Przedmiotem wynalazku jest sposób filtracji za¬ wiesiny uplynnionego wegla.W ostatnim czasie rozwija sie szereg metod sol- watacyjnych wytwarzania zarówno cieklych, jak i stalych odmineralizowanych paliw weglowodoro¬ wych z wegla kamiennego. Jedna z takich metod znana jest pod nazwa metody rozpuszczalnikowej rafinacji wegla (SRC). Metoda SRC jest solwa- tacyjna metoda wytwarzania rozpuszczalnych, cie¬ klych i stalych paliw weglowodorowych z wegla kamiennego.W metodzie tej pokruszony wegiel kamienny dysperguje sie w rozpuszczalniku stanowiacym zawracana ciekla frakcje zawierajaca zwiazki hy- droaromatyczne i przepuszcza sie wraz z wodo¬ rem przez strefe podgrzewania w podwyzszonej temperaturze pod cisnieniem w celu rozpuszcze¬ nia paliwa weglowodorowego z mineralów weglo¬ wych, zapobiegajac wtórnej polimeryzacji rozpu¬ szczonych weglowodorów przez przeniesienie wo¬ doru od zwiazków hydroaromatycznych z rozpusz¬ czalnika do rozpuszczonych materialów weglowo¬ dorowych.Uzyskana zawiesine przesyla sie nastepnie do drugiej egzotermicznej strefy rozpuszczania, w której zachodza reakcje uwodorniania i hydrokra- kingu. W strefie rozpuszczania tworza sie zwiaz¬ ki hydroaromatyczne. Frakcje zawierajaca te zwia¬ zki wydziela sie z odcieku ze strefy rozpuszczania stanowiacego zawiesine i zawraca sie. Reszte za- 2 waesdiny sitaraojwiacej odciek ze strefy rozpuszcza¬ nia tworza czastki mineralów z wegla i nierozpu- szczonego wegla zawieszone w zwyklej cieczy i zwykly staly rozpuszczalny wegiel, tzw. rozpusz- czalny wegiel, który jest staly w temperaturze pokojowej.Zawieszone czastki sa bardzo male, zwykle o wielkosci submikrometrowej i srednica wiekszo¬ sci z nich lub prawie wszystkich jest mniejsza io od 10—20 mikrometrów.Ze wzgledu na mala wielkosc czastki te jest bar¬ dzo trudno odsaczyc lub usunac w inny sposób z rozpuszczonego wegla.W opisach patentowych Stanów Zjednoczonych AmeryM rur mr 4 102 774 i 4 124 485 ujaiwmdioiny jest sposób obróbki alkoholem odciekowej zawiesiny z procesu uplynniania wegla, takiego jak metoda SRC, majacy na celu skupienie zawieszonych lub zdyspergowanych skladników stalych zawieraja- ao cych mineraly lub wplyniecie na nie w inny spo¬ sób, aby zwiekszyc szybkosc filtracji zawiesiny.Obecnie stwierdzono, ze pewne polimery, obej¬ mujace kopolimery metakryianów alkilowych lufo polimetakrylanów alkilowych, takie jak kopoli- mer etylen-propylen-metakrylan oraz kopolimer etylenu z octanem winylu i poliizobutylen, nadaja sie do zwiekszania szybkosci filtracji cieklych za¬ wiesin wegla.Niniejsze zgloszenie dotyczy stosowania poliizo- butylenu, podczas gdy dokonane równoczesnie 121 901121 901 3 zgloszenia dotycza kopolimeru metakrylanu alkilu i kopolimeru etylenu z octanem winylu. Te sub¬ stancje polimeryczne skutecznie zwiekszaja szyb¬ kosc filtracji, jesli dodawane sa bezposrednio do cieklej zawiesiny wegla i zostana równomiernie 5 w niej rozproszone w stezeniach, przy których wystepuje nastepnie wzrost szybkosci filtracji. Po¬ limer korzystnie najpierw rozpuszcza sie w oleju lekkim w celu zmniejszenia lepkosci.Nieoczekiwanie stwierdzono ponadto, ze polime- io ry te sa równie, a nawet bardziej skuteczne, jesli zdysperguje sie je liub rozpusci w oieiju wegLo- wjrni lub naftowym, w którym sie rozpuszczaja, W ipSju^ zmnieTszeiiia lepkosci i przepusci sie je Ejrzez wstepnie pokryty placek pomocniczego ma- 15 terialu filtracyjnego przed przesaczeniem przezen zawiesiny weglowej.Uzyskanie zwiekszonej szybkosci filtracji dzieki wstepnej obróbce powlekajacej jest szczególnie godne uwagi, gdyz stwierdzono, ze polimer nie 20 ulega w wyniku wstepnej obróbki nieodwracalnej adsorpcji na pomocniczym materiale filtracyjnym.Dzieki temu sposobem wedlug wynalazku moz¬ na korzystnie odzyskac zasadniczo caly polimer lub jego wiekszosc, albo tez co najmniej 70, 80 25 lub 90°/o wagowych. Ekonomicznie korzystne zuzy¬ cie polimeru nastepuje tylko w przypadku wa¬ riantu wynalazku ze wstepna obróbka powlekaja¬ ca, gdyz w wyniku dodawania polimeru do samej zawiesiny wegla traci sie go wraz z cieklym prze- 30 saczem weglowym.Jednak nawet to jest korzystniejsze od strat po¬ limeru w wyniku adhezji do pomocniczego mate¬ rialu filtracyjnego, gdyz wówczas nie przyczynia sie on nawet do zwiekszenia wartosci opalowej ** przesaczu weglowego.Fakt, ze polimery te powoduja znaczne zwie¬ kszenie szybkosci filtracji przy prostym ich uzy¬ ciu do plukania placka filtracyjnego z podkladu, przy czym na placku tym nie pozostaja znaczne ich ilosci, wskazuje, ze polimery te oddzialywuja na powierzchnie czastek wstepnie powleczonego materialu raczej w sposób fizyczny niz chemicz¬ ny. 45 Jakkolwiek sam polimer jest wzglednie lepki, po jego rozpuszczeniu w oleju lekkim uzyskuje sie lejacy sie roztwór zdolny do przeplyniecia przez czastki stale pomocniczego materialu filtra¬ cyjnego. Jakakolwiek ilosc oleju pozostajaca na pomocniczym materiale filtracyjnym rozpuszcza sie nastepnie w cieczy weglowej w czasie sacze¬ nia.Przerwa w czasie przemywania roztworem poli¬ meru, a przed etapem filtracji, na ustalenie sie 55 równowagi nie jest konieczna, ale z drugiej sitro- ny odstep czasu nie wywiera szkodliwego wply¬ wu.Pirzemywainie polimerem nie wywiera widoczne¬ go wplywu na placek podkladowy, a prawdopo- 60 dobnie oddzialywuje na powierzchnie miedzy fa¬ zowa pomiedzy osadzonymi czastkami stalego wegla i czastkami pomocniczego materialu filtra¬ cyjnego w czasie nastepujacego etapu filtracji. Byc moze, ze wstepna obróbka polimerem zapobiega 65 4 lub oslabia przyczepnosc stalego wegla do placka podkladowego.Dzialanie takie znacznie rózni sie od dzialania alkoholi stosowanych w wyzej wspomnianych zna¬ nych sposobach, polegajacego na rzeczywistej aglo¬ meracji zawieszonych czastek stalych. Ze wzgledu na raczej fizyczna niz chemiczna, rzeczywista na¬ ture efektu, w sposobie wedlug wynalazku mozna stosowac dowolne stale pomocnicze materialy fil¬ tracyjne. Przykladowo wymienic mozna takie ty¬ powe materialy pomocnicze w filtracji, jak ziemia okrzemkowa, celuloza, azbest i welna zuzlowa.Stwierdzono ponadto, ze synergistyczny wplyw na szybkosc filtracji osiaga sie przy stosowaniu poli¬ meru wedlug wynalazku i alkoholu wedlug wy¬ zej wspomnianych opisów patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki rar mr 4 102 774 i 4 124 485 wlaczonych do tekstu jako odnosniki. Aby uzy¬ skac efekt synergistyczny, mozna polimer dodac bezposrednio do cieklej zawiesiny wegla wraz z alkoholem, altbo tez polimer w roztworze olejowym mozna zastosowac do przemycia placka podkla¬ dowego, tak ze do cieklej zawiesiny wegla doda¬ je sie jedynie alkohol.Odkrycie efektu synergistycznego wyraznie wska¬ zuje, ze polimer i alkohol spelniaja niejednakowe funkcje w ukladzie filtracyjnym.Polimer stosowany w sposobie wedlug wynalaz¬ ku mozna dodawac do cieklej zawiesiny wegla w dowolnej ilosci, przy której uzyskuje sie zwiek¬ szenie szybkosci filtracji tej zawiesiny. Ogólnie skuteczna ilosc polimeru w cieklej zawiesinie we¬ gla bedzie wynosic od 0,01 lub 0,05 do 2°/o wa¬ gowych. Bardziej szczególowo ilosc ta bedzie wy¬ nosic od 0,1 lub od 0,25 do 1 lub 1,5% wagowego.Polimer lub jego roztwór olejowy mozna doda¬ wac do cieklej zawiesiny wegla nawet wówczas, gdy olejowy roztwór polimeru stosuje sie równiez do przemywania placka podkladowego z pomocni¬ czego materialu filtracyjnego.Polimer mozna dodawac do cieklej zawiesiny \ wegla bezposrednio lub w formie roztworu w ole¬ ju weglowym lub naftowym zasadniczo nie zawie¬ rajacym wegla w postaci stalej. Jesli polimer sto¬ suje sie do wstepnej obróbki placka filtracyjnego, jego lepkosc trzeba obnizyc i dlatego przepuszcza sie go przez placek poóMaldoiwy w posttaci irozitwo- ru w oleju weglowodorowym. Roztwory polimeru w weglowodorowym oleju weglowym lub nafto¬ wym beda zazwyczaj 'zawierac od okolo 1,0—Wo wagowych polimeru, a zwlaszcza od okolo 0,5— —2,5!% wagowych polimeru.W celu uzyskania wspomnianego efektu syner¬ gistycznego stosowac mozna pierwszo-, drugo- lub trzeciorzedowe alkohole alifatyczne zawierajace 2—10 atomów wegla. Jakkolwiek alkohole o dluz¬ szym lancuchu alifatycznym moga byc skuteczne, jednak sa drozsze. Zastosowanie ich powoduje nie¬ potrzebny wzrost kosztów operacji.Szczególnie skuteczne sa takie alkohole, jak izo- propanol lub normalny, drugorzedowy i trzeciorze¬ dowy butanol. Stosowac mozna jeden lub wiecej alkoholi. Ilosc alkoholu w cieczy weglowej moze wynosic od 0,05—15*/o wagowych. Skuteczne ste-121 901 zenia alkoholu wynosza 0,1—15% wagowych, al¬ bo od 0,5 lub 1,0 do 6% wagowych.Stosowany alkohol nie spelnia roli znaczacego donora wodoru lub srodka solwatujacego wegiel.Tak np., choc butanol jest dla celów filtracji al- 5 koholem korzystnym, nie jest on skuteczny jako srodek solwatujacy wegiel. \ W sposobie wedlug wynalazku alkohol dodaje sie do procesu uplynniania wegla po zakonczeniu etapu rozpuszczania wegla, tzn. wówczas, gdy co 10 najmniej okolo 85 lub 90% wagowych wegla ule¬ glo rozpuszczeniu. Nie ma potrzeby dodawania al¬ koholu do procesu przed zakonczeniem etapu roz¬ puszczania i uwodorniania. Ponadto alkohol w pro¬ cesie tym nie wplywa znacznie na zwiekszenie sto- 15 suriku wodoru do wegla w cieczy weglowej. Dla¬ tego tez wiekszosc alkoholu nie ulega zuzyciu w procesie. Nie zachodzi tez znaczna przemiana al- v koholu w inny material, taki jak keton, w wyni¬ ku przeniesienia wodoru. Aby zapobiec dzialaniu 20 alkoholu jako donora wodoru, ciecz weglowa, do której dodaje sie alkohol, zawiera znaczna ilosc uprzednio dodanego innego materialu stanowia¬ cego donor, np. co najmniej 2, 3 lub 5% wago¬ wych materialów hydroaromatycznych, takich jak 25 tetralina i jej homologi.Material hydroaromatyczny chroni alkohol tak, ze wiekszosc jego mozna zawrócic bez konