Entparaffinierung

Ein konkretes Einsatzbeispiel ist der Einsatz von Siebkorbfiltern in der Entparaffinierung in einer der ältesten und gleichzeitig modernsten Schmierstoffraffinerien der Welt.

Paraffinbasische Öle müssen wegen ihres hohen Gehaltes an festen Paraffinen, die das Fließvermögen in der Kälte stören, entparaffiniert werden. Ein wesentliches Merkmal der Paraffin-Produktion ist das parallel laufende Herstellverfahren von Paraffinen zu den einzelnen Fraktionen der Motorenöle und Schmierstoffe. Da hochwertige Schmierstoffe eine konstante Rohstoffbasis und Fraktionierung erfordern, fallen auch die dazu parallel erzeugten Paraffine in gleichbleibender Qualität an. Vom Ausgangsprodukt Rohöl werden unter atmosphärischem Druck zunächst die leichten Anteile Benzin, Petroleum, Gasöl und paraffinhaltiges Spindelöl abgetrennt.

Die schonende Weiterfraktionierung der verbleibenden schweren Anteile erfolgt in einer Vakuumkolonne. Dabei werden paraffinhaltige Neutralöle mit jeweils steigenden Viskositäten gewonnen.

Selektiv wirkende Lösemittel halten bei tiefen Temperaturen das Öl in Lösung, scheiden dagegen das Paraffin als Kristalle aus. Dieses Verfahren garantiert tiefstockende Schmieröle, die frei von Hart- und Weichparaffinen und infolgedessen auch in der Kälte trübungsfrei sind. Dadurch wird ein optimales Fließvermögen auch bei tiefen Temperaturen gewährleistet.

Das in der Wärme im Lösemittelgemisch gelöste paraffinhaltige Schmieröldestillat wird unter allmählicher Abkühlung durch Kratzkühler gepumpt. In den Rohren dieser Kratzkühler drehen sich Wellen mit darauf befindlichen Schabern (Kratzern), die dafür sorgen, dass die entstandenen Paraffinkristalle abgeschabt und weitergefördert werden.

Das auf die gewünschte Temperatur (-25 bis -30 °C) heruntergekühlte Gemisch von ausgeschiedenen festen Paraffinen und im Lösemittel gelöstes Schmieröl tritt über Verteilerrohre in die gasdicht geschlossenen Trommelzellenfilter ein. Die Filter bestehen aus einer waagerecht angeordneten Trommel, die mit Filtertuch bespannt ist. Die drehende Trommel taucht in den Sumpf des Filtertroges ein, dem das abgekühlte Gemisch ständig zufließt. Das Öl-/ Lösemittelgemisch (Urfiltrat und Waschfiltrat) wird durch Vakuum in das Innere der Trommeln gesaugt, während die Paraffinkristalle außen auf dem Filtertuch der Trommel als fester Kuchen zurückbleiben. Während der Drehung der Trommel wird der Kuchen mit tiefgekühltem, frischem Lösemittel gewaschen, um das Paraffin von mitgeführten Ölresten zu befreien.

Der Paraffinkuchen wird in einen seitlich angebrachten Trog abgeblasen und aus diesem mittels einer Transportschnecke kontinuierlich ausgetragen.

Der ölhaltige Paraffinkuchen wird in einer zweiten Filtrationsstufe mit Lösemittel angemaischt und bei einer höheren Temperatur als in der ersten Stufe filtriert und gewaschen. Dabei gehen der Weichparaffin- und der Öl-Anteil des Rohparaffins in Lösung und werden im Urfiltrat der zweiten Filtrationsstufe aufgefangen, während das ölarme Hartparaffin-Produkt als lösemittelhaltiger Filterkuchen anfällt.

Die drei lösemittelhaltigen Produkte der beiden Filtrationsstufen Fertigöl, Hart- und Weichparaffin gehen zur Rückgewinnung des Lösemittels in getrennte Verdampferstationen. Nach dem Verdampfen und Kondensieren des Lösemittels in der Rückgewinnungsanlage wird das Lösemittel in den Kreislauf zurückgegeben. Als Produkte werden tiefstockendes Öl, Hart- und Weichparaffin ausgetragen.

Die isolierten Paraffine werden anschließend nach einem speziellen Verfahren hydriert. Dabei werden in Gegenwart eines Katalysators und von Wasserstoff bei hohen Drücken und Temperaturen Produkte hoher Reinheit erzeugt, die internationalen lebensmittelrechtlichen Bestimmungen entsprechen.

