Leitung 13 abgezogen und in die Leitung geführt, wo es vermischt wird mit gekühltem Reaktionsprodukt
und Magioa, wie oben beschrieben ist. Das mit Magma behandelte
eiprodukt, welches die obere Schicht in der Zone 20 darstellt,
wird mit einer Geschwindigkeit von 187 000 kg/h durch
die Leitung 21 der weiteren Verarbeitung zugeführt, z.B. der
katalytischen Spaltung, der Vakuumdestillation, der katalytischen
Hydrierung u.dgl.
Das Magma-Öl-Gemisch kann eine innige Emulsion bilden;
•a werden daher verschiedene Maßnahmen getroffen, um dies zu
verhindern. Beispielsweise können entemulgierende Mitte£l,
wie sie in der Technik des Entsalzens von Rohölen bekannt
sind, entweder dem Wasser in der Leitung' 19 oder 13 oder dem
Magma-öl-Gemisch zugesetzt werden. Ba können auch elektrostatische
Fällungsmittel in der Ibsetszone oder Kombinationen dtr genannten Arbeitsweisen angewandt werden. 5a wird vermerkt,
daß auch andere Trennungsmethoden zur Trennung von öl- und Magma-Schicht und Saul si on angewandt werden können,
909811/1105
B.B. die Anwendung der Zentrifugalkraft mit oder ohne Verdünnungsmittel,
um die Dichteunterschiede zwischen den Phasen zu erhöhen.
Der Schwefelgehalt des mit Magma behandelten Öls betrug
0,66 Gew.-%, der Vanadiumgehalt 0,9 Teile auf 1 Uillion Teile.
Außer der Veredelung der Kohlenwasserstofföle ist das Verfahren gemäß der Erfindung weiterhin deshalb vorteilhaft, weil
wertvolle Nebenprodukte, wie Vanadiummetall oder Vanadiumpentoxyd
aus dem Magma gewonnen werden können. Diese Wiedergewinnung ist besonders günstig, da
1) das Vanadiumpentoxyd in höherer Eeinheit gewonnen werden
kann als bei den üblichen Wiedergewinnungsverfahren (etwa
90 % anstatt etwa 80 %) und
2) das Vanadium oder die Vanadiumverbindungen, welche gemäß
der Erfindung hergestellt worden sind, in der gewonnenen form ohne eine umständliche und kostspielige Baffination
eine besonders geringe Radioaktivität zeigt bzw. Beigen.
90981 1/1105
Claims (16)
- Pat entansprüche1·/ Verfahren zur Verbesserung von schweren Kohlenwasserstoffölen, die Ate tall verbindung en und/oder Hetero atomver bin- · düngen von Schwefel und Stickstoff als Verunreinigungen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß das schwere Kohlenwasserstofföl in der flüssigen Phase bei einer Temperatur zwischen 375° und 475° und bei einer Berührungszeit von mindestens 1 Minute mit einem Magma in Berührung gebracht wird, dessen Hauptbestandteil Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd oder ein Gemisch dieser Hydroxyde ist, wobei das Gewichts verhältnis von Alkalihydroxyd zu Kohlenwasserstofföl mindestens 0,025 beträgt, und daß aus dem in innige Berührung gebrachten Gemisch von öl und Magma eine ölpliase abgetrennt wird, die einen wesentlich verringerten Gehalt an Verunreinigungen enthält.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schwere Kohlenwasserstofföl in Berührung gebracht wird mit einem Magma, das Carbonat, Sulfid und Hydroxyd von Natrium und/oder Kalium enthält.
- 5· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schwere Kohlenwasserstofföl in Berührung gebracht wird mit einem Magma, das nicht mehr als 50 Gew.-% Wasser enthält.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß da· schwär· Kohlenwasserstofföl in Berührung, gebracht wird mit einem Magma, da· nicht mehr al· 30 Gew.-%909811/1105Wasser und Saliumhydroxyd als hauptsächliche Komponente enthält.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das schwere Kohlenwasserstofföl In Berührung gebracht wird mit einem Magma, das nicht mehr als 10 Gew.-% Wasser und Natriumhydroxid als hauptsächliche Komponente enthält·
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Berührung zwischen den Reaktionskomponenten durchgeführt wird bei einer Temperatur von 400° bis 430°.
- 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzelehnet, daß die Berührung zwischen den fieaktionskomponenten bei überatmosphärischem Druck erfolgt.
- 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7« dadurch gekennzeichnet, daß die Berührung der Komponenten bei einem Druck von mindestens 14 kg/cm (Manometer) erfolgt.
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichts verhältnis von Alkalihydroxyd iu Kohlenwasserstofföl zwischen 0,025 und 1,5 liegt·
- 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9« dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichte verhältnis des Alkalihydroxyd· zu dem Kohlenwasserstoff öl zwischen 0,1 und 1,5 liegt·
- 11· Verfahren nach einem der Ansprüohe 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dsJ 4»· Otwioh ta verhältnis zwischen Alkali-909811/1105hydroxyd und Kohlenwasserstofföl zwischen 0,25 und 1,5 liegt·
- 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichts verhältnis von Alkalihydroxyd EU.Kohlenwasserstofföl nicht geringer ist als etwa 0,025 für jedes Gewichtsprozent des in dem Aus^angsmaterial gebundenenochwefeis.
- 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung des Schwefels mindestens 60 % betrügt.
- 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das schwere Kohlenwasserstofföl «in Rücket andern at eri al ist.
- 15* Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch folgende Arbeitsstufen:1) In-Berührung-Bringen des Öle mit Magma unter Bildung eines fiekktionsgemische s aus Magma und in .Reaktion gebrachtem Eiprodukt}2) Suhlen des fieaktionsgemisches auf eine Temperatur über der Verfeati^unjBteaperatur des Magmas;3) Zusetzen von fässer zu dem gekühlten Heaktionagemisch·,4·) Zerlegen des gekühlten fleaktionsgemisches aus in Beaktion gebrachtem öl produkt und Magma in einer ersten Trennungssone in mindestens drei fhastn, nämlich a) «ine dampfförmige Phase, welch· dl· normalerweise gasförmigen ölreaktionsprodukte enthält, b) eine ober· flüssige Phase, welch· nor-909811/1105-31- U70628malerweise flüssiges .Reaktionsprodukt enthält und c) eine untere flüssige Phase, welche in Reaktion gebrachtes Magma und Wasser enthält;5) getrenntes Abführen des normalerweise gasförmigen Reaktionsprodukte s aus der ersten Trennun^szone;6) getrenntes Abführen der oberen, flüssigen Phase aus der Trennungseone;7) Vermischen der' abgezogenen flüssigen Phase aus ölrekktionsprodukt mit Wasser;8) Zerlegen des Gemisches aus flüssigem Olreektionsprodukt und Wasser in zwei flüssige Phasen in einer zweiten Trennungszone: d) eine obere flüssige Phase, die im wesentlichen frei ist von Magma und einen stark verringerten Gehalt an Verunreinigungen aufweist, und e) eine untere flüssige Phase aus magmahaltigem Wasser, welches von dem flüssigen 3lreaktionsprodukt abgetrennt worden ist.
- 16. Verfahren nach Anspruch 15, dal ure h gekennzeichnet, daß die untere flüssige Phase aus wasserhaltigem Magma su den Reaktionsgemisch in Stufe 3) des Prozesses zugesetzt wird·17· Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeich net, daß eine besondere Schicht aus Magma-Emulsion und ölreak tionsprodukt zwischen den Grenzflächen und der oberen und der unteren flüssigen Phase erzeugt wird, und daß diese Schicht oder Emulsion getrennt abgezogen und in die Stufe i) des Prosesse β zurückgeführt wird·9098 1 1/1105
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US30878A US3051645A (en) | 1960-05-23 | 1960-05-23 | Upgrading heavy hydrocarbon oils |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1470628A1 true DE1470628A1 (de) | 1969-03-13 |
Family
ID=21856480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19611470628 Pending DE1470628A1 (de) | 1960-05-23 | 1961-05-20 | Verfahren zur Befreiung von Kohlenwasserstoffoelen von Verunreinigungen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3051645A (de) |
DE (1) | DE1470628A1 (de) |
GB (1) | GB940146A (de) |
NL (1) | NL264945A (de) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3129165A (en) * | 1960-05-09 | 1964-04-14 | Shell Oil Co | Refining of steam-cracked gasolines with molten salt |
US3354081A (en) * | 1965-09-01 | 1967-11-21 | Exxon Research Engineering Co | Process for desulfurization employing k2s |
US3440164A (en) * | 1965-09-03 | 1969-04-22 | Exxon Research Engineering Co | Process for desulfurizing vacuum distilled fractions |
US4224139A (en) * | 1979-04-16 | 1980-09-23 | Phillips Petroleum Company | Treatment of sulfur-containing lubricating oil to increase resistance to oxidation |
US7444305B2 (en) * | 2001-02-15 | 2008-10-28 | Mass Connections, Inc. | Methods of coordinating products and service demonstrations |
US7674368B2 (en) | 2003-12-19 | 2010-03-09 | Shell Oil Company | Systems, methods, and catalysts for producing a crude product |
US20050145538A1 (en) | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Wellington Scott L. | Systems and methods of producing a crude product |
US7745369B2 (en) | 2003-12-19 | 2010-06-29 | Shell Oil Company | Method and catalyst for producing a crude product with minimal hydrogen uptake |
TW200602591A (en) * | 2004-07-08 | 2006-01-16 | hong-yang Chen | Gas supply device by gasifying burnable liquid |
US7918992B2 (en) | 2005-04-11 | 2011-04-05 | Shell Oil Company | Systems, methods, and catalysts for producing a crude product |
RU2007141712A (ru) | 2005-04-11 | 2009-05-20 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. (NL) | Способ получения полупродукта с пониженным содержанием азота и катализатор для его осуществления |
US20080087578A1 (en) | 2006-10-06 | 2008-04-17 | Bhan Opinder K | Methods for producing a crude product and compositions thereof |
US8778173B2 (en) * | 2008-12-18 | 2014-07-15 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Process for producing a high stability desulfurized heavy oils stream |
US8404106B2 (en) * | 2009-12-18 | 2013-03-26 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Regeneration of alkali metal reagent |
US8696890B2 (en) * | 2009-12-18 | 2014-04-15 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Desulfurization process using alkali metal reagent |
US8613852B2 (en) * | 2009-12-18 | 2013-12-24 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Process for producing a high stability desulfurized heavy oils stream |
US8894845B2 (en) | 2011-12-07 | 2014-11-25 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Alkali metal hydroprocessing of heavy oils with enhanced removal of coke products |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1506661A (en) * | 1922-02-16 | 1924-08-26 | Pannier Bros Stamp Co | Type member for printing stamps |
US2020661A (en) * | 1923-06-20 | 1935-11-12 | Phillips Petroleum Co | Process for treating hydrocarbon oils |
US2110403A (en) * | 1935-06-10 | 1938-03-08 | Shell Dev | Separating h2s and mercaptans from hydrocarbons |
US2471108A (en) * | 1947-06-06 | 1949-05-24 | Standard Oil Dev Co | Treatment of sulfur containing hydrocarbons |
US2581117A (en) * | 1949-12-16 | 1952-01-01 | Standard Oil Dev Co | Treatment of cracked naphthas with a hypochlorite followed by an alkali sulfide |
US2950245A (en) * | 1958-03-24 | 1960-08-23 | Alfred M Thomsen | Method of processing mineral oils with alkali metals or their compounds |
-
0
- NL NL264945D patent/NL264945A/xx unknown
-
1960
- 1960-05-23 US US30878A patent/US3051645A/en not_active Expired - Lifetime
-
1961
- 1961-05-19 GB GB18404/61A patent/GB940146A/en not_active Expired
- 1961-05-20 DE DE19611470628 patent/DE1470628A1/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB940146A (en) | 1963-10-23 |
US3051645A (en) | 1962-08-28 |
NL264945A (de) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1470628A1 (de) | Verfahren zur Befreiung von Kohlenwasserstoffoelen von Verunreinigungen | |
DE2953190A1 (de) | Verfahren zum herstellen von hochwertigem koks | |
DE2215664C3 (de) | ||
DE2215665C3 (de) | Verfahren zum Herstellen von Benzin und raffinierten flüssigen Kohlenwasserstoffen | |
DE3018755A1 (de) | Verfahren zur hydrierung von schweren kohlenwasserstoffen in gegenwart eines dispergierten katalysators | |
DE1276266B (de) | Verfahren zur Entfernung von Metall-, Schwefel- und Stickstoffverbindungen aus schweren Kohlenwasserstoffoelen | |
DE946648C (de) | Verbundverfahren zur Herstellung hochwertiger Erdoelprodukte | |
EP0372276B1 (de) | Verfahren zur Aufarbeitung kontaminierter Öle | |
DE976855C (de) | Verfahren zum Hydrofinieren von rohem Erdoel | |
DE1175814B (de) | Verfahren zum selektiven Entfernen metall-haltiger Verunreinigungen aus Erdoelprodukten mit oberhalb etwa 510íÒC siedenden Bestandteilen | |
DE2432026C2 (de) | ||
DE977520C (de) | Verfahren zur kontinuierlichen spaltenden Hydrierung von schwer hydrierbaren hartasphaltreichen Kohlenwasserstoffoelen | |
DE2834712C2 (de) | Verfahren zur Rückführung des bei der Herstellung von Synthesegas in wäßriger Suspension anfallenden Rußes in den Gasgenerator | |
DE3242727A1 (de) | Verfahren zur umwandlung von schweroelen oder petroleumrueckstaenden in gasfoermige und destillierbare kohlenwasserstoffe | |
DE1212662B (de) | Verfahren zum Entfernen metallischer und stickstoffhaltiger Verunreinigungen aus Kohlenwasserstoffoelen | |
DE2612449A1 (de) | Verfahren zur entfernung von schwefelverbindungen aus kohlenwasserstoffeinsatzprodukten | |
DE3407476C2 (de) | ||
DE10297760T5 (de) | Verbessertes Hydrocrackverfahren | |
DE1645728B2 (de) | Verfahren zur herstellung eines schweren aromatischen loesungsmittels | |
DE1921917C3 (de) | Verfahren zur Herstellung schwefelarmer Heizöle aus Rückstandsölen mit hohem Schwefelgehalt | |
DE977260C (de) | Verfahren zur Gewinnung eines hochwertigen Benzins und eines stabilen Gemischheizoeles aus Rohoel | |
DE1039169B (de) | Verfahren zur Herstellung aromatenreicher Produkte mit hoher Oktanzahl | |
DE972357C (de) | Verfahren zur Gewinnung im wesentlichen schwefelfreier Produkte aus im Bereich der Wachsdestillate siedenden Erdoelkohlenwasserstoffen | |
DE3920347C2 (de) | Verfahren zum Umformen von Asphaltene enthaltenden Schwerölen | |
DE941216C (de) | Verfahren zur Herstellung eines Heizoelgemisches |