Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia paliw z produktów przerobu wegla. Uzyskane tym sposobem paliwa sa zastosowane w silnikach wewnetrznego spalania lub jako paliwo energe¬ tyczne.Znane sposoby wytwarzania paliw z produktów przerobu wegla polegaja na otrzymaniu frakcji droga rozdzialu destylacyjnego i nastepujacym po tym zmieszaniu frakcji weglopochodnych z odre¬ bnie uzyskanymi na drodze destylacji frakcjami ropy naftowej. Produkty uplynniania wegla zawie¬ raja wode zwiazana z wystepujacymi w nich zwiazkami tlenowymi i azotowymi w formie hy¬ dratów, ulegajacych rozkladowi dopiero w pod¬ wyzszonych temperaturach, co przy waskim prze¬ dziale temperaturowym ich rozkladu daje efekt pienienia przy odrebnej przeróbce takich surowców.Znane sa równiez sposoby dalszej przeróbki uzy¬ skanych mieszanin w procesach powodujacych zmiany w budowie chemicznej weglowodorów.Paliwa otrzymane w wyniku mieszania odrebnie przygotowanych frakcji z przerobu wegla i z od¬ rebnie otrzymanymi frakcjami naftowymi nie maja szerokiego zastosowania. W wiekszosci przypadków dodatek frakcji weglopochodnych pogarsza wlas¬ nosci eksploatacyjne otrzymanych przez mieszanie paliw, a jesli ma dzialanie korzystne, to tylko w scisle ograniczonym zakresie.Tak na przyklad dodatek lekkich frakcji z prze¬ robu wegla do benzyn silnikowych otrzymanych 10 15 20 25 2 z ropy naftowej zwieksza ich lica&e oktanowa, po¬ garszajac inne wlasnosci, jednak stosowany w wiek¬ szych ilosciach powoduje ponadto nadmierne two¬ rzenie sie osadów w silniku i wzrost szkodliwosci spalin. Stwierdzono, ze stosujac wspólna destylacje mieszanin weglo- i nafto- pochodnych otrzy¬ muje sie paliwa o dobrych wlasnosciach eksploata¬ cyjnych.Wedlug wynalazku hydrogenizaty weglowe mie¬ sza sie z ropa naftowa o charakterze parafinowo- -naftenowym np. ropa romaszkinska, libijska, iranska ciezka lub ich mieszanine i poddaje sie destylacji na znanych urzadzeniach destylacyjnych.Przy stopniowym ogrzewaniu ni$ wyzej 400° pod cisnieniem 15 hPa do 1,37 MPa. dochodzi do wza¬ jemnego oddzialywania zwiazków o róznym cha¬ rakterze chemicznym i róznych wlasnosciach fizy¬ kochemicznych co powoduje zmiany struktury po¬ szczególnych grup zwiazków.Nastepnie w czasie procesu destylacji wskutek czesciowego odparowywania wzajemnie oddzialy¬ wujacych grup weglowodorów frakcje otrzymane sposobem wedlug wynalazku róznia sie od uzyska¬ nych ze zmieszania oddzielnie destylowanych weglo i naftopochodnych. Podczas wspólnej destylacji su¬ rowców weglo- i naftopochodnych nastepuje szereg procesów o niewyjasnionym jeszcze w pelni cha¬ rakterze. Miedzy innymi zachody tu zjawiska fi¬ zyczne: azeotropowanie zwiazków o róznej struk¬ turze czasteczek, prowadzace do wnian w skladzie 110 8343 110 834 frakcyjnym; solwatacji trudnorozpuszczalnych wie¬ lkoczasteczkowych zwiazków wystepujacych w obu surowcach za pomoca innych zwiazków z tych dwóch surowców; zapobiegajace niepozadanej pre- cypitacji zwiazków na drodze zmiany warunków ich rozpuszczalnosci w mieszaninach pochodzenia weglowego i naftowego. Podczas przerobu sposo¬ bem wedlug wynalazku zachodza równiez procesy transferu wodoru tj. uwodornienia i odwodornienia w mieszaninach produktów weglopochodnych ubo¬ gich w wodór i naftowych, zawierajacych duze ilosci wodoru. W poddanych wspólnej przeróbce destylacyjnej mieszaninach powstaja nowe zwiazki, pozadane z punktu widzenia zastosowan otrzyma¬ nych frakcji.W sposobie wedlug wynalazku przygotowuje sie wstepnie mieszanine produktów uplynniania wegla z ropa naftowa zawierajaca od 3 do 50 czesci wa¬ gowych, korzystnie do 20 cz. wagowych hydrora- finatu weglowego i 50 do 97 cz. wagowych ropy naftowej parafinowo-naftenowej. Po wprowadzeniu przez podgrzewacz do urzadzenia destylacyjnego odsolonej i odwodnionej mieszaniny, w destylacji wykorzystywane sa zjawiska azeotropii przez co otrzymuje sie zwiekszona ilosc frakcji benzynowej i zmiane charakteru frakcji oleju napedowego. Po podgrzaniu do temperatury procesu destylacji nie wyzej 400°C, i pod cisnieniem 15 hP. do 1,37 MPa zachodzi miedzy skladnikami mieszaniny hydroge- nizatu i ropy naftowej transfer wodoru i równo¬ czesne procesy polimeryzacji, dajace w efekcie ob¬ nizenie zawartosci obecnych zywic, kwasowosci i korozyjnosci otrzymanych destylatów. Rózny cha¬ rakter weglowodorów obu skladników mieszaniny umozliwia azeótropowa destylacje czesci pozada¬ nych weglowodorów z frakcja benzynowa i z frak¬ cja oleju napedowego, co zwieksza wydajnosc frakcji benzynowej powyzej osiaganej przez od¬ rebna przeróbke kazdego z surowców i zmienia charakter frakcji oleju napedowego. Produkty uplynniania wegla zawieraja wode zwiazana z wy¬ stepujacymi w nich zwiazkami tlenowymi i azoto¬ wymi w formie hydratów, ulegajacych rozkladowi dopiero w podwyzszonych temperaturach, co przy waskim przedziale temperaturowym ich rozkladu daje efekt pienienia przy odrebnej przeróbce takich surowców. Przez zmieszanie produktu uplynniania wegla z ropa naftowa uzyskuje sie zmiane charak¬ teru roztworu. Proces rozkladu hydratów zachodzi w tych warunkach w szerszych granicach tempe¬ ratur, zmniejszajac pienienie zaburzajace przebieg procesu rozkladu destylacyjnego.W procesach typu hydrovisbreakingu i uwodor¬ nienia wysokoskondensowanych aromatów, stosuje sie w znanych procesach donor wodoru otrzymy¬ wany przez uwodornienie frakcji surowca podda¬ wanego hydrovisbreakingowi lub procesowi uwo¬ dornienia. Transfer wodoru w parametrach pro¬ cesu daje termiczne lub katalityczne uwodornienie silnie skondensowanych aromatów i produktów rozpadu wysokoczasteczkowych zwiazków, niedopu- szczajac do tworzenia polaczen silnie nienasyconych, majacych sklonnosc do polimeryzacji i tworzenia koksu, przy równoczesnym tworzeniu sie z donora wodoru trwalych czasteczek. Przy wspólnej prze¬ róbce destylacyjnej produktów uplynniania wegla z ropa naftowa wg wynalazku, dochodzi do bezpo¬ sredniego oddzialywania zwiazków o róznej zawar¬ tosci wodoru w mieszaninie obu rodzajów surowca 5 jak w procesie hydrovisbreakingu przez wykorzysta¬ nie zawartosci typu policykloalkanów, z ropy naftowej bez koniecznosci odrebnego ich przygoto¬ wania i mieszania.W procesach wspólnej destylacji przeróbki hy- 11 drogenizatów weglowych z ropami naftowymi mozliwe jest równiez dodanie do mieszaniny ek¬ straktów z selektywnej rafinacji olejów lub smól weglowych dla wykorzystania omawianych zjawisk solubilizacji i uwodornienia, przy czym koncowymi 13 produktami wedlug wynalazku beda: frakcja ben¬ zyny silnikowej wrzaca w granicach 30 do 200°C, o gestosci od 0,65 do 0,78 g/cm8, i liczbie oktanowej od 45—70 jednostek metoda badawcza, olejów na¬ pedowych wrzacych w granicach od 200 do 320°C, 20 o gestosci 0,80 do 0,92 g/cm8, i liczbie cetanowej powyzej 20 jedn. oraz oleje opalowe pozostaloscio¬ we o zawartosci siarki ponizej 3% wagowych.W procesie destylacji mieszaniny surowców uzy¬ skuje sie w stosunku do znanego stanu techniki 25 (mieszanina produktów): — zwiekszenie wydajnosci frakcji do 200°C, — zwiekszenie zawartosci weglowodorów parafi- nowo-naftenowych we frakcji oleju napedowego co wplywa korzystnie na jego wlasnosci uzyt- 30 kowe, — zmniejszenie zawartosci siarki we frakcji oleju napedowego, — obnizenie lepkosci pozostalosci podestylacyjnej, co ulatwia manipulacje przy jej transporcie 35 rurociagowym i wtrysku do palników.Przyklad I. Zmieszano 30 czesci wagowych hydrogenizatu weglowego (otrzymanego przez ek¬ strakcje uwodarniajaca wegla i nastepnie uwodor¬ nienie ekstraktów) o wlasnosciach: 40 Ciezar wlasciwy 1,03 g/cm8 Sklad frakcyjny: poczatek destylacji 83°C 10% destyluje do 210°C 50% destyluje do 328°a 45 do 360°C przedestylowalo 75% zawartosc wody 3,5% wagowych zawartosc siarki 0,045% wagowych z 70 cz. wagowymi ropy rurociagowej o wlasno¬ sciach: 50 55 ciezar wlasciwy sklad frakcyjny poczatek destylacji 10% destyluje do 50% destyluje do do 360°C destylowalo zawartosc wody zawartosc siarki 0,857 g/cm8 53°C 110°C 300°C 63°/<< 0,3% wagowych 1,63% wagowych 60 i poddano destylacji w temperaturze 350°C przy cisnieniu 976 hPa odbierajac dwa destylaty: do 200°C, 200 do 320°C oraz pozostalosc podestylacyjna.Efekt destylacji mieszaniny i wlasnosci uzyskanych produktów zestawiono ponizej: z wydajnosciami i wlasnosciami takich produktów uzyskanych przy ^ odrebnej przeróbce destylacyjnej obu wymienio-110 834 nych surowców, z wydajnoscia i wlasnosciami mie¬ szaniny z odrebnie uzyskanych produktów. Sklad ilosciowy mieszaniny produktów odpowiada uzy¬ skom z odrebnych surowców w stosunku iloscio¬ wym odpowiadajacym skladowi mieszaniny obu surowców poddanych wspólnej przeróbce.Wlasnosci 1 Frakcja do 200°C Wydajnosc % wag/wsad gestosc g/cm8 Frakcja 200 do 320°C Wydajnosc % wag/wsad gestosc g/cm3 parafino-nafteny °/o obj.Pozostalosc powyzej 320°C gestosc g/cm8 lepkosc 50°C 10-flm*/s lepkosc 80°C 10-«m2/s Tablica I.Z ropy ruro¬ ciagowej 2 22,4 0,732 23,5 0,842 86,2 0,9539 294,3 45,85 Z hydrogenizatu weglowego 3 8,7 0,807 32,1 0,984 22,6 1,1058 53,5 12,34 Mieszanka pro¬ duktów zgodnie z uzyskami i sto¬ sunkiem surowców* 4 18,29 0,743 26,08 0,889 64,97 0,9957 170 29 Z mieszaniny 30°/o hydrogeni¬ zatu weglowego 70°/o ropy ruro¬ ciagowej ** 5 19,0 0,747 25,8 0,895 | 69,8 1 ®,S873 110,8 22,9 Uwaga. Wlasnosc wedlug dotych. stanu techniki poddano w rubryce 4, a wedlug wynalazku w rubryce 5.Przyklad II. Zmieszano 10 cz. wagowych hy¬ drogenizatu weglowego o wlasnosciach jak w przy¬ kladzie I i 90 cz. wagowych ropy naftowej nafte- nowo-parafinowej o wlasnosciach jak w przykla¬ dzie I i poddano destylacji w temperaturze 360°C przy cisnieniu 1000 hPa, odbieraj 2 dwa destylaty: od 30 do 200°C oraz od 200 do 323°C, a takze pozo¬ stalosc podestylacyjna. Efekt destylacji mieszaniny wlasnosci uzyskanych produktó.7 zestawiono po¬ nizej w tablicy II.Tablica II.Wlasnosci 1 Frakcja 30 do 200°C wydajnosci parafino-nafteny % obj.Frakcja 200 do 320°C wydajnosc parafino-nafteny siarka % wag.Pozostalosc powyzej 320°C gestosc g/cm8 lepkosc 50°C 10~«m2/s Z ropy ruro¬ ciagowej 2 22,4 97,0 23,5 86,2 0,97 0,9539 294,3 Z hydroge¬ nizatu 3 8,7 73,6 32,1 22,6 0,15 1,1058 53,31 1 Wg dotychcz. stanu techniki 4 21,03 94,66 24,36 79,84 0,888 0,9691 241,0 Wg wynalazku I 10% hydroge¬ nizatu i 90% ropy rurociagowej 5 22,0 95,8 27,2 80,0 0,57 0,9581 187,96 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania paliw z produktów prze¬ robu wegla zwlaszcza produktów jego uplynniania metoda ekstrakcji uwodorniajacej i uwodornienia, znamienny tym, ze procesowi rozdzialu destylacyj¬ nego poddaje sie w temperaturze do 400°C i pod cisnieniem 15 hPa do 1,37 MPa mieszanine zawie¬ ra 65 rajaca 3—50 czesci wagowych hydrogenizatów weglowych i 50—97 czesci wagcwych ropy nafto¬ wej naftenowo-parafinowej i oibiera frakcje od 30 do 200°C i od 200 do 320°(- oraz pozostalosc podestylacyjna. 2. Sposób wedlug zastrz. 1 zamienny tym, ze jako rope naftowa stosuje sie jftien gatunek ropy lub mieszanine rop. PL