CS217582B1

CS217582B1 - Způsob demineralizace sazi

Info

Publication number: CS217582B1
Application number: CS72881A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Jara; Rudolf Kubicka; Milan Sykora; Frantisek Necesany; Karel Svoboda
Original assignee: Vladimir Jara; Rudolf Kubicka; Milan Sykora; Frantisek Necesany; Karel Svoboda
Priority date: 1981-02-02
Filing date: 1981-02-02
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Vynález se týká demineralizace sazí, vzni kajících při parciální oxidaci ropných a deh tových zbytkových podílů, které se demine- ralizují extrakcí peletek těchto sazí, vznik lých při pelětizaci sazí ze sazových vod ne polárními rozpouštědly, minerálními kyseli nami. Dosáhne se vysoké kvality sazí a zvý ší se účinnost procesu demineralizace.

Description

Vynález se týká demineralizace sazí, vznikajících při parciální oxidaci ropných a dehtových zbytkových podílů, které se demineralizují extrakcí peletek těchto sazí, vzniklých při pelětizaci sazí ze sazových vod nepolárními rozpouštědly, minerálními kyselinami. Dosáhne se vysoké kvality sazí a zvýší se účinnost procesu demineralizace.

Při parciální oxidaci ropných a dehtových zbytkových podílů se získává surový generátorový plyn, který obsahuje saze. Tyto saze se ze surového generátorového plynu vypírají vodou, přičemž odpadá tzv. sazová voda, obsahující obvykle 10 až 25 g/1 sazí.

Saze se ze sazové vody oddělují peletizací, při které se obsažené saze převádí přídavkem rozpouštědla na peleťky.

Oddělené peletky se buď přidávají zpět do zplyňované suroviny, anebo se spalují ve zvláštních topeništích.

Z oddělených peletek lze obsažené saze získávat a používat je pro různé průmyslové účely, jako např. při výrobě černých typů polyolefinů, polyvinylchloridu, kaučukových směsí, různých sorpčních materiálů určených pro výrobu suchých článků.

Při některých aplikacích je na závadu, že saze, získané jako vedlejší produkt parciální oxidace, obsahují zvýšený obsah popelovin, zejména sloučeniny vanadu, niklu, železa, křemíku, zinku, sodíku, vápníku, hliníku, titanu. Obsah popelovin v sazích z parciální oxidace mazutu je např. v rozmezí 0,5 až

1,2 % hmot.

Proto bylo zkoušeno snížit obsah popelovin. Přitom se postupovalo tak, že se saze získané z peletek po oddělení použitého benzinu nebo jiného rozpouštědla loužily anorganickou kyselinou a tím se snižoval obsah popelovin. Nevýhodou tohoto postupu je, že se izolované suché saze musí znovu přivádět do styku s vodným roztokem anorganické kyseliny a po demineralizaci opět z reakční směsi oddělovat a znovu sušit.

Dále bylo zkoušeno zahušťovat saze obsažené v sazové vodě filtrací, případně za přídavku flokulautu a zahuštěné saze obsahující až 15 % sazí jako sušiny loužit anorganickou kyselinou. Velkou nevýhodou tohoto postupu je, že při odvodňování zahuštěných sazí se ve vodě rozpuštěné podíly převedou do vyisolovaných sazí. Nevýhodné je i zahušťování sazí ze sazové vody filtrací a loužení sazové suspenze.

Nyní bylo zjištěno, že způsob demineralizace sazí z parciální oxidace ropných a dehtových zbytků extrakcí anorganickou kyselinou lze provádět tak, že extrakci vodným roztokem kyseliny dusičné nebo solné nebo sírové nebo fluorovodíkové se podrobí peletky sazí, získané o sobě známým způsobem při peletizaci sazí ze sazové vody za přídavku nepolárního rozpouštědla, např. benzinu!, aromatických nebo halogenovaných uhlovoobsah popelovin %' hmot.

díků. Vhodné jsou např. primární ropné benziny, 60 až 80 °C, nebo 80 až 110 °C', petroleje, odfenolovaný dehtový benzin, trichloretylén, toluen.