Die Spitzentechnologie dieser Anlage ist die Basis und wichtigste Voraussetzung für die Herstellung von Qualitätserzeugnissen an Schmierstoffen und Paraffinen. Neben der Anlagentechnik hat die Qualitätssicherung nach DIN EN ISO 9001 für Entwicklung, Herstellung und Vertrieb der Produkte einen hohen Stellenwert.

Aufgrund seiner hohen Qualitätsansprüche sah sich das Unternehmen veranlasst, sowohl für die paraffinfreien Fertigöle als auch die drei Austrageprodukte der Entparaffinierungsanlage Filter zu installieren.

Für dieses moderne Herstellverfahren ist eine zuverlässige definierte Partikelfiltration besonderes Qualitätsmerkmal, gleichzeitig sollte eine betriebswirtschaftlich optimale Lösung gefunden werden. In der Vergangenheit wurden für diese Anwendungen häufig Patronenfilter eingesetzt. Der theoretische Vorteil der großen Filterfläche von Patroneneinsätzen in relativ kleinen Filtergehäusen zeigt in der Praxis oftmals mäßige Ergebnisse. Hohe Investitionskosten, konstant hohe Ersatzteilkosten für schlecht abreinigbare bzw. defekte Patronen sowie hoher zeitlicher Aufwand für den Patronenwechsel verursachen unnötige Kosten.

Die in diesem Einsatzbeispiel erzielten guten Filtrationsergebnisse mit einem speziell gefalteten Edelstahlgewebe einer Maschenweite von 0,025 mm basieren auf langjährigen Medienerfahrungen von Schünemann, insbesondere hinsichtlich der Anströmung des Gewebes.

Die installierten Filter sind eine Schweißkonstruktion, dadurch konnten spezifische Anforderungen des Aufstellortes und Zusatzeinrichtungen optimal auf den Einsatz abgestimmt werden. Alle eingesetzten Siebkorbfilter SAB-F105A-KR sind mit Kreuzschnellverschlüssen zum leichteren und sicheren Auswechseln der Filtereinsätze ausgestattet.

In der Fertigölproduktion wurden jeweils drei SAB-Filter DN 80 als Batterie geschaltet. Sie sind mit einer Filterfläche von 21 000 cm2 ausgestattet. Zusätzliche Stutzen am Filtergehäuse ermöglichen ein Ausblasen bzw. Entleeren der Filtergehäuse mittels Druckluft.

In der Paraffinerzeugung werden vier weitere jeweils paarweise geschaltete SAB-Filter eingesetzt. Aufgrund der Erstarrungspunkte der Produkte sind die Paraffinfilter mit dampfbeheizten Mantelheizungen ausgestattet und zusätzlich isoliert.

Der Kreuzschnellverschluss hat sich sowohl für Filter als auch allgemein für Druckbehälter bewährt. Insbesondere dort, wo z. B. häufige Probenentnahme oder häufiger Chargenwechsel erforderlich sind, amortisiert er sich in kurzer Zeit. Der hohe Zeitaufwand für das Lösen von Schraubverbindungen entfällt, das spart Personalkosten und erhöht den Output.

Der Einsatzbereich dieses Verschlusstyps reicht bis zu einem Betriebsdruck von 40 bar. Der vom TÜV abgenommene Verschluss entspricht den Vorschriften TRB 402 und dem AD-Merkblatt A5. Die Konstruktion der Druckentlastung gewährleistet eine Zwangsentlüftung des Behälters vor der Entriegelung. Außerdem ist der Schnellverschluss mit einer Fangvorrichtung versehen, so dass eventuell vorhandener Restdruck gefahrlos entweichen kann. Für große Nennweiten ist der Verschluss mit einer Deckeleinsetzvorrichtung lieferbar. Sicherheit des Personals und kostensparende Handhabung sind wesentliche Merkmale dieses Verschlusses.

Die Verwendung von Korbsiebeinsätzen lässt eine effektive Reinigung im Ultraschallbad zu. Durch die eingesetzten plissierten Gewebezylinder mit großer Filterfläche und optimaler Überströmung ist das Differenzdruckverhalten besonders günstig. Im Produktionsverlauf stellt sich zwischen den Reinigungen eine Standzeit von ca. 170 Betriebsstunden ein.

Durch den geringen Verschleiß und die hohe Druckstabilität ist dieses Filtersystem betriebswirtschaftlich den Gewebepatronen überlegen. Durch den vorhandenen Satz an Reservesieben und den Einsatz von Kreuzschnellverschlüssen ist ein Auswechseln der Siebeinsätze und rasches stand by der gereinigten Filterbatterie in wenigen Minuten sichergestellt.

E cav 236