CS210923B1 - Vykurovací olej s nízkým obsahom síry - Google Patents

Abstract

Vynález sa týká využítia uhlovodíkových odpadov ako špeciálne bezsírne palivo, napr. pre ocelíarne, sklárně. Palivo sa vyrába z odpadných uhlovodikov vysokotepelnej pyrolýzy benzínu a z petrochemických odpadných odpadov s vysokou teplotou varu.

Description

1 2 10923

Vynález sa týká vykurovacíeho oleja s nízkým obsahom síry z čažkých pyrolýznych olejova odpadných uhlovodíkoy o vysokej teplote varu, z petrochemických výrob. Základnou surovinou pre výrobu etylénu, propylénu a uhlovodíkov je primárný tažkýbenzín. Používajú sa katalytické, nekatalytické a vysokotepelné technologie. V závislosti napoužitej technologii a vstupnej suroviny získává sa 5 až 20 Z, počítané na surovinu, pyrolýzne-ho oleja, ktorý sa v malej raiere ekonomicky využívá. Pyrolýzny olej je hnědá viskózna kvapa-lina, naftalénového zápachu. Destilačne sa dá rozdělit na tzv. naftalénový koncentrát a frak-ciu pyrolýznych Živíc. Podiel nafta1énového koncentrátu je 20 až 60 % z množstva pyrolýzne-ho oleja. OdliŠnejšie zloženie má tažký pyrolýzny olej z vysokotepelnej plazmovej pýrolýzy,kde štíepenie benzínu sa uskutočňuje prí teplotách nad 2 000 °C. Produktami štiepenía, okremolefínov, sú aj acetylén a jeho homológy,

Rozdielnost vlastností jednotlivých druhov pyrolýznych olejov ukazuje aj porovnanie zlo-ženia vlastností:

Pyrolýzny olej z rúrkovej pyro-lýzy s vadnou pa-rou z vysokotepelnejplazmovej pyrolýzy

Hustota 20 °C /g.cm

Teplota vzplanutia MP Z°C/Viskozita pri 50 °C /cSt/Síra /% hmot/

Zloženie / % hm o t /

Alkylbenzény

Naftalény

Difenyly

Azu1én

Ostatně aromáty Ž iv ic e 1,02092 13,4 0,03 22,71 , 10,0 14,93 71,26 1, 10014726,3 0,16 0,5 14,0 6,0 16, 163,4

Využitie naftalénového koncentrátu, časti pyrolýzneho oleja bez živíc, predovšetkým nachemickú výrobu.,· vyžaduje velmi nákladné delenie a ďalsie úpravy. Slúži najma ako surovinapre výrobu naftalénu. Výtažok naftalénu dá sa zvýšit dealkyláciou alkylnaftalénov. Miernóuhydrogenáciou získá sa z alkylnaftalénov cenné vysokovrúce rozpúštadlo, hlbokou hydrogenácioucyklanícký koncentrát, vhodné palivo pre tryskové motory. Koncentrát kondenzovaných aromatic-kých uhlovodíkov, tzv. aromatický olej používá sa ako tesniaca kvapalina pre suché plynojemy,ako prací olej a impregnačný olej pre dřevo.

Možnost použitia pyrolýznej živice je taktiež velmi široká. Oddestilovaním lahších po-dielov dá sa plynule měnit jej bod maknutia. Je plnohodnotnou náhradou kumáronovej živice. Úprava a chemické využitie pyrolýzneho oleja može relativné značné převýšit náklady naprevádzku. Vlastnej pyrolýznej jednotky a preto.sa pyrolýzny olej často využívá bez akýchkol-vek úprav len ako palivo. Relativné vysoký obsah polykondenzovaných aromatických uhlovodíkovprakticky vylučuje jeho priame využitie ako topného oleja. Sú to predovšetkým problémy pr.iskladovaní a transporte, nakolko pri teplotách pod 60 °C tuhne. Pri spalovaní vysoký obsaharomá.tov spósobuje rýchle zanášanie horákov a tým nerovnoměrné spalovanie celej suroviny. Tie-to tažkosti dajú sa do určitej miery obísť úpravou horákov a režimu spalovania, avšak vcelkuaj úpravy obmedzujú využívanie pyrolýzneho oleja v širokom měřítku. Ťažkosti s využíváním pyrolýzneho oleja pri jeho spalovaní odstraňuje postup podlá vyná- lezu. 210923 2

Vykurovací olej s nízkým obsahom síry z tažkých pyrolýznych olejov poz-ostáva z 1 dielutažkého pyrolýzneho oleja s obsahom aromátov do 60 % hmot., s teplotou vzplanutía nad 120 °Ca s yýhrevnostou nad 33 000 kj.kg a 0,2 až 2,5 dielov odpadných uhlovodíkov z výroby izo-propylbenzénu s teplotou varu nad 160 °Č a/alebo etylbenzé.nu s teplotou varu nad 240 °C a/ale-bo z výroby fenolu s teplotou varu nad 200 °C.

Podlá vynálezu dosahuje sa nielen velmi efektívne využívania tažkých pyrolýznych olejovna výrobu bezsírneho paliva, ale aj využívanie petrochemických odpadov, s vysokou teplotouvaru, ktoré dosial nenašli upotrebenie.

Vlastnosti a zloženie jednotlivých druhov odpadných uhlovodíkových látok, ktoré sa móžuměnič v závislosti na vlastnej technologii výroby, sú tieto:

Druh'

Polyizopro-.pylbenzénz výrobyizopropyl-benzénu Polyetylben-zény z výro-by etylběnzé-nu F enolov ésmoly z výrobyf enolu Hustota 20 °C /g.cm 3/ 0,777 0,905 0,986 Kinemat. viskozitapri 100 °C /cSt/ 1,2 13 3,812 6,821 Teplota vzplanutía PM /°C/ 65,5 122 130 Síra /% hmot/ 0 ,02 0,03 ; 0,0 1 Voda /% hmot/ 0,02 '0,04 0,90 Popol /£ hmot/ 0 ,.0 1 0,0 1 0,02 Mechanické nečistoty /,/Š hmot/ 0 , 1 0, 1 0,2 Dest. hranice /°C/ 199 až 209 .260 až 335 258 až rozklad Výhřevnost kJ.kg 42 538 41 952 43 543 Zloženie: /% hmot/ Alkylbenz ény 90 6,2 20 , 7 Indany 4,4 18,4 3,1 Naf talény 0,3 8,3 18,5 Dif eny 1 y 0,2 5 1,6 1 3, 5 Ind en 0,5 3,6 0,5 Karbazol - 9,9 5,3 F enoly - - 35,4 Iné aromatické uhlovodíky 0,6 0,8 0,7 Živice 0,2 0,6 2,7

Je vidiet, že odpadne uhlovodíky sú bezsírnymi a bezživičnatými produktami, ktoré vovelkej miere zlepšia vlastnosti tažkých pyrolýznych olejov.

Vyrobený vykurovací olej podlá vynálezu, ako je vidiet dalej z príkladov prevedenia, máfyzikálně a chemické vlastnosti prakticky rovnaké, alebo podobné ako bežne používané vykuro-vacie oleje. Na rozdiel však od bežne vyrábaného vykurovacíeho oleja z nafty nemá nový vyku-rovací olej podlá vynálezu takmer žiadne zlúčeniny síry, t. j. látky, ktoré majú silné ko-rozívny účinok na vnútorné zariadenie spalovacích agregátov a ktoré pri spalovaní silné zne-čistujú okolie.

Chemické a fyzikálně vlastnosti vykurovacíeho oleja podlá vynálezu predurčujú olej vy-užívat predovšetkým u velkospotrebitelov ako sú hutě a železiarne pri technologii s priamyraohrevom, kde sa vyžaduje palivo bez síry a dusíka a kde životnost horákov je jedným z velmivážných ekonomických faktorov, ktoré určujú náklady na výrobu energie. 3 210923

Vykurovacie oleje vyrábané podlá vynálezu zužitkovávajú nevyužívaný priemyslový odpad.Ich využitie je významným prínosom pre ochranu životného prostredia. Skladovanie polotuhýchzložiek vykurovacíeho oleja, najma tažkého pyrolýzneho oleja v uzavřených ptiestoroch je in-vestičně velmi nákladné a v otvorených skladoch ekologicky neúnosné a nepřípustné. So zvyŠu-júcou se vonkajšou teplotou, najma v letných mesiacoch, rastie z otvorených nádrží emisiaaromatických zlučenín a ich únik do ovzdušia, vod a podložia. Výroba vykurovacích olejov z odpadných vedlajšich produktov ovplyvňuje pozitivně energe-tická bilanciu, čo je velmi významné z ekonomického hladiska.

Spósob výroby vykurovacích olejov z pyrolýznych Čažkých olejov a odpadných tihlovodíkovs vysokou teplotou ukazujú ďalej popísané příklady, ktoré však možný spošob výroby podlá vy-nálezu v celom rozsahu nevycerpáv ajú. Příklad

Miešanie tažkého pyrolýzneho oleja a odpadných uhlovodíkov s vysokou teplotou varu sa vykona-lo pri 150 až 170 °C. Uskutočnilo sa stupňovité za intenzívneho mechanického míešania a totakým zpósobom, že pyrolýzny olej sa přidával do odpadných uhlovodíkov na pátkrát po číast-kach. Připravili sa vykurovacie oleje s nízkým obsahom síry z týchto komponent:

