PL11034B3 - Sposób wytwarzania weglowodorów o niskiej temperaturze wrzenia. - Google Patents

Description

Najdluzszy czas trwania patentu do 26 sierpnia 1944 r« W patencie Nr 10959 opisano sposób przeróbki wegla zmieszanego z olejem, ma¬ zi, olejów mineralnych i t. p, zapomoca wo¬ doru lub gazów wydzielajacych wodór, przyczem materjaly te przerabia sie na¬ przód w stanie plynnym i w takich warun¬ kach cisnienia i temperatury, ze w zasa¬ dzie usuwa sie zupelnie lub w znacznej mierze zwiazki siarki i tlenu, poczem otrzy¬ mane produkty poddaje sie rozszczepianiu bez dodatkowego wodoru, lecz ewentual¬ nie w obecnosci katalizatorów, Udalo sie stwierdzic, ze z wymienio¬ nych materjalów surowych, a takze z pro¬ duktów otrzymanych z tych materjalów np, przez destylacje, uwodornianie pod cisnieniem i t. p. (produktami takiemi sa np, nienasycone oleje srednie) mozna o- trzymywac znaczna ilosc produktów, latwo- wrzacych w szczególnosci z rodzaju ben¬ zyn. Przy przeróbce takiej nie tworzy sie koks w wiekszej ilosci i nie nastepuje osko- rupienie urzadzenia. Jezeli na materjaly surowe w stanie plynnym albo lotnym dziala sie wodorem pod takiem cisnieniem i przy takiej temperaturze, ze powstaja produkty bogate w wodór w szczególnosci produkty z rodzaju olejów srednich, to poddaje sie nastepnie rozszczepianiu. Spo¬ sób ten ma wielkie znaczenie gospodarcze,zwlaszcza gdy chodzi o trudnowrzace pro¬ dukty, zawierajace malo wodoru, np. takie, któje^ ^zawieraja yfeW zwiazków aroma¬ tycznych jakyfllfelófe trudnowrzace ma¬ zie, trudnowrzace oleje surowe, pozostalo¬ sci od rozszczepiania i t. d.f których roz¬ szczepianie bezposrednie przedstawia znaczne trudnosci. Mianowicie produkty te przy temperaturach umiarkowanych nie rozszczepiaja sie, a przy wysokich tempe¬ raturach wydziela sie wiele koksu, który uniemozliwia prace ciagla przez dluzszy czas i wogóle prace ekonomiczna. Jezeli natomiast produkty wzbogaci sie naprzód w wodór, to ich rozszczepianie jest bardzo skuteczne i moze sie odbywac bez strat.Wzrost zawartosci wodoru osiaga sie prze- dewszystkiem przez stosowanie wysokiego cisnienia czastkowego wodoru. Do tego ce- lu uzywa sie rozmyslnie katalizatorów nieulegajacych dzialaniu siarki, a dzialaja¬ cych silnie uwodorniajaco, jak np. katali¬ zatory, zawierajace pierwiastki 6-tej gru¬ py razem z pierwiastkami grupy 2 — 4. Z c otrzymanych w ten sposób produktów wzbogaconych w wodór, o ile one nie za¬ wieraja jedynie tylko oleje srednie, odde- stylowuje sie najlepiej oleje srednie, które poddaje sie rozszczepianiu. Rozszczepia¬ nie moze sie odbywac bez gazów lub w o- becnosci gazów, np. redukcyjnych. Jezeli w obu procesach przeróbki stosuje sie wo¬ dór, to trzeba przynajmniej pierwszy pro¬ ces (to znaczy wytwarzanie produktów bo¬ gatych w wodór) przeprowadzac w obec¬ nosci wymienionych katalizatorów.Drugi proces przeróbki nie musi byc rozszczepianiem; produkty bogate w wodór, otrzymane w pierwszym procesie, mozna poddac wodorowaniu pod cisnieniem w ta¬ kich warunkach, ze zachodzi rozszczepia¬ nie, lecz bez calkowitego nasycenia wodo¬ rem. W tym celu mozna uzyc katalizato¬ rów silnie rozszczepiajacych, stosujac jed¬ noczesnie temperature wyzsza niz w pierw¬ szym procesie.Mozna pracowac takze w ten sposób, ze naprzód odparowuje sie z materjalów su¬ rowych produkty latwiej wrzace np. z ro¬ dzaju olejów srednich, które wzbogaca sie potem w wodór w obecnosci katalizatorów i wreszcie rozszczepia. Pozostale skladniki (trudniej wrzace) materjalów surowych poddaje sie w stanie plynnym oddzielnie wodorowaniu pod cisnieniem, a potem roz¬ szczepia. Przy rozszczepianiu otrzymuje sie kazdorazowo pozostalosc o wysokiej temperaturze wrzenia i te pozostalosc wzbogaca sie znowu w celu wydatnego o- trzymania latwowrzacych produktów z ro¬ dzaju benzyn i t. d.Opisany sposób moze miec zastosowa¬ nie do takich materjalów surowych, które praktycznie sa wolne od tlenu i ciarki.Przyklad I. Gesta maz generatorowa, zawierajaca okolo 30% skladników wrza¬ cych ponizej 350°, przerabia sie w stanie