PL1028B1 - Metoda i urzadzenie do przeróbki ropy naftowej lub produktów podobnych. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy udoskonalen w me¬ todach traktowania ropy naftowej lub podob¬ nych substancyj. Przedmiotem wynalazku jest przedewszystkiem prosty a skuteczny sposób oraz srodki destylowania i skraplania olejów skladowych oraz wytwarzania asfaltu.W metodzie ponizej opisanej glównem zadaniem jest osiagniecie mozliwie wyso¬ kiego procentu lotnych skladników przy najnizszej temperaturze, przez uzycie lzej¬ szych weglowodorów do ulatwiania desty¬ lacji ciezszych skladników. Zamiast tedy stopniowego wydzielania skladników zapo- moca destylacji wszystkie materje ulatnia sie jednoczesnie, te zlozona mieszanine par odprowadza sie do skraplacza i tam przez stopniowe (czastkowe) skraplanie rozdziela na poszczególne skladniki* Wynalazek niniejszy ma za przedmiot ciagly proces destylacji i frakcjonowania ropy ziemnej i podobnych olejów, przyczem olej najpierw sie nagrzewa pod cisnieniem, nastepnie przeprowadza w pare, jak daleko to jest mozliwe zapomoca rozszerzania w ko¬ morze odparowujacej lub tez przepuszcza przez taka komore, w której podtrzymuje sie te sama temperature, jaka posiada olej wchodzacy, i która przewaznie znajduje sie pod dzialaniem ssania. Otrzymana w ten sposób mieszanine par rozdziela sie nastepnie przez stopniowe skraplanie.Proces ten odbywa sie w ten sposób, ze nagrzewa sie znajdujacy sie pod cisnie¬ niem olej do odpowiedniej temperatury—az do 300°, zaleznie od natury oleju. Nagrza¬ na ciecz przeprowadza sie nastepnie przez wylot czyli wytrysk do pochylej komory roz¬ prezajacej, w której podtrzymuje sie wysoka temperature, równa temperaturze oleju. Mie¬ szanina oleju spada kroplami i powstajace paryoddzielaja sie, przyczem w komorze destyla¬ cyjnej olej splywa Aadól cienka wstega nad szeregiem koryt, podczas gdy pary sa ssane ku górze do kolumny skraplajacej.Do uskutecznienia ulatniania nie potrze¬ ba wcale pary, jakkolwiek mozna wprowa¬ dzic ja w malej ilosci dla wzmozenia wy¬ dzielania przez wywolanie slabego ciagu.Mieszanina par jest wciagana do szere¬ gu skraplaczy, które sa utrzymywane w od¬ powiednio postepujacych temperaturach przy pomocy szybkiego przeplywu okreznego przez uklad rur. Skladniki mieszaniny pa¬ rowej skraplaja sie w ten sposób stopniowo w,tym szeregu skraplaczy, w porzadku od¬ wrotnym do ich gestosci.Tak wiec rozdzielanie destylatów na od¬ dzielne frakcje osiaga sie zapomoca skra¬ plania czastkowego, nie zas destylacji frak¬ cyjnej, a zastosowanie tego sposobu ma na celu osiagniecie maksymum poczatkowego ulotnienia skladników oleju ziemnego (ropy) w postaci mieszaniny par, a nastepnie wy¬ dzielenie kolejne z tej mieszaniny par po¬ szczególnych skladników weglowodorowych.Aparat do ciaglej destylacji i frakcjono¬ wania oleju ziemnego i podobnych olejów, zgodnie z niniejszym wynalazkiem, obej¬ muje zespól urzadzenia do doprowadzenia oleju pod cisnieniem, naczynie do nagrze¬ wania oleju, zawór rozprezajacy czyli dy¬ sze wylotowa, komore dó parowania, pola¬ czona ze wspomnianym wylotem i posiada¬ jaca jedna lub wiecej plyt pochylych, po których plynie olej cieply, szereg skrapla¬ czy, polaczonych z komora dó odparowy¬ wania, w których odbywa sie skraplanie lotnych skladników oraz urzadzenie do pod¬ trzymywania ssania we wspomnianej komo¬ rze i skraplaczu.Druga cecha aparatu jest komora do pa¬ rowania, obejmujaca komore pochyla, wlot dla oleju goracego, wylot dla pary u góry i wylot dla nieulatniajacych sie resztek na dole, szereg równoleglych plyt pochylych, po których splywa olej cienka warstwa, wreszcie lej, chwytajacy olej przy wlocie i rozdzielajacy go po rzeczonych plytach.Gdy przy destylacji ma byc otrzymana równiez pozostalosc, nadajaca sie na wyrób asfaltu, natenczas tak sie reguluje tempera¬ ture i ssanie, zeby pozostalosc, która sie nie ulotnila byla gesta lub pólgesta przy zwyklej temperaturze.Wynalazek niniejszy obejmuje proces wytwarzania asfaltu z nielotnych odpadków (pozostalosci) przy destylacji oleju czyli ro¬ py ziemnej, przyczem rzeczona pozostalosc, nagrzana i utrzymywana w temperaturze pomiedzy 250° C a 300° C (najlepiej 280° C) poddaje sie utlenieniu przy pomocy pradu goracego powietrza.Zgodnie z dalsza wlasciwoscia powyz¬ szego procesu, nagrzana pozostalosc roz¬ dziela sie na cienkie warstewki na plytach pochylych w komorze nagrzanej, do której doprowadza sie powietrze gorace, i z któ¬ rej destylat odprowadza sie najlepiej do skraplaczy celem skraplania czastkowego.Odpadki czyli pozostalosc utleniona ply¬ nie do szeregu naczyn i moze byc dalej przedmuchiwana przez czas krótki celem ostatecznego ustalenia jej wlasnosci. Tapo¬ zostalosc utleniona moze byc uzyta jako mastyka (kit) asfaltowa, lub jej wlasnosci moga byc odpowiednio zmieniane w celu uczynienia jej zdatna na farby, izolatory i t. p.Aparat do wytwarzania asfaltu z nieu- lótnionej pozostalosci przy destylacji oleju ziemnego, wedlug niniejszego wynalazku, obejmuje naczynie do nagrzewania pozosta¬ losci, urzadzenie do dostarczania plynnej pozostalosci pod cisnieniem do tego naczy¬ nia, zawór rozprezajacy czyli dysze wylo¬ towa w rzeczonem naczyniu, komore utle¬ niajaca, polaczona z rzeczonym wylotem i zawierajaca jedna lub wiecej plyt pochy¬ lych, po których splywa goraca pozosta¬ losc, wlot dla powietrza w dnie rzeczonej komory i wylot dla destylatu u góry, po¬ laczony z szeregiem skraplaczy, sluzacych — 2 —do czastkowego skraplania destylatu, urza¬ dzenie do podtrzymania ssania w rzeczo¬ nej komorze i skraplaczach, oraz urzadze¬ nie do gromadzenia utlenionej pozostalosci.Zalaczone rysunki ilustruja schematycz¬ nie, tytulem przykladu, dwie odmiany apa¬ ratu, sluzacego do urzeczywistnienia niniej¬ szego wynalazku.Fig. 1 przedstawia przekrój jednej odmiany aparatu, fig. 2 podobny przekrój drugiej od¬ miany, fig. 3 szczegól konstrukcyjny, W apa¬ racie, przedstawionym na fig. 1, rope pod¬ grzana czesciowo w urzadzeniu ponizej opi- sanem pompuje sie pod cisnieniem w przy¬ blizeniu 40 —60 funtów przez przyrzad grzej¬ ny, utworzony z dlugiej pochylo ustawio¬ nej rury A, nagrzewany zapomoca uzwo¬ jenia elektrycznego i dobrze izolowany az¬ bestem lub innym nie przewodzacym raa- terjalem. Miarkownik temperatury B jest zanurzony w ropie wpoblizu zaworu wyply¬ wowego C i sluzy do regulowania ogrze¬ wania i koncowej temperatury. Zawór C reguluje wyplyw nagrzanego oleju do ko¬ mory parowania D.Komore te stanowi pochylo ustawiona rura ogrzewana elektrycznie lub innym od¬ powiednim sposobem, dobrze izolowana dla unikniecia strat ciepla. Zawiera ona szereg lezacych jedna nad druga plyt pochylych czyli korytek E1 rozposcierajacych sie od otworu wlotowego F} niemal do dolnego konca rury, gdzie znajduje sie wylot G dla pozostalosci. Ropa, plynaca przez zawór C, rozdziela sie zapomoca wielokrotnego leja rozdzielczego H w postaci cienkiej warstew¬ ki na kazde korytko E. Nad otworem wlo¬ towym F komora parowania laczy sie z ru¬ ra wylotowa J dla par, prowadzaca do ukladu skraplaczy.Temperatura w komorze parowania jest utrzymywana na stalej wysokosci, równej temperaturze naplywajacej ropy"przy pomo¬ cy miarkownika temperatury K, wlaczone¬ go w uklad ogrzewczy. Zawór wlotowy M sluzy do wpuszczania, w razie potrzeby, pa¬ ry do komory parowania. Jest on jednak zwykle zamkniety podczas pracy aparatu.Rura wylotowaJ od górnego konca ko¬ mory parowania prowadzi, jak wskazuje ry¬ sunek, do szeregu stojacych wiezyc N.Pary z komory parowania plyna do dol¬ nej czesci pierwszej wiezycy, wznosza sie w niej i przechodza do dolu drugiej wie¬ zycy i t. d., przez caly szereg az do osta¬ tecznego wylotu iV, polaczonego z pompa ssaca. Tym sposobem komora D znajduje sie pod dzialaniem pompy ssacej. Dolna czesc kazdej z wiezyc N laczy sie z ko¬ mora zamknieta. O, do której splywa olej, skraplany w wiezycy. Chlodzenie i skra¬ planie odbywa sie w kazdej wiezycy przy pomocy rurek gietych P lub innego sto¬ sownego ukladu, przez które przeplywa strumien surowego oleju. Olej surowy jest wypompowywany najpierw z rur, mieszcza¬ cych sie w ostatniej z wiezyc chlodzacych, i przechodzi kolejno przez inne wiezyce w kierunku przeciwnym do przeplywajace¬ go strumienia par skraplanych, dochodzac wkoncu do rury nagrzewajacej A, gdzie odbywa sie destylacja. W ten sposób cie¬ plo jest zachowane dzieki uzyciu do skra¬ plania destylatu oleju, przeznaczonego do destylacji. Olej surowy, przeplywajac przez uklad rur P} nagrzewa sie stopniowo, tak iz kazda z wiezyc N posiada inna tempe¬ rature. Destylat, przeplywajac zatem przez wiezyce, skrapla sie stopniowo (czastkowo) i kazda wieza dostarcza innych skroplin.Temperatura w kazdej wiezycy moze byc regulowana w szerokich granicach zapomo¬ ca odpowiedniego strumienia oleju surowe¬ go w rurach skraplajacych P tak, iz ro¬ dzaj destylatów, skraplanych w kazdej z wie¬ zyc, moze byc okreslony wielkoscia tego strumienia. Szereg skosnych blach Q sluzy do skierowania par na rury P.Liczba wiezyc w szeregach zmienia sie zaleznie od wlasnosci surowego oleju i po¬ zadanego stopnia frakcjonowania. Normal¬ nie stosujemy okolo szesciu takich wiez.Ter^z nastepuje opis aparatu do utlenie¬ nia odpadków (pozostalosci) i przetwarzania ich na asfalt.Pozostalosc goraca, która opadaz komory pompowania do zamknietego zbiornika Z, jest przepompowana przez izolowana rure R do drugiej komory S, podobnej do ko¬ mory D. Podczas przeplywania przez ru¬ re R pozostalosc moze byc lekko nagrze¬ wana, celem doprowadzenia jej do pozada¬ nej temperatury dla utlenienia. Goraca po¬ zostalosc rozdziela sie na poszczególne ko¬ rytka czyli plyny w komorze utleniajacej i splywa niemi do rury wylotowej T. Pod¬ czas przeplywania w korytkach cieniutkie- mi warstewkami pozostalosc spotyka ply¬ nacy do góry prad goracego powietrza, które jest wdmuchiwane przez zawór wpu¬ stowy £7. Utleniona pozostalosc spada ru¬ ra spustowa,, T do komory W, skad plynie dalej do wiekszych zbiorników, celem krót¬ kiego ostatecznego przedmuchania, o ile zachodzi tego potrzeba, i jest chlodzona za- pomoca wezownicy (nie wskazanej na ry¬ sunku), przez która plynie strumien ropy.Asfalt w stanie lepkim spuszcza sie do torm, w których zastyga. Podczas calego proce¬ su utleniania temperatura pozostalosci i po¬ wietrza komory utleniajacej jest starannie utrzymywana, nie ponizej 250° C, a jedno¬ czesnie ilosc przeplywajacej pozostalosci jest stala.Strumien wznoszacego sie powietrza w ko¬ morze utleniajacej wywoluje czesciowy roz¬ klad nagrzanej pozostalosci, przyczem two¬ rzy sie ciezki destylat i jest unoszony wraz z goracem powietrzem. Pary te sa skiero¬ wywane do szeregu skraplajacych wiezyc X, podobnych do tych, które byly poprzed¬ nio opisane. Cieplo destylatu i goracego powietrza jest pochlaniane przez szybki prad surowego oleju w wiezach, przyczem go¬ raca ropa surowa miesza sie z olejem, prze¬ plywajacym przez wiezyce N, i nastepnie zostaje przeprowadzona do rury nagrzew- czej A; Stratom ciepla podczas procesu zapobie¬ ga staranna izolacja calego aparatu, to jest rury A, komory D i S, wiezyc N i W komory Z, T i W i wiezyc X.W odmianie przyrzadu przedstawionego na zalaczonym rysunku (fig. 2 i 3) olej de¬ styluje sie w dwóch stadjach, nim jest pod¬ dany dzialaniu powietrza w celu przetwa¬ rzania na asfalt.W pierwszem stadjum olej jest trakto¬ wany w komorze Z, zaopatrzonej w korytka Z, zawór c, lej rozdzielczy Zf, miarkownik temperatury K i wyloty (spusty) G dla po¬ zostalosci i / dla pary, jak to bylo powy¬ zej opisane. Przed wejsciem do komory D olej nagrzewa sie w wezownicy 0, skla¬ dajacej sie z prostych kawalków rur, po¬ laczonych zapomoca kolanek, jak to widac na fig. 3. Nagrzewanie wezownicy a i ko¬ mory D uskutecznia sie przy pomocy pal¬ nika gazowego 3, którego plomien nagrze¬ wa najpierw wezownice #, nastepnie zas przechodzi odpowiednim kanalem wokól komory D. Calosc miesci sie w odpowied- niem obmurowaniu s, które na rysunku jest zaznaczone tylko schematycznie.Gazy, wychodzace z wylotu J, skraplaja sie czastkowo, jak opisano powyzej, w wie¬ zycach lub w szeregu wiezyc N9 a skro¬ plmy gromadza sie w zbiornikach O. Chlo¬ dzenie w tych wiezycach uskutecznia sie za¬ pomoca oleju surowego, przeplywajacego przez peczki rurek n, ustawionych pionowo i równolegle do siebie w wiezycach i po¬ laczonych u góry i u dolu rurkami tak, iz olej przeplywa przez wszystkie rurki. Olej surowy, w ten sposób nagrzany, przecho¬ dzi do wezownicy a dla destylacji.Pozostalosc rura spustowa G splywa do zbiornika Z i zamiast byc skierowana^wprost do komory asfaltowej S1 do której jest wdmuchiwane powietrze przez zawór Ut jest przeprowadzana przez chlodzaca wezowni¬ ce wiezy X, nalezacej do komory asfalto¬ wej. Dzieki temu olej ten nagrzewa sie dalej, sluzac jednoczesnie do skraplania bar- — 4 —dzo goracych par, idacych z komory asfal¬ towej.Z chlodzacych wezownic wiezyc X olej przechodzi do srodkowej komory parowa¬ nia M rura nagrzewcza m. Budowa rury mt komory M i urzadzenia ogrzewczego, jest podobna do budowy rury a i komory D. Z komory M pary przeplywaja do wie¬ zyc skraplajacych V, podobnych do wie¬ zyc N i podobniez chlodzonych olejem su¬ rowym, który ma byc poddany procesowi.Pozostalosc z komory My splywa rura spu¬ stowa g do zbiornika /, z którego pompuje sie do nagrzewanej gazem rury r, podobnej do wyzej opisanych rur a i m. Stad nagrza¬ na pozostalosc przechodzi do komory asfal¬ towej S, gdzie jest traktowana powietrzem, ak opisano powyzej. Utleniona w ten spo¬ sób pozostalosc gromadzi sie w komorze Wt a ciezki destylat skrapla sie czastkowo w wiezycach X.Zarówno rope i smoly, jak i destylaty mozna traktowac w sposób powyzszy, przy- czem warunki destylacji, temperatury i ssa¬ nie (wyciaganie), musza byc zmienione od¬ powiednio do natury materjalu. Niskie tem¬ peratury i slabe ssanie sa stosowane przy lekkich olejach, podczas gdy do olejów ciezkich stosuje sie wysokie temperatury do 300°C i silne ssanie.W powyzej opisanym zladzie sposób nagrzewania oleju, oraz komory parowania i utleniania moga byc, jak sie rozumie samo przez sie, zmieniane stosownie do wa¬ runków. Mozna uzyc oleju jako zródla cie¬ pla, a rury nagrzewcze moga byc urzadzo¬ ne odpowiednio do palników. Komory pa¬ rowania i utleniania moga byc nagrzewane goracemi gazami, plynacemi z pieców, gdy taki sposób nagrzewania jest przyjety.Proces destylacji, tutaj opisany, nie jest tylko procesem „pedzenia" oleju motorowe¬ go, lecz ma za zadanie wytwarzac dodat¬ kowo oleje palne, ciezkie destylaty, smary i rozdzielac te frakcje stale w trakcie pro¬ cesu. Zwiekszajac temperature oleju w ru¬ rze nagrzewczej A, mozna w razie potrze¬ by, wdrozyc proces rozszczepiania (rozloze¬ nia) w temperaturach powyzej 400°C. Jest to niepozadanem, gdy chodzi o otrzymanie dobrej pozostalosci, ale istota niniejszego wynalazku obejmuje równiez zastosowanie tego zladu do celów rozszczepiania. PL PL

Claims (1)

1.