Vykurovací olej % hmo t č. 1 fenolové smoly 45,3 íažký olej z vysokotepelnejplazmovej pyrolýzy 54,7 Č. 2 po 1yizopropy1benzén z výroby izo-propylbenzénu 4 4,6 íažký olej z vysokotepelnejp1 azrnov ej pyrolýzy 55,4 c. 3 po 1yety1benzény z výrobyetylbenzénu 45 ,5 Ťažký olej z vysokotepelnejplazmov ej pyrolýzy 54,5 Na 1 diel tažkého oleja připadá v připravených vykurovacich olejoch 0,81 až 0,84 dielov odpadných uhlovodíkov. Připravené vykurovacie oleje mali tieto vlastnosti: č. 1 č. 2 č. 3 _ o Hustota /g.cra / 1,095 0,905 1 ,0 12 Kínemat. viskožita pri !00 °C /cSt/ 16,9 6,6 9,2 Teplota vzplanutia PM /°C/ 155 70 140 Teplota tuhnutia /°C/ 10 0 0 S ír a /% hmot/ 0,2 0,2 0,2 Voda ZZ hmot/ 0,5 0, 1 0,2 Popol /7. hmot/ 0,03 0 ,02 0,02 Mechanické nečistoty /7. hmot/ 0,2 0,01 0,1 Výhřevnost / kJ • kg 1/ 41 114 41 496 41 952 Z analýzy je vídiet, že připravené vykurovacie oleje majú vlastnosti kvalitného nízkosírněho paliva, s malým obsahom popola. Vykurovacie oleje č. 1, 2,a 3 sú dobré vzájomne miešatelné.

Claims (3)

1. 210923 4 Spalovacie skúšky připravených vykuřovacích olejov sa vykonali na skúsobnej komorovejpeci o ynutornom objeme 1 m . Na pec sa nainštaloval horák o menovitom příkone 100 kW, t. j.asi 10 kg.h 1 oleja, z ktorého sa olej rozprašoval vzduchom,alebo zemným plynom pri tlaku0,1 MPa až 0,2 MPa. Vykurovací olej sa dopravoval z elektricky ohrievanej nádrže na 70 až100 °C tlakom do 0,1 MPa, cez čistiaci filter, priamo do horáka.. Spalovací vzduch mal tlak6 kPa. Spalovaníe všetkých 3 vzoriek bolo normálně, so stabilným plameňon a to ako pri rozpra-šovaní zemným plynom, tak aj vzduchom. Plameň za týchto podmienok bol svietivý, podobný pla-menu topného oleja M /mazut/. Vyh.orenie paliva bolo dokonalé, plameň bol čirý. Vykonali sa dalej spalovacie skúšky so zmesami vykuřovacích olejov č. 1, 2, 3, vždyv pomere 1:1 a to so vzorkom č. 1 a 3 č. 1 a 2, č.
2. 2 a
3. 3. Zmesi sa zahríalí před vstupom dohoráku na 80 až 100 °C. Výsledky skúšok bolí obdobné ako u čistých vzoriek, čo potvrdilo, žezmesi sa dajú rovnako dobré spalovat, ako čisté vzorky č. 1, 2, 3. Ďalej sa připravili zmesi t dielu hmot. pyrolýzneho oleja z vysokotepelnej pyrolýzy a0,8 dielov hmot. odpadných uhlovodíkov z výroby etylbenzénu a 1 dielu pyrolýzneho oleja 2,2dielov odpadných uhlovodíkov z výroby izopropylbenzénu. Aj v týchto prípadoch sa dósiahlodobré spalovanie so stabilným plameňom, pri rozprašovaní vzduchu. Vyhořenie paliva bolo tak-tiež dokonalé s čirým svietivým plameňom. Výsledky v příklade ukazujú, že vykurovacie oleje vyrobené podlá vynálezu majú vlast-nosti kvalitného paliva, ktoré je možné ako iné nízkovrúce oleje použit pre všetky druhy ohře-vu, včítane technologických, okrem procesov tepelného spracovania, s trvalou redukčnou atmo-sférou. PREDMET VYNÁLEZU Vykurovací olej z nízkým obsahom síry z čažkých pyrolýznych olejov, vyznačujúci .sa tým,že1 pozoetáva z 1 dielu tažkého pyrolýzneho oleja s obsahom aromátov do 60 X hmot., s teplo-tou vzplanutia nad 120 °C a s výhrevnostou nad 33 000 kJ.kg a 0,2 ag 2,5 dielov odpadnýchuhlovodíkov z výroby izopropylbenzénu s teplotou varu nad 160 °C a/alebo etylbenzénu s teplo-tou varu nad 240 °C a/alebo z výroby fenolu s teplotou varu nad 200 °C . Severografia. n. p,. závod 7. Most