Titel: Apparate zur Bearbeitung von Rohnaphta und Naphtarückständen.
Autor: Wasiljew, A. K.
Fundstelle: 1890, Band 276 (S. 465–470)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj276/ar276084

Apparate zur Bearbeitung von Rohnaphta und Naphtarückständen.1)

Mit Abbildungen.

1) Continuirlich wirkender Apparat von Schuchow und Intschik (Fig. 1).

Fig. 1., Bd. 276, S. 465

Das Hauptgewicht bei der Construction dieses Apparates ist auf möglichst geringen Rauminhalt, möglichst geringen Brennmaterial- und Kühlwasserverbrauch und möglichst vollständige Fractionirung der Destillationsproducte gelegt. Seine Wirkungsweise ist folgende: Die zu verarbeitende Rohnaphta tritt zuerst in den Kühler, um, als Kühlflüssigkeit dienend, die Destillationsproducte zu condensiren. Dabei tritt sehr zweckmäſsig die kälteste Rohnaphta zuerst mit den flüchtigsten Destillationsantheilen |466| in Berührung. Die im Kühler vorgewärmte Rohnaphta tritt durch die Röhre a in den Fractionirapparat, flieſst auf die flache Pfanne b7, von dort durch das Rohr d7 auf die Pfanne b6 u.s.w. Auf ihrem Wege nach unten begegnet die Naphta den ihr aus dem Kessel A entgegenströmenden Dämpfen, welche, je näher zum Kessel, um so heiſser sind, und gibt successive ihre flüchtigen Bestandtheile ab; in den Kessel gelangen schlieſslich durch das Rohr d1 hochsiedende Naphtarückstände. Andererseits werden auch die aus dem Kessel austretenden Dämpfe fractionirt. Sie gelangen zuerst in den Raum e, wo sich in Berührung mit der unteren Fläche der Pfanne b1 der höchstsiedende Theil condensirt und auf den Boden c1 fällt. Aus dem Raum e gelangen die Dämpfe, gezwungen durch die in die Flüssigkeit fast bis zum Boden tauchende Querwand g1 in die Masse der Naphta, welche auf der Pfanne b1 verbreitet ist, erwärmen dieselbe, condensiren sich zum Theil und gehen mit den leichter flüchtigen Antheilen in den Raum zwichen c2 und b2, wo sich wiederum ein Theil in Berührung mit der unteren Fläche der Pfanne b2 condensirt, auf den Boden c2 fällt und durch das Rohr f2 in den Kühler geleitet wird. Dieser Prozeſs wiederholt sich, je nach der Anzahl der Pfannen, beliebig viele Male.

Ein Ueberschuſs der Naphtarückstände im Kessel flieſst durch das Rohr r ab, welches ebenfalls den Kühler passirt. Die flüchtigsten Antheile, welche im Fractionirapparat nicht condensirt werden, verlassen den Apparat durch das Rohr i und werden getrennt condensirt. Die Dämpfe, welche durch das Vorwärmen der Naphta entstehen, passiren das Rohr k und werden ebenfalls getrennt condensirt. Die Heizung geschieht mittels pulverisirter Naphtarückstände.

Die bis jetzt im Betrieb befindlichen Apparate haben folgende Resultate ergeben: Zwischen den einzelnen Pfannen in der Fractionirsäule herrscht durchschnittlich eine Temperaturdifferenz von 30° C, was bei Anwendung von 7 Etagen eine Gesammtdifferenz von 210° C. ergibt. Es werden also gleichzeitig alle Destillate, angefangen von den leichtesten Benzinen bis herauf zu den schwersten Schmierölen, erhalten. Der Apparat kann täglich ein Naphtaquantum verarbeiten, welches, dem Volum nach, 27mal gröſser ist als der Apparat. Die im Betriebe befindlichen Apparate können bis zu 105000k täglich fractioniren, wobei nur etwa 40 Proc. Rückstände erhalten werden, während selbst bei den besseren gewöhnlich im Betriebe befindlichen Apparaten die Rückstände mehr als 60 Proc. der verarbeiteten Rohnaphta betragen.

2) Continuirlich wirkender Apparat zur Naphtadestillation der Gebr. Nobel.2) Derselbe besteht aus einer Reihe von 62 Kesseln, durch welche die Rohnaphta successive flieſst, wobei sie allmählich immer höher erwärmt wird und immer ärmer an leichtflüchtigen Bestandtheilen |467| wird. Durch die aus dem letzten Kessel austretenden hochsiedenden Naphtarückstände wird das in den ersten Kessel eintretende Rohöl auf 115° vorgewärmt. Es gibt dabei seine flüchtigsten Bestandtheile ab, welche condensirt zur Fabrikation von Benzin (Petroläther) dienen. Die Heizung, theils innere, theils äuſsere, geschieht durch pulverisirte Naphtarückstände. Die Temperaturdifferenz zwischen je zwei benachbarten Kesseln beträgt 7° C, was in Summa eine Differenz von 224° C. ausmacht. Die Destillate haben ein spec. Gew. von 0,740 bis 0,920. Die Differenz der specifischen Gewichte zweier Destillate, welche aus benachbarten Kesseln kommen, beträgt 0,6. Die Destillate werden in 7 Gruppen vereinigt und einer nochmaligen Destillation unterworfen und zwar dienen die Destillate

vom spec. Gew. unter 0,780 zur Gewinnung von Benzin und Kerosin
0,780 bis 0,850 Kerosin
0,850 0,890 Solaröl
0,890 0,900 Spindelöl
0,900 0,912 Maschinenöl
0,912 0,920 Cylinderöl.

Verarbeitet wurden im J. 1888 etwa 6000 Millionen Kilo Rohnaphta. Davaus wurden erhalten Kerosin 35,1 Proc., Benzin 0,2 Proc., Solaröl 1,4 Proc., Spindelöl 0,8 Proc., Maschinenöl 1,7 Proc., Cylinderöl 0,1 Proc., Rückstände 60,6 Proc. Von den letzteren wird etwa ⅕ zur Heizung der Kessel benutzt. Es werden also im Ganzen nur etwa 39 Proc. abdestillirt.

Fig. 2., Bd. 276, S. 467
Fig. 3., Bd. 276, S. 467

3) Apparat von Intschik zur Naphtagasbereitung3) (Fig. 2 und 3). Die zu verarbeitenden Materialien Rohnaphta oder Naphtarückstände treten durch ein Rohr in den am oberen Ende der senkrechten Retorte (Fig. 2) gelegenen Kasten a und flieſsen über dessen Rand auf den Vertheilungskegel b. Von den Zähnen des |468| Vertheilungskegels fällt die Flüssigkeit in Form eines Hohlcylinders von kleinen Tropfen tiefer in die Retorte hinab. Ohne die Wände der Retorte zu berühren, was eine baldige Verunreinigung derselben zur Folge haben würde, wird die Flüssigkeit zuerst verdampft und später vergast. Um eine möglichst gleichmäſsige Vertheilung der Wärme innerhalb des nach unten strömenden Gas- und Dampfgemisches zu erzielen, ist die Retorte durch die Querwände c in mehrere Abtheilungen getheilt, welche unter einander durch Spiralgänge communiciren. Die Gase und Dämpfe werden dadurch in eine drehende Bewegung gesetzt, so daſs immer neue Antheile derselben in Berührung mit den heiſsen Wänden kommen. Aus dem unteren Theil der Retorte gelangen die Gase und Dämpfe durch das Rohr d zuerst in die Hydraulike und von dort in ein System von Kühlern (Fig. 3), wo die Dämpfe fractionirt condensirt werden. Die Condensatoren (Fig. 3) sind treppenförmig angeordnet. Durch überhitzten Dampf wird ein jeder auf einer bestimmten Temperatur gehalten und zwar der unterste auf der höchsten. Das Dampf- und Gasgemisch tritt durch das Rohr a in den untersten Condensator, gibt seine schwerflüchtigsten Bestandtheile dort ab, geht durch das Rohr b in den zweiten Condensator, dann in den dritten u.s.w. Die letzten flüchtigsten Antheile werden durch Wasserkühlung condensirt.

Durch eine sinnreiche Construction werden die in den Condensatoren sich niederschlagenden Dämpfe gleichzeitig einer nochmaligen fractionirten Destillation unterworfen. Wenn nämlich die Flüssigkeit im Condensator, etwa in B, eine gewisse Höhe erreicht hat, so flieſst sie durch das Rohr b und das bis zum Boden reichende Trichterrohr c in die geschlossene innere Kammer A1 des nächsten tieferliegenden Condensators und wird durch die dort herrschende höhere Temperatur wieder verdampft. Die Dämpfe werden in dem Kühler B e condensirt; der nicht verdampfte Rückstand flieſst nach Erreichung einer gewissen Höhe durch das Rohr d in die äuſsere Kammer des Condensators.

Fig. 4., Bd. 276, S. 468

Die Heizung, bei welcher die Regeneration der Wärme angewandt |469| wird, geschieht durch pulverisirte Naphtarückstände oder Generatorgas, und zwar bilden je 6 Retorten eine Batterie, welche von einer gemeinschaftlichen Flamme erhitzt wird.

Die bis jetzt im Betriebe befindlichen Apparate zeigen, daſs die Intschick'schen Retorten unvergleichlich ökonomischer und reinlicher arbeiten als die sonst üblichen. Folgende Tabelle illustrirt das eben Gesagte besser:

Verbrauch an Heiz-
material in Pud à 16,4 k
1 Quadratfuſs Retortenwand in
der Stunde
Verlust durch
Bildung von Ruſs
und Retorten-
kohle auf 100 Th.
Tohmaterial

Auf 1000
Cub.-F. Gas

Auf 100 Pud
Rohmaterial
verarbeitet
Rohmaterial
Pud
gibt
Gas Cub.-F. Gastheer Pf.
a) Retorte
von Intschick

0,5

16,6

3,25

27,8

1,9

0,4
b) Sonst üb-
liche Retor-
ten im Mittel


2,41


80


0,75


6


0,15


7

Die Intschick'schen Condensatoren befinden sich noch nirgends in groſsem Maſsstabe im Betriebe, so daſs sich über deren praktischen Werth vorläufig noch nichts sagen läſst.