Po demineralizaci pomocí anorganické kyseliny a propírání vodou se oddělené peletky zbavi obsaženého rozpouštědla a vody a získají se předčištěné saze. V případě, je-li to výhodné, např. nejsou-li vysoké nároky na čistotu sazí, může se stupeň demineralizace vyčlenit z provozu. To zvyšuje flexibilitu výroby sazí z parciální oxidace a umožňuje vyrábět různé druhy sazí s rozdílným obsahem popelovin.

Demineralizace byla zkoušena pomocí zředěných kyselin dusičné, solné a sírové. Se všemi těmito kyselinami lze podstatně snížit obsah obsažených popelovin. S výhodou lze používat zředěných roztoků kyseliny dusičné, např. 10 až 15 %.

Demineralizaci. peletek může být výhodné provádět v několika stupních; pak lze zakoncentrovat vyložené sloučeniny vanadu, niklu a dalších látek a usnadnit jejich izolaci.

Způsob demineralizace sazí z parciální oxidace mazutu podle vynálezu je zřejmý z následujících příkladů.

Příklad 1

Sazová voda z parciální oxidace mazutu, asi 40 °C teplá, se peletizuje benzinovou frakcí 60 až 80 °C v poměru rozpouštědla a sazové vody v rozmezí 1: 12 až 1: 16 a to podle obsahuj sazí v sazové vodě. Získané peletky jsou dobře oddělitelné na vibračním sítě a jsou nelepivé; mají např. toto složení:

rozpouštědlo cca 75 % saze cca 20 % voda cca 5 %

Oddělené peletky jsou ve formě kuliček, z kterých je 95 % v rozmezí velikosti kuliček o průměru 0,8 až 3 mm.

Oddělené kuličky byly louženy 10 % kyselinou dusičnou. 1 1 peletek se míchal s

1,5 1 10 % kyseliny dusičné při 20 a 50 °G po dobu 30 minut. Pak se oddělené peletky propraly kondensátem. Oddělování peletek po loužení i praní vodou probíhá bez nesnází. Průběh odstraňování popelovin ze sazí, vztaženo na suché vyisolované saze byl následující:

% odstranění obsah Ni obsah V popelovin mg/kg mg/kg vstupní saze saze loužené při 20 °C saze loužené při 50 °C

0,506

0,15

0,117

70,3

76,9

049 450 270

1116

Demineralizace saze z loužení měly tyto vlastnosti:	při 50 °C
sypná hmotnost g/1	200
obsah popelovin % hmot	0,117
jodové číslo mg J/g	850
spec povrch m²/g	890
olejové číslo ml/100 g	700
Příklad 2

Peletky připravené podobně jako u příkladu 1 v množství 1 litr byly demineralizovány 1,5 1 20 % kyseliny solné při 60 °C po dobu 30 minut.

Po proprání kondensátem byl zjištěn ve vyisolovaných suchých sazích obsah popelovin 0,75 % hmot.; popeloviny byly tedy odstraněny z 92 %.

Příklad 3

Peletky připravené podobně jako u příkladu 1 byly v množství 1 litr demineralizovány 1,5 1 35 % kyseliny dusičné při 55 °C po dobu 40 minut.

Po proprání kondensátem byl zjištěn obsah popelovin ve vyisolovaných suchých sazích 0,015 %. Vstupní saze obsahovaly 0,95 procent hmot. popelovin; popeloviny byly tedy odstraněny z 98,4 % hmot.

Příklad 4

Peletky připravené podobně jako u příkladu 1 byly v množství 1 litr demineralizovány 1,5 1 35 % kyseliny sírové při 60 °C po dobu 40 minut.

Po proprání kondensátem obsahovaly vyisolované suché saze 0,1 % hmot. popelovin. Vstupní saze obsahovaly 0,75 % hmot. popelovin; popeloviny byly tedy odstraněny z

86,6 %.

Claims

PŘEDMĚT

Způsob demineralizace sazí z parciální oxidace ropných a dehtových zbytků extrakcí anorganickou kyselinou, vyznačený tím, že extrakci vodným roztokem kyseliny dusičné nebo solné nebo sírové se podrobí peletky sazí, získané o sobě známým způsobem při peletizaci sazí ze sazové vody za přídavku nepolárních rozpouštědel, např. benzinu, aromatických nebo halogenovaných uhlovodíků.