Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób ciaglego przetwarzania we¬ glowodorów ciezkich naftowych, olejów lupkowych, wegla i t d. na weglowodory lekkie oraz urzadzenie do wykonania tego sposobu.Sposób polega na tern, ze przerabiany olej poddaje sie dzialaniu temperatury nieco nizszej od granicy trwalosci cza¬ steczkowej jego skladników najciezszych, nastepnie oddziela isie pary, poezem pozo¬ stala ciecz wprowadza sie w scisla stycz¬ nosc z goracemu parami oraz gazami, po¬ chodzacemu z {procefsu /rozszczepiania (cracking) tej samej porcji oleju, wreszcie pary te, folaczqne z parami, otrzymanemi podczas wstepnego ogrzewania oleju, pod¬ daje sie rektyfikacji, deflegmacji, a na¬ stepnie skraplaniu czasteczkowemu, daja¬ cemu produkty handlowe.Olej surowy mozna poddac pierwsze¬ mu rozszczepieniu czesciowemu podczas ogrzewania go do temperatury granicznej dla trwalosci jego skladników ciezkich. W tym celu ogrzewa sie go w zbiorniku, u- trzymujac jego temperature ponizej tem¬ peratury rozszczepiania, nastepnie po¬ zwala sie olejowi splywac z pewna szyb¬ koscia w celu przeksztalcenia jego energji kinetycznej na cieplo skutkiem powtarza¬ jacych sie uderzen o przeszkody. Cieplo wywiazane w ten sposób powoduje rów-nomierrie i umiarkowane przegrzanie fazy cieklej oleju az do temperatury rozpadu czasteczek i powoduja pierwsze rozszcze¬ pienie, przyczem tworza sie produkty naj¬ bardziej lotne/ Prawie calkowite rozszczepienie sklad¬ ników ciezkich oleju otrzymuje sie na¬ stepnie podczas sciekania goracej cieczy cienka warstwa po szeregu stopni, któ¬ rych powierzchnia stopniowo wzrasta i które sa ogrzane do temperatury coraz wyzszej, wystarczajacej do nagrzewania tej cieczy, A zatem calosc oleju ogrzewa sie rów¬ nomiernie i stopniowo tak, iz w obu fazach rozszczepiania unika sie niedogodnosci sposobów znanych, w których nie udaje sie zapobiec nadmiernemu przegrzaniu jednej czesci oleju, podczas gdy reszta zostaje ogrzana niedostatecznie, przyczem obie te przyczyny powoduja obnizenie wydajnosci procesu, koniecznosc powtórnych przeró¬ bek frakcyj ciezkich, a oprócz tego, skut¬ kiem lokalnego przegrzania, zanieczy¬ szczanie oraz szybkie zuzywanie sie apara¬ tów dzieki tworzeniu sie koksu grafito¬ wego.W drugiej fazie rozszczepiania,, prowa* dzonei wedlug wynalazku, odbywa sie de¬ stylacja, przy której zostaja rozdzielone skladniki ciezkich frakcyj oleju. Skladni¬ ki najlotniejisze zbieraja sie na stopniach najchlodniejszych, zas mniej lotne — na stopniach najgoretszych* Rozszczepienie tych róznych skladni¬ ków odbywa sie naprzemian w fazie paro¬ wej na powierzchni stopni i w fazie cieklej na powierzchniach spadkowych, laczacych wymienione stopnie.Rzeczywiscie ciecz ogrzewana na stop¬ niach podlega przegrzaniu, powodujacemu jedynie wytwarzanie par, rozszczepiaja¬ cych sie w zadanym stopniu pod cisnie¬ niem zmniejszonem lub nawet atmosfe¬ rycznemu Skladniki mieszanin sasiednich, zebrane na tych samych stopniach, znaj¬ duja sie w tych samych najodpowiedniej¬ szych warunkach rozszczepiania. Ponie¬ waz powierzchnia stopni wzrasta w miare przystosowania ich do skladników naj¬ ciezszych, wiec wzrasta równiez i czas o- grzewania tych frakcyj, co wplywa ko¬ rzystnie na ich rozszczepianie.Aby otrzymac prawie wylacznie we¬ glowodory nasycone, proces wykonywa sie w atmosferze gazu przegrzanego, za¬ wierajacego wolny wodór. Wodór ten na¬ syca weglowodory nienasycone i powoduje tworzenie sie weglowodorów, dajacych sie skraplac, analogicznych do benzyny, z we¬ glowodorów o malej zawartosci wegla, które inaczej bylyby stracone w postaci gazów nieulegajacych skropleniu.Jako gazy, zawierajace wodór, mozna stosowac gazy wywiazywane i zbierane w ciagu procesu albo gazy niedajace sie skroplic, przechodzace ze studzien nafto¬ wych.W tych warunkach wegiel wydziela sie w bardzo malej ilosci, jako bezpostaciowy i bardzo rozdrobiony.Stanowi on zawiesine w oleju i latwo ulega porwaniu nazewnatrz aparatów przez frakcje najciezszych skladników oleju. Frakcje te po wydzieleniu z niej wegla mozna zpowrotem wprowadzic do obiegu kolowego.Laczac destylacje nafty z rozszczepia¬ niem jej ciezszych czesci proces wykony¬ wa sie, za jednym zachodem, jak wyjasnio¬ no powyzej, przyczem ubogi surowiec przetwarza sie na produkty lekkie, zlozo¬ ne z weglowodorów nasyconych (benzyny handlowe), i to w sposób ciagly. Unika sie powtórnego przerabiania olejów ciezkich, niezbednego przy sposobach znanych. Za¬ stosowanie metody craicking pozwala na zwiekszenie wydajnosci koncowej bez za¬ nieczyszczenia aparatów.Zaoszczedza sie przytem znaczna ilosc paliwa, duza ilosc czasu oraz kosztów ob¬ slugi. Urzadzenie jest przytem mniej nie- — 2 —dogodne do przeróbki danej ilosci nafty w tym samym czasie.Na rysunku przedstawiono, tytulem przykladu, jedna z postaci urzadzenia, dzialajacego wedlug wynalazku.Fig. 1 i lbis uwidoczniaja schema¬ tycznie calosc zespolu, fig. 2 — przekrój pionowy w zwiekszonej skali wzdluz osi kotla cracking'owego, którego szczegól w jeszcze wiekszej skali uwidoczniono na fig. 2bis, fig. 3 przedstawia przekrój po¬ ziomy fig. 2 wedlug linji 3—3, fig. 4 — odmiane fig. 2, zas fig. Abis -— odmiane fig. 2bis. Na fig. 5 przedstawiono druga odmiane fig. 2, fig. 6 wyobraza w zwiek¬ szonej skali szczegól fig. 1 w przekroju pionowym, fig. 7 — przekrój pionowy fi¬ gury poprzedniej wedlug linji 7—7, fig. 8 wyobraza przekrój pionowy innego szcze¬ gólu, który na fig. 9 i 10 przedstawiono od¬ powiednio w przekroju przez plaszczyzny poprzeczne 9—9 i 10—10.Fig. 11 przedstawia schemat przyrza¬ du regulujacego deflegmator.Urzadzenie, przedstawione na fig. 1 i lWs, sklada sie z kotla A, zawierajacego dwie wezownice a, a1, umieszczone kolej¬ no jedna za druga. Pierwsza sluzy do o- grzewania surowca, doprowadzanego przez pompe B przez c do kadzi C, skad splywa on do tej wezownicy a przez c1. Po wyj¬ sciu z wezownicy a, surowiec dostaje sie do drugiej wezownicy a1, ogrzewanej za- pomoca specjalnego palnika a2, którego odlociny, przed ulotnieniem sie przez ko¬ min a3, sluza do ogrzewania pierwszej wezownicy.Nafta ogrzana do zadanej temperatu¬ ry i pod odpowiedniem cisnieniem (spraw- dzanemi zapomoca termometru a4 oraz manometru a5) z kotla A przez a6 dostaje sie do centralnej komory d wiezy defle- gmacyjnej i reakcyjnej D.W wiezy tej mieszanina rozproszonej cieczy z para, wychodzaca z wezownicy a1, doplywa z duza szybkoscia w kierun¬ ku stycznym do komory d i otrzymuje tu ruch wirowy, powodujacy rozdzielenie sie cieczy od par pod dzialaniem sily odsrod¬ kowej.Strumien goracej cieczy uderza o prze¬ szkody, skutkiem czego, jego energja ki¬ netyczna przetwarza sie na cieplo, co po¬ woduje przegrzanie oleju, a zatem i pierwsze jego rozszczepienie oraz pierw¬ szy wytwór zwiazków lekkich (urzadze¬ nie komory d zostanie szczególowo opisa¬ ne dalej).Pary wznosza sie w komorze D do u- mieszczonego nad nia deflegmatora c?1, a stad przechodza do szeregu deflegmato- rów — skraplaczy E, E1, E2, w których skraplaja sie rozmaite produkty handlo¬ we ciezsze od benzyny, zbierajace sie w zbiornikach F, F1, F2 po przejsciu przez chlodnice G, G1, G2. Rury /, t\ P umozli¬ wiaja spuszczanie produktów.Pary, jeszcze nieskroplone przy wylo¬ cie z E2, dostaja sie do skraplacza ruro¬ wego H, gdzie skrapla sie benzyna lekka.Produkt ten w h oddziela sie od gazów, niedajacych sie skroplic. Benzyna ciekla przez h1 dostaje sie do górnej czesci plócz- ki /, umieszczonej nad zbiornikiem J, gdzie sie ja zbiera i skad mozna ja spu¬ szczac przez z1, zas gazy niedajace sie skroplic doplywaja przez h2 do podstawy tej samej plóczki w celu odprowadzenia ich u szczytu tej plóczki.(Ciecz oziebiajaca deflegmatory - skra¬ placze oraz chlodnice doplywa przez ru¬ ry g1).Gazy niedajace sie skroplic, mozliwie pozbawione par skutkiem tego wymywa¬ nia w przeciwpradzie, dostaja sie przez /2 do gazometru k, skad sie je odprowadza zapomoca pompy L, przez l w celu zuzyt¬ kowania ich do ogrzewania kotla A oraz do ogrzewania komory reakcyjnej M, lacz¬ nie z pozostalym olejem.Gazy te wewnatrz komory reakcyjnej sluza do wytwarzania atmosfery bogatej — 3 —W Wtthty Wbdór, jak to zostanie wyjasnio- iie W dalszym fciagti Otisu.Kociol M przeznaczony jest do roz¬ szczepiania (cracking) wlasciwych ciez¬ kich skladników oleju, doplywajacych do jego wierzcholka po wydostaiiiu sie z ko- lutimy D W niewielkiej odleglosci od jej dna. Przewód /tt, laczacy kolumne D z ko¬ tlem, jest dostatecznie szeroki tak, iz mo¬ ze przezen sciekac olej, a jednoczesnie gazy i pary, Utworzone podczas procesu rozszczepiania (cracking) w kotle M, daza w kierunku przeciwnym i wznosza sie w kolumnie D, przeplywajac przez wypelnie¬ nie ct2 (pierscienie Raschiga lub inne), po któreni splywaja niezatmienione w pare ciezkie frakcje nafty. Pary i gazy z kotla M lacza sie nastepnie z gazami i parami, utworzonemi podczas ogrzewania surowca i podczas pierwszego rozszczepiania, ja¬ kiemu podlegaja jego skladniki w komO- rze d.Kociol M zawiera plaszcz m'\ zaopa¬ trzony w otuline, którego podstawa, two¬ rzaca kadz m1, spoczywa na podmurowa¬ niu pierscieniowem m2 paleniska. We¬ wnatrz plaszcza m1, wspólsrodkowó wzgle¬ dem niego, umieszczony jest metalowy wydrazony stozek sciety m3 (z wystepami wewnatrz lub albo gladki jak wyobrazono na »fig. 2bis i 4bis), spoczywajacy na brzegach kotliny centralnej podmurowa!- nia m2. Na m3 nawleczony jest szereg pierscieni ifi4, tworzacych umieszczone nad soba korytka pierscieniowe. Korytka te sa napelnione celowo masa metalu lub sto¬ pu, topiacego sie w warunkach pracy apa¬ ratu. Temperature topienia tych metali lub stopów dobiera sie coraz wyzsza w miare zblizania sie ku podstawie m3.Wewnatrz m3 wznosi sie komin wspól- srodkowy N, siegajacy ponizej poziomu podstawy podmurowania m2 i laczacy sie z popielnikiem (carneau) podziemnym n, którego wylot znajduje sie pod wezowni- caa w kotle A.Ogrzewanie kotla M edbywd sie prz^r pomocy palnika n\ zasilanego przez gazy nieskroplone z gazometru k i przez nledo- gon z oleju. Palnik ten umieszczoriy jóst w komorze paleniskowej n2 podmurowafligl m2 pirzyczem wylot tej kortiory skierowa¬ ny jest stycznie wzgledem przestrzeni pierscieniowej 6 otaczajacej podstawe ko¬ mina N tak, ii gazy spalone dostaja sie dd przestrzeni 6 po pi-zejsciu przegrody n3 z otworami. Skutkiem tego glzy &palillowfc wykazuja sklonnosc do ruchu okreznego w plaszczyznie poziomej. Ruch ten laczy sie z ruchem wznoszenia, wywolanym przez wyciag, skutkiem czego gorace gazy w przestrzeni, oddzielajacej komin N od stozka scietego m3, plyna po linji spiral¬ nej, zanim sie ulotnia nadól przez komin N. Podstawa tego komina ma podwójna sciane n4 (fig. 2 i 3), w której krazy po¬ wietrze, zasilajace palnik n1. W ten spo¬ sób odzyskuje sie czesc ciepla, zawartego w gazach spalania, chroniac jednoczesnie podstawe komina od niebezpiecznego przegrzania. Analogiczny plaszcz po¬ wietrzny nb znajduje sie równiez wokól komory n6, dokad uchodza gorace gazy z palnika n1.Jak widac, dolna czesc stozka sciete¬ go tn* oraz odpowiednie korytka m\ m sa ogrzfewine duzo silniej niz wierzcholek oraz korytka górne.Ciezkie skladniki nafty przelewaja sie cienka warstwa do wanienki m6, umieszczo¬ nej na stozku scietym m3 i splywaja stAd na stopnie utworzone przez kapiele meta¬ lowe w korytkach m4.Olej niezmieniony w przetwarzaczU M zbiera sie w kadzi mP, w której jest zabu¬ rzony dzwon m7. Pod dzwon ten wtry¬ skuje sie stycznie czesc gazów nieskroplo- nych z gazometru K przez przewód m8 za¬ opatrzony w otwory. Gazy te bogate w wolny wodór przegrzewaja sie w zetknie¬ ciu z olejem i wydostaja sie z pod dolnej krawedzi dzwonu m7 aby ^ie rozprezyc tyF^itrMhi, <*idltekja<**j Stefcek sciety iftfe <&3ptasz«fca W1. Skutktófti tego pfdóe* r*Ml€«e£iaMa (ci-acktóg) odbywa sle W pfieiWafzaeiU w atfnOSiferze bogatej w walny wadór* a zateia sprzyjajacej twa- rzeniu Sie Uiyt^zfiyth polaczen. Jak Wiec z&fn&cSOlio fia WSteptó proces rozszcze¬ piania (eMfckiflg) ia§hOdzi jedynie skut* ki&ii pfzegi-zeWaaia pat, bez odpowied¬ niego przegrzewania fezy Cieklej, pollie- waz nastepuje wymiana ciepla na stop¬ niach, po fet§fyt& siej splywa.Wegiel, wydzielajacy sie podczas pro- eSSU efackiaff W malych ilosciach i w sta¬ nia tezpostafciowyfa, pdfcostaje jako £a- wiesza w oleju, który go porywa do kadzi Tri4* gdzie tiagte ftiiefczaftie, Spowodowane wdMUfchiwanifein gazU^ lapofeiega oaadfca* nitl sie eza&tek fetalyefev Olej zawierajacy Wegiel jako zaWfefeifte stale sie odciaga^ ahy go przeprowadzac praefe filtr O, za- tteytaujafcy wegiel pefcfceia przez tf2 pr*e- syfe -sie go do wymteakeza ciepla P* gdzie fclttzy Oft do Sfmwa&ia surowa, klóregb fes-zte Ogrzewa sie zapomoca par z fc&ttiifiny D % plasscfcu deflegmatera tf\ dófca^ fcie dostaj przez f * i skad wyply¬ wa plrzea tf* do WezOWttioy o oraz do tf1, Olej $6e£ki Ofeiebiony dostafe s*e na'w si**pftie ^t-zez I'2 #o chlodnicy wodnej 0, gd£te 1$&ipetfattire jego cbfe&a sie ponizej pBiiktoi ^zapatoosci* wreszcie ?erecz ta prze- teWfc %fe Ostatecznie do zbrótnika S.Foefc&in oie*ju w kadzi m'1 mozna pod^ Ale$c ponad ostatnie stopnie, zamykajac klapke 2. Olej powinien wtedy przejsc odchylajac sie tukiem ,p\ którego punkt ' kulminacyjny moce isre zn&jdbwac na do- Mylnym poziomie. Zatoteg tefci toa na oelta oczyszczenie stopki nizszych, .gdzie wy¬ twarzanie wegla jest maksymalne. Mozna równiez dczyszózafc caly zespól stopni za- poiaoca oplywajacego oleju, doprowadza- nfego «e fcpodu kolumny i) przez rure r1.Afcfciogiczwa rura t2 doprowadza olej z D nsa 'dno kadzi #m-\ Przewody r1 i f2 odga^ leiiaja sie ad rury r, lacsattej kófcitón^ & z filtrem o do wegla.Nalezy równiez zastopowac przewód (ntewyobrazony na rysunku) doprowadza¬ jacy wode do iszczytu stoika scietego ze stopniami* - Dzieki tym urzadzeniom aparat mozna czyscic podczas ruchu bez stosowania za- biczów recznych.Czesci pustej, na której sa osadzone itopnle ogrzewajace 4, mo*na nadac ksztalt zasadnfczo cylindryczny (fig- 4J itib na¬ wet ksztall odwróconego stozka scietego (fig. 5). W tym ostatnim przypadku olej doprowadza sie przez rure boczna m\ zas któdec m rfuzy do przelotu pary.Poniewaz króclec ten umieszczony jest odwrotnie niz na fig. 1 i % wiec nadano mu korzysteie ksztalt litery T. Czesc ta zawiera wiec przelew pierscieniowy m" [ii^ * i 7) toaly króciec m*1, prwz tóóry splywaja ^powmtem frdseje skroplone w E, E1 i E2 jesli brak dla nich tfeyta i j^sli je wobec tefo trzeba przerobic o ile moz¬ nosci na benzyne fcaponacoa nowego pro¬ cesu cracking w M. Splywanie powrotne wymienionych produktów osiaga sie przez odpowiednie dzialanie na przewody & g1, g2, w celu spowodowania sciefcania tych plynów przez nariki syfonowe ^ &, ^ kon* cza:ce si^ przewodem |" polacaonyin z króccem mM. Rozgaleai^iia g*^ waf umozliwiaja doprowadzanie tekach samyda ilosci nafty do kolumny D faezpas&ednio pod kotnote 4 oraz bezposrednio -pod d^- fkfmalortf1, Jak wiec j«z powiedziano, pary z pro¬ cesu cra®Mng wzntfóza s4^ popraez wyipel- nienie df2-, po fcfcótfem ocieka ^aie ci&cz wi^toaj^ca z deHegraafotsi ciecz oddziete^ w ltemcrze ^emtrakef «rf.Olej wyplywajacy z w^townicy «^ do¬ staje sie do tej komory pvzez dwieio^rywki poziOTtie c/8 ^ wytetewi na i**fty<4t pozicn in&ch z :jedw^ i 2 dtfKgfelj strony «si ko¬ mory d. — 5 —otrzymuje skutkiem tego szybki ruch ob¬ rotowy w kierunku przeciwnym w prze¬ strzeni pierscieniowej, zawartej miedzy sciana komory d a cylindrem azurowym, wspólsrodkowym c/4, stanowiacym w ko¬ morze d przedluzenie górnej czesci wiezy i) (fig. 8, 9 i 10).Wnetrze komory d oraz zewnetrzna strona komory c/4 zaopatrzone sa w skrzy¬ delka c/5 i dG, o które uderzaja porcje cie¬ czy, wydobywajace sie z c?3; z cieczy tej oddziela sie olej pod dzialaniem sily od¬ srodkowej, ogrzewajac sie jednoczesnie skutkiem uderzen o skrzydelka c?5 i c/6.Splywanie powrotne z wiezy D mozna regulowac automatycznie, stosujac urza¬ dzenie wedlug fig. 11, sluzace do oziebia¬ nia deflegmatora d1. W urzadzeniu tern przestrzen otaczajaca wiazke rur defle¬ gmatora zawiera kapiel oziebiajaca, zlozo¬ na z cieczy o okreslonej temperaturze wrzenia, np. z frakcji nafty. Zapas tej cie¬ czy zawarty jest w zbiorniku s, komuni¬ kujacym sie zapomoca s1 z atmosfera i za¬ silanym ciecza przez s2. Dno zbiornika s komunikuje sie z dnem przestrzeni, ota¬ czajacej rury d1, zapomoca rury s3 zaopa¬ trzonej w kurki s4. Ta sama przestrzen po¬ laczona jest w górnej swej czesci z rura s5, odprowadzajaca pary do wezownicy s6, zanurzonej w kadzi z woda. Dolny koniec tej wezownicy polaczony jest z wierzchol¬ kiem zbiornika s. Podczas ruchu pary wy¬ tworzone wokól rur d1 skroplaja sie w s6.W ten sposób deflegmator utrzymuje sie w temperaturze stalej we wszystkich wa¬ runkach ruchu, jedynie szybkosc krazenia cieczy oziebiajacej w deflegmatorze d1 u- lega zmianie. Mozna równiez zastosowac regulator termostatyczny s7, w celu wpra¬ wiania w ruch, w razie potrzeby, zapomo¬ ca silnika pomocniczego, kurka s8, umie¬ szczonego na s3 w zaleznosci od tempera¬ tury par, przechodzacych przez rury d1.Kran s8 dziala w ten sposób, ze w ra¬ zie wzrostu temperatury, zawracanie cie¬ czy chlodzacej ze zbiornika $ do defle¬ gmatora jest zwolnione tak, iz poziom ko¬ lo tych rurek obniza sie, a zatem zmniej¬ sza sie efekt chlodzenia. Zjawisko wprost przeciwne otrzymuje sie, jesli temperatura przeznaczona do regulowania spada.Oczywiscie wynalazek nie ogranicza sie do ksztaltu i szczególów opisanych i wyobrazonych na rysunkach, lecz moze za¬ wierac liczne odmiany. PL