4) Apparat von Alexejew zur Destillation von Naphta und Naphtarückständen (Fig. 4). Um eine möglichst vollständige Ausbeute bei der Destillation von Rohnaphta bezieh. Naphtarückständen zu erzielen, leitet Alexejew durch die Flüssigkeit in der Destillationsblase Dämpfe von niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen. Dieselben reiſsen alle verdampfbaren Antheile mit und ermöglichen eine viel vollständigere Trennung als bei Anwendung von gewöhnlichen Destillirblasen. Auſserdem muſs bei der Temperatur von 380°, welche die Destillirblase allmählich erreicht, eine chemische Einwirkung der leichten Kohlenwasserstoffe auf die schweren bezieh. eine Zersetzung der letzteren angenommen werden, denn es gelingt mittels des Alexejew'schen Apparates selbst aus den sogen. Naphtarückständen gegen 70 Proc. eines dem gewöhnlichen Kerosin vollständig ähnlichen Leuchtöles zu erhalten.

Der Apparat, den Alexejew benutzt, besteht aus einem Kessel A und einer Reihe von liegenden cylindrischen Condensatoren B, durch welche die Dämpfe aus A successive durchstreichen müssen. Die Condensatoren werden durch die heiſsen Feuerungsgase auf bestimmten Temperaturen erhalten und zwar der erste B auf etwa 360° bis 400°, in ihm verdichtet sich Vaselin, der zweite auf 250° bis 300° für Maschinenöl, der dritte auf 150° bis 200° für Solaröl und der letzte auf 80° bis 100° für Kerosin (Leuchtöl). Die Condensatoren sind behufs Erzielung einer gröſseren kühlenden Oberfläche mit durchgehenden Rohren b, b versehen. Jeder Condensator hat ein Ablaſsrohr, durch welches die in ihm condensirten Producte abgeleitet und gekühlt werden können. Die äuſsere Mündung dieses Rohres liegt ein wenig |470| höher als der Boden des Condensators, so daſs die Flüssigkeit erst abflieſsen kann, wenn sie eine gewisse Höhe erreicht hat. Dadurch wird die Flüssigkeit zu einem längeren Verweilen im Condensator gezwungen und die mechanisch mitgerissenen Dämpfe der leichteren Kohlenwasserstoffe haben Zeit, von neuem zu verdampfen. Die im letzten Condensator nicht verdichteten Antheile werden im Kühler C condensirt. Der auch hier sich nicht condensirende Theil wird durch das sich bei d abzweigende Rohr e mittels der Pumpe f wieder in den ersten Kessel A gepumpt. In den Kessel flieſsen continuirlich das Rohmaterial aus dem Behälter D, wohin es durch die Pumpe E gehoben wird. Ein Ueberschuſs des Kesselinhalts kann durch das Rohr f abgelassen werden. Dasselbe Prinzip des Durchleitens der Dämpfe von leichten Kohlenwasserstoffen durch hochsiedende Naphtarückstände ist von Alexejew auch bei nicht continuirlich wirkenden Apparaten angewandt worden.

Im Betriebe gibt der Apparat aus Naphtarückständen etwa 80 Proc. Rohkerosin vom spec. Gew. 0,824. Bei einmaliger Destillation werden im Kessel B4 nur etwa 30 Proc. des Rohmaterials als Kerosin gewonnen. Wenn aber die in den Kesseln B1 B2 B3 sich condensirenden Oele einer nochmaligen Destillation im Apparat unterworfen werden, erhält man die obigen 80 Proc. Dieses Rohkerosin wird in gewöhnlichen Blasen einer nochmaligen Destillation und dann einer chemischen Reinigung unterworfen. Das Product, ein gutes Brennöl von 0,821 spec. Gew., beträgt 67 Proc. des Rohmaterials.

Der Apparat arbeitet ruhig und erfordert keine Aufsicht, verbraucht aber sehr viel Brennmaterial, da wegen der 3maligen Destillation zur Gewinnung von 100k Kerosin gegen 400k Material verdampft werden müssen.

R. Luther.

Nach dem „Berichte der Prüfungscommission über die VIII. Section der Ausstellung für Beleuchtungsgegenstände und Naphtaindustrie in St. Petersburg, zusammengestellt von A. K. Wasiljew.

|466|

Beschrieben in D. p. J. 1886 260 434.

|467|

Das aus 1k Naphta erhaltene Gas übertrifft bekanntlich das aus 1k Steinkohlen erzeugte an Volum um das 2½fache, an Leuchtkraft um das 9fache.

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