PL5099B1 - Sposób przeróbki weglowodorów. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy przeróbki par weglowodorowych, posiadlajaicych wy¬ sokie pumkty wrzenia, iua weglowodory o ni¬ skich punktach wrzeniai i o Wysokiem nasy¬ ceniu wradbrem przez przepuszczanie par takSch ponad lupkiem bitumicznym lub po¬ nad weglem, poichodlzacym z .drzewa, torfu lub innych miaiter jiailórw poclicdzeriiia roslin¬ nego i zwierzecego, przyiczem wegiel pod- grzefwa] sie db temperatury, w której naste¬ puje rozklad pary wodnej1, w której jednak olej, podllegaijajcy przeróbce, nie zioistaje roz¬ lozony. Zapomoca 'tego proicesu, wegiel u- walnia wlodór z pary znifoszianiej z olejem, wodór zias ten wliaze sie z oleijem i uwodor¬ nia go, poozem olej uwodorniony skrapla sie i poddaje przeróbce zwyklym sposobem.

Wegiel uimiiieMczia sie w retorefe najgrzal¬ nej dto zajdameij temperatury, odpowiedniej dla oleju, i pary oleju isa Wipusiziczane w jed¬ nym koncu lub jedlnej czesci reftorty, gdy tymiczasem para! wodna wpuszcza .slie w jed- nem lub wiecej miejsc retorty, i obie suib- stanjcje po wzajemnem nasyceniu sie prze¬ chodza poniaid zarzacym sie weglem, przy- czem wegiel uwalnia wodór z pary, który wliaze sie z olejem, uwodlornialjac goi, lub tez olej w obecnosci pary rozkllalda sie (frak¬ cjonuje) albo na zmiane nasyca wiodorem.

Do przeróbklii specjalnego olejul t. j. su- nowej punkt wrizenfiai 150°C, gdy jako wegla uzywa sile lupku bitumicznego, nlaijodlpowiiadhiejisza temperatura! waha siie od 450* do 600°C, gdy zals lupek bitumiczny jest podgrzany 'od 550° do 600°C, olej jest tylko uwodorniony.

W naiziie uzycia surowej pary bilomiiozh nej, majjajcej punkt wrzenia pomiiedzyi 150°i 220°C pozadania tetnipeirattura wegla jest 600°C, ii w tym ostatnim wypadku zachcdizi zlozony proces rozszczepiania i uwodornie¬ nia oleiju.

Przy uzyciu wegla diiizewmetgo, torfu lufo innych maiterjalów pidchlodzenila roslinnego lufo zwierzecego — z wyjatkiem grafitu — wegla retortowego czy koksu, sitoscwane sa rózine temperatury, lecz we wszystkich wy¬ padkach wegiel musiii foyic w takim stanie, ai- by mógl rozlozyc wod^ przy danej tempe¬ raturze. A Wiec przy przeróbce, która wy- maiga temperatury 500° C, wegiel musi byc zdlatny db rozkladu, wody przy 500°C. Je¬ zeli maija byc uzyte poziositallo&ciil oleju lufo dlej karbonizowany, nlie nalezy igo podgrze- w?ac ponad temperature reakcji1 i zaleca sie karbonizowac go w; temperaturze mozliwie bliskiej dio temperatury reakcji, chccilaz mioi- ze on byc nagrzewany i pomad te tempera¬ ture, piomlimó, liiz nie zachodzi tego po¬ trzeba.

Czern lampowa, daidlzla!, drzlewlo, celuloza, Mgnit, wegfiel drzewiny sa wytrzymale na dzialariiie wysokiej temperatury, nie tracac sily rozkladu wody w temperaturach reak¬ cji, lecz: inajlepiej jest die karbonizowac ibh w temperaturalch zniacznfie wyzsizych idd tych, w których maja one foyc uzyte.

Rózne ciala orglatmibzmie moga miec po¬ zostalosci swe, zawierajace weglik, nagrziai- ne do róznych temperatur foez zniesienia ich dlzialania na pare wodna w temperaturach, ponizej 600°C. Rodzaije wegla potrzebnego do uzycia stosiowniie do 'tego wynalazku, mo- ^a byc otrzymywlanie :ze zweglaijajcych sie cial organicznych przez zweglamie w tem¬ peraturze ponizej 600°C. Rodaajie wegla po¬ trzebnego do uzycia stosownie do tego wy¬ nalazku, moga byc lotrzymywane ze zwegla¬ jacych sile cial organicznych przez zweglk- nlie w temperaturze ponizej 600°C, i wyna- laiziek niniejszy polega przedewsizystkiem na doborze wegla, który jiest aktywny we wzglednie niskich temperaturalch przy prze¬ róbce pary oleju, uwialniaijap wodór z, pary wodnej zmieszanej z olejem w temperatu¬ rach, które go niie niszcza.

Nie mioze byc damy zaden przepis .do j'aik wysokiej temperatury moze foyc doprowa¬ dzona karboniiziatjla foez niszczenia wegla dla powyzszego celu, lecz niema truidnoisjci) w wydlatnliu przepisów, jak nialezy przygotoi- wywiac odipowiedbii wegiel; Gdy wegiel nie jesit podgrzany ponad temperature reakcji, jest oin odpowiedkii do reakcjSL Pary wodhuaj uzywa slie w nadmiarze, gdyz rozklad przy niskiej [temperaturze maij- lepiej odbywa sie w tyich wlarunkach.

Temperaturaiprzeróbkil oleju wiaha sie w zaleznosci od rodzaju oleju .od 450° do 1000°C Jezeli olej jest zbyt nlaigrzany, osadza siie wegiel, który mozna usunac. Najlepszy wiyinak oisiaga sie przez dodanie wtódbru do olteju bez. redukcji jego wegla (t. j. wegla izaiwartego chemiiczmie w oleiju). To pociaga za soba zniszczenie osadzonego wegla! twar¬ dego. Najlepsizy beaposrwdbli wynik osdtyga sie przez dodajflie wodoru i przez utlenienie jednoczesne czasteczki we^lai, zawartego w oleju. Gdy wegiel -- to zinalozy zniaczna jiegjo czesc, jesli mie calosc — jest osadzony, iiwo- rzy sie tlenek weglai równiiez kosztem weiglia w oleju.

Najlepsza temperatura i stosunek pairy wiodlnej moga byc ztnjaleiziione dlnoga prób dla kazdego oleju, Znaletzaiono, ze temperatury pomiedzy 450° ii 1000°C sa nlajodpowSied- niejteze dla rózinych olejów.

Znaieziiono równiez, ze wymiaigany jest slalby madlmiar pary, gdy gaz wytwarzamy przez przepusziczajnie pary wodtnej poniaid rozzarzonym weglem jest oczyszczony od siarkowodoru i znów pirzeptislztoziainy wraz z parami oleju prziez retorte: lepiej jest u- sunac dwutlenek wegla przed przepusizjcze- niem wodoru przez retorte, przyczem ten oistatni dzliiala tutaj i na pary alejuj ijiako 1,gaIzo-zibieraclZ!,, (igas-sweep). Gdy zwiazki siarki sa obecne w oleju piierwotnym, za¬ wartosc sSiarki wl otóju -uwodornilonym be- — 2 —dizie mniejsza przy uzyciu wakaizamieg© wy¬ zej „gazni-zbieracza", niz bez tego zabiegu, W razie obecnosci aimoiijajku powstaje ste¬ zony rozczyn arnonjakalny i w dodatku zminilejiszaja isiie stna^y ciepla w retorpie.

Wiazma zaleta mniejszego sposobu jest to, ze gdy olej zawiera .siairke, wieksza jej czesc a w pewnych iwlytpadlkach dala jej ilosc usu¬ wana jest, jako (siarkowodór. Przez usunie¬ cie dwutlenku wegla, (dzialanie wodoru przy jego powrocie do retorty, ionaz wodoru in sitatu nasoendi, moze byc znacznie skuteicz- niejsze.

Tytulem przykladu iprzeróbki olejów specyficznych, izgodlnJie z (niniejszymi wynia- lazikiem, poslulzyc moze doswiadczenie na¬ stepujace: Dla wytwarzania lzejszyich weglowodór rów przez frakcjonowanie miafty metoda „cracikinig" (o punkcie wrzenia od HO^C do 220°C) ta ostatnia byla1 umieszczona w zbiorniku z malym wylotem' do oleju wpo- blizu idna naczynia. Retorte napelniono we¬ glem drzewnym (wytworzonym przez zwe¬ glenie drzewa iprjzy niskiej temperaturze t j. okolo 400°C), nagrzanym do temperatu¬ ry okolo 570°C.

Dla uwcdlornienia oleju bez frakcjono¬ wania metoda „cratckrinig" to jest wtedy, gdy uzywa sie przy wytwarzaniu wiodloru ciepla, droga rozklaldju pary wodnej1 zapomoca we¬ gla, jest nadzwyczaj Anuldino uwodorniac cia¬ la nienasycone bez pewnej niewielkiej stra¬ ty oleju, która nastepuje wskutek tego ro¬ dzaju frakcjonowania.

Dla pary o lekkienu frakcjonowjariiu (punkt wrzenia od 53°—150°C) temperatura wegla (wegla dirzewnego) w retorcie winna wynosic okolo 500°C.

Przy przeróbce oleju pairaffitniowego, w punkcie wrzendla od 140° do 320°C wybierla sie temperature od 550° do 600°C; dla ole¬ ju naftowego o punkcie wrzenia od' 180° do 350°C wybiera sie /temperature od 600° do 63CFC; dla oleju solarowego o pudkcie wrzer nia cid 230° do 370° C, wybiera sie temperai- ture od ÓSO^ do 700°C i dla oleju antrace¬ nowego o punkcie wrzenia od 270° do 400° C wyibfera sie temperature od 750° dkx 800°C; dla pewnych ciezkich olejów parafinowych, uzywanych tylko jialko paliwo, wyrnajgank jest dla wlasciwej przeróbki temperatura od 850° do 1000°C li to zatodiziecziac nalezy temu, iz oleje te posiladaja rózne skladniki poza opisanemi juz, jakkolwiek punikty wrzenia i ciezary wlasldwe poszczególnych frakcyj sa podobne.

We Wszystkich wypadkach olej jest wjpedzany pod lsnieniem przez wtryski- wacz do retorty, w której nagrzewamy jest wegiel, gdzie styka sie oto i miesza1 z para wodina Równiez pjod oiisnieniem, przyczem w tern miejslcu nastepuje calkowite rozpyle¬ nie olejui rozpylony olej ii pania wodna prze- choidza przez wegiel w retorcie, zas pary po wyjsciu z retorty sa skraplane i pod¬ dawane przeróbce zwyklym sposo¬ bem.

Dla otrzymalnia lepszego wyniku przy uwodornianiu, mozna równiez wpuszczac pare wiodna w róznych czesciaich retorty, a mianowicie: a) pod katem prostym do stfumienia pa- ry wodnej i olejiowejf doprowadzanej przez wtryskiwiacz z tylltoej strony retorty, b) pod katem w fakim pary te spotka¬ ja sie, c) pod katem w jakim pary te przecho¬ dzic beda w tym samym kierunku, d) w miejscu wylotu retorty tak, aby pa¬ ra wodna przechodizilia w kierunku przeciw¬ nym do strumienia tych plar, e) jednoczesnie we wszystkilch wskaza¬ nych kierunkach.

Jakkolwiek nie jest bezwzglednie ko¬ niecznem, lecz jest pozadane podgrzewanie ciezkiego oleju, zawartego w zbiorniku pod cisnieniem zapomoca wezownicy paroweij, umocowanej w zbiorniku lub przez przepu¬ szczenie oleju przez rure ogrzewana wapo- moca gazów wylotowych z pieca ogrzewaja¬ cego retorte z weglem lub innym sposobem. - 3 —Sloitletem legor olej stóje sie mniej ciagliWy i beclzie wyplywac równiej.

'Frakcje olejów destylujacych zej ISO^C w czasie uwodorniiania zuzywaja wegiel w retorcie, gdy odbywa sie rozklad pary wioidm/ej w celu wytworzenia wodoru.

Skutkiem wysokiego punktu wrzenia i wffiekszego ciezaru wlasciwego, wieksza czesc wegla z oleju osiadli sie w retorcSe, regene¬ rujac tym sposobem strate wegla poddzas uwodiomienia lekkich faakcyj.

Jezeli teirajz dieztoa fraikcja oleju t. j. po¬ siadajaca1 punkt wrzenia pomiedzy 180° i 250°C lub 250° i 323°C przejdzie przez re¬ torte przy wyzszej temperaturze, to pod¬ czas frakcjonowania i uwodorniania bedzie sie wydzielal z oleju wegiel i wegiel Len be¬ dzie przylaczal siie do wegla! zawartego juz w retorcie.

Jest wiec rzecza mozliwa tak nalprze- miian przerabiac te frakcje, ze w wyniku nie otrzyma sie ani przyrostu, ani straty wegla1.

Wprowadzenie pary wiodinej w róznych miejscach i Wierunkach i pod rózmiemi kajtaJ- mi do retorty umieszclzionieij pionowa, pozio¬ mo lub w polczenfluf pochylem, przy Wyso¬ kiem lub niskiem cisnieniu w rózmych tem- peraturajch w stanie zwyklym lub przegrza¬ nym, daje takiii rozklad, którego rezultatem test czysty wod^r we wisizyistkidh czesciach retorty, oraz zabezpiecza pewmiileijsze uwo- dtorniieniie oleju.

Musi byc nadtaiiiair pary wodnej, która ochnatriialaby olej uwodorniony odi procesu polwrotoego rozkladu ma ciala nienasycone.

W wielu wypadkach, szczególniej przjy olejach ciezkich paria skroplona zawiera a- mionjak i, jezeli oleji zajwliera sitarke, wiek¬ szosc teigo amicnnijiajku ;znaijdlulje slile w postal- "ci siarczanu amiotaiowego, który jest certnrym tnawoziem siztujczinym.

W pewnych wypadkach mozna przepro¬ wadzic wode skroplona do kotla, by izaimie- nfic' ja ma pare, w celu poiniowinego uzycia w retordile i mozna prooels, ten poiwtarzatc kilka razy, by stezyc aflawtartosci almonijakalne, a po diastateczfliem zgeszczieintt^miózisa je wjy- ¦clrfleflSIc zwyklym isposobem. Pomnewaz «wada skroplona, zawieraj a)cai siarczan amonowy, nie jiest pozadlana w kotle, mozna uzywac alkalicznej cteczy kotlowe1j, która wydzieli amnomijak, a kwas siarkowy bedtóe pochlo¬ niety pr,zez cfecz kotlowa.

Z a is Itr ¦'z -e z e ni a pa t eni ow e. 1. Sposób przieróbki weglowodorów, poisiadiajacych wysokie punkty wrzenia, na weglowodory o nizszych pumktlaich wrzesnia i o wysokim stolpniu nasycenia wodorem, znamienny przepuszczaniem weglowodo¬ rów, majacych wysokie punkty wrzenik lajczfnie z para wodma db nagrzanej retorty ponaid i poprzez wegfiel pochodzacy z lupku bitumicznego, dlrzewa, torfu hub innego ma- terjalti pochodzenia roislSinrnego lub zwierze¬ cego w niej zawartejgo i nagrziamzego do tem>- peraitury nie powodiiijaoeij -zniiszczieniai we¬ glowodorów, lecz izdatnej do rozklfaidlu pa¬ ry, przyczem olej podlega frakcjonowaniu i1 uwodornieniu. 2. Sposób przeróbki weglowodorów wedlug zastrz. 1, zniamienjniy powtórna prne- milana wody skroplonej, pochodzacej z pro¬ cesu, na pare i ipcwtórnem uzyciem tejize w retorcie, by stezyc zawartosci amoniaku, znlajdaijaee sie w parae -w celu oitrzymanffia tegoz. 3. Sposób przeróbki wegjlowodtolrów posiadlaijajcych wysokie punkty wrzenia ma weglowodory o niskich pulnktach wrzenia! i o wysoklem nasyeelniu wodoremi, wedlug zajs.trzv 1, znamiiennjy tem, ze prtziepuszczia sie ,je (pary weglowodorowe) po zmies-zaniiiu z para wodna w temperaturze od 450 do 1000°C ponad weglem, zdatnym do rozkla¬ du pary w tych temperaturach, przyczem temperatury te .zimilenialja siie stosowinie do punktu wraemfia oleju. 4. Sposób przeróbki weglowodorów wedlug zastrz. 1, znamienny zmieniaj apean siie kolejno uzyciem olejów lekkich i ciez-kich, przyczem oleje ciezkie -osadzaja we- gjlel, który luizuipelnia wiegilel zazywamy przez lekkie oleje, 5. Sposób przeróbki weglowtodbrów wedlug zaiste. 1, ztaairiileinnry stlosoiwatnliem gazu pocluodzaceigo z uwodorniienia i oiazyi- Sizczoneiglo od siaiikowiódloru, a w peiwtnycli wypadkach równiez od dwutlenku wegla przez przepusziczanie go wraz z parami ole- jru i paira wodlna przez retorte.

United Kingdom 0 i 1 Company, Limited.

Zastepca: L Myszczynski, rzecznik patentowy.

Druk L. Boguslawskiego, Warszawa.