plynnym przy temperaturze 430 —¦ 450° i cisnieniu 200 atm zapomoca wodoru i w obecnosci katalizatora zawierajacego mo¬ libden, cynk i magnezje. Otrzymany pro¬ dukt zawiera okolo 10 — 15% skladników wrzacych ponizej 200° i okolo 70% skladni¬ ków o temperaturze wrzenia 200 — 350°.Produkt ten, po ewentualnem oddzieleniu skladników ponizej 200°, poddaje sie roz¬ szczepianiu, przyczem uzyskuje sie 50 — 60% wysokowartosciowego materjalu na¬ pedowego dla silników. Pozostalosc niena- dajaca sie do dalszego rozszczepiania u- wodornia sie ponownie pocT cisnieniem wy¬ zej wymienionem, a potem poddaje sie rozszczepianiu oddzielnie, albo razem z wzbogaconym w wodór materjalem suro¬ wym. Rozszczepianie odbywa sie w tych warunkach hez szkodliwego wydzielania sie koksu, podczas gdy rozszczepianie ma¬ zi bez wstepnego traktowania wodorem by¬ lo dotad praktycznie niemozliwe z powodu silnego wydzielania sie koksu.Przyklad II. Olej sredni, otrzymany w stanie plynnym przez wodorowanie podcisnieniem plynnej mazi otrzymanej w ga¬ zowniach z wegla kamiennego, zawierajacy tlen i dajacy sie bardzo trudno rozszcze¬ piac z wielkiemi stratami w gazach podda¬ je sie dzialaniu wodoru pod cisnieniem 200 atm i przy temperaturze 400 — 420°, a w obecnosci katalizatora uwodorniajace¬ go zawierajacego np. kwas molibdenowy, tlenek cynku i magnezje. Powstajacy pro¬ dukt bogatszy w wodór poddaje sie roz¬ szczepianiu pod tern samem cisnieniem i przy wyzszej temperaturze jak w procesie pierwszym, wynoszacej celowo okolo 480°, w obecnosci wodoru i katalizatora zawie¬ rajacego np. kwas molibdenowy i kaolin.Przy oziebianiu otrzymuje sie produkt za¬ wierajacy 50 — 60% benzyny niestukaja- cej bogatej w zwiazki aromatyczne. Tego rodzaju benzyna ulepsza paliwa silnikowe stukajace i zamienia je w paliwo niestuka- jace. Reszte stanowia aromatyczne oleje srednie. Podobnie jak olej sredni zawiera¬ jacy tlen mozna takze przerabiac olej, za¬ wierajacy siarke, albo olej niezawierajacy tlenu i siarki. Oleje srednie wolne od we¬ glowodorów aromatycznych, lub zawiera¬ jace ich bardzo malo, mozna przerabiac czesciowo lub calkowicie (zaleznie od wa¬ runków pracy) na weglowodory aroma¬ tyczne jak benzen i jego homologi, tak ze powstaja produkty o pozadanym skladzie, mogace sluzyc wprost np. jako paliwo sil¬ nikowe, albo jako zmniejszajaca stukanie silników domieszka do paliwa silnikowego, stukajacego.Przyklad III. Olej sredni, otrzymany przez uwodornianie pod cisnieniem oleju antracenowego (którego przemiana przez rozszczepianie na produkt podobny do benzyny jest bardzo trudna i polaczona ze znacznemi stratami), poddaje sie dzialaniu pradu wodoru w stanie pary przy tempe¬ raturze 420° i pod cisnieniem 200 atm, w obecnosci katalizatora, zawierajacego mo¬ libden i glin. Otrzymany produkt wzboga¬ cony w wodór, rozszczepia sie w ten spo¬ sób, ze przeprowadza go sie wraz z wodo¬ rem przy temperaturze okolo 500° ponad katalizatorem skladajacym sie z kwasu wolframowego i chromowego. Produkt o- trzymany w ten sposób zawiera 30 — 40% skladników wrzacych ponizej 180° i jest paliwem silnikowem niestukajacem.Przyklad IV. Skladniki mazi zawie¬ rajacej weglowodory aromatyczne, wrza¬ ce ponizej 350°, np, trudnowrzaca maz uwodornia sie przy temperaturze okolo 430° i pod cisnieniem 200 atm w obecnosci katalizatora, zawierajacego molibden i chrom. Otrzymany produkt rozszczepia sie przy temperaturze okolo 550 —600° i pod cisnieniem 200 atm w obecnosci pary wodnej oraz katalizatora, zawierajacego tlenek wapnia i zelazo. Otrzymany pro¬ dukt posiada znacznie wiecej skladników wrzacych ponizej 200° anizeli materjal su¬ rowy. Oprócz tego otrzymuje sie wiele ga¬ zu, zawierajacego 30 — 50% olefinów i diolefinów.Otrzymany produkt plynny mozna po oddzieleniu benzyny poddac oddzielnie lub w mieszaninie z nowym materjalem su¬ rowym ponownemu uwodornianiu, a na¬ stepnie rozszczepianiu.Zamiast wspomnianego katalizatora, zawierajacego tlenek wapnia i zelazo, mozna uzywac innych katalizatorów, np. pierwiastków lub zwiazków pierwiastków drugiej grupy ukladu perjodycznego wraz z pierwiastkami lub zwiazkami pierwiast¬ ków trzeciej wzglednie czwartej grupy albo z manganem lub z jego zwiazkami.Czasem moze byc korzystne stosowanie cisnienia nizszego od 200 atm, albo prze¬ prowadzanie! procesu w obecnosci gazów rozcienczajacych, jak azot, metan i t. p. zwiazki.Przyklad V. 50 czesci mielonego wegla z Zaglebia Rury zaciera sie 50-ma czescia¬ mi oleju pozostalego po uwodornianiu pod cisnieniem tego samego wegla i gaszcz ten podgrzewa sie do temperatury okolo — 3 —360 — 380°, a potem wprowadza zapomo- ca pompy do dolnej czesci pieca wysokiego cisnienia, gdzie przez dziurkowane plyty wchodzi wodór ogrzany do tej samej tem¬ peratury. Powstajaca w ten sposób emulsje gaszczu weglowego i wodoru przeprowadza sie przez piec pod cisnieniem 200 atm i przy temperaturze 440 — 460°, W górnej czesci pieca oddziela sie od gaszczu wiek¬ sza czesc gazu wraz z para weglowodorów, natomiast pozostaly gaszcz, zawierajacy niewiele wodoru i rozpuszczone latwo- wrzace weglowodory, wyprowadza sie z pieca nasewnatrz. Produkty lotne (gazy i pary), uchodzace z górnej czesci pieca, przeprowadza sie przez regeneratory ce¬ lem oddania ich ciepla pozostalego do pod¬ grzewania wprowadzanych do pieca gazów, a potem oziebia sie je stopniowo pod cisnie¬ niem,, przyczem otrzymuje sie kolejno rózne frakcje weglowodorów, mianowicie 6 — 10% weglowodorów z rodzaju benzyn wrzacych ponizej 180°. Reszta stanowiaca olej sredni bogaty w wodór wrze ponizej 325°, pozostalosc te poddaje sie rozszcze¬ pianiu bez domieszki wodoru. Z tego oleju otrzymuje sie okraglo 50 — 60% latwo- wrzacych olejów silnikowych, które moga byc stosowane bezposrednio jako paliwo silnikowe niestukajace albo jako domieszka do olejów silnikowych stukajacych. PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe, 1. , Dalsze rozwiniecie sposobu poda¬ nego w patencie Nr 10959, znamienne tern, ze materjaly surowe, albo otrzymane z nich oleje srednie poddaje sie w stanie plynnym lub gazowym dzialaniu wodoru, albo ga¬ zów zawierajacych lub oddajacych wodór, przyczem proces ten odbywa sie pod ci¬ snieniem, a jako produkt otrzymuje sie ma- •terjal bogaty w wodór, w rodzaju olejów srednich, które poddaje sie potem roz¬ szczepianiu.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze materjal surowy rozklada sie na skladnik nizej i wyzej wrzacy, poczem kazdy z tych skladników przerabia sie od¬ dzielnie zapomoca wodoru, a otrzymane produkty bogate w wodór rozszczepia sie.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze wytwarzanie produktów bogatych w wodór odbywa sie w obecnosci katalizatorów niewrazliwych na dzialanie siarki, a nastepujace potem rozszczepia¬ nie odbywa sie w obecnosci gazów reduk¬ cyjnych najlepiej w obecnosci wodoru.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny tern, ze weglowodory dowolnego pochodzenia, lecz posiadajace charakter olejów srednich, przemienia sie na pro¬ dukty bogate w wodór i te ostatnie roz¬ szczepia sie przy takiej temperaturze i pod takiem cisnieniem, ze w zasadzie otrzy¬ muje sie latwowrzace weglowodory aro¬ matyczne.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 — 4, zna¬ mienny tern, ze uzywa sie jako materjalu surowego weglowodorów aromatycznych wzglednie materjalu zawierajacego ostat¬ nie, jak np. maz wegla kamiennego, i prze¬ mienia sie je na produkty bogate w wodór, rozszczepiajac te ostatnie w takich warun¬ kach cisnienia i temperatury, zeby otrzy¬ mac znaczne ilosci lotnych, nienasyconych weglowodorów.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1 — 5, zna¬ mienny tern, ze wzbogacanie w wodór od¬ bywa sie przy temperaturze nizszej jak rozszczepianie.
7. 7. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1 — 3, znamienna tern, ze zamiast roz¬ szczepiania stosuje sie uwodornianie pod cisnieniem w takich warunkach, ze powsta¬ ja nienasycone produkty rozszczepienia. I. G. F a r b enin du str ie Aktiengesellschaft Zastepca: Dr. inz. M. Kryzan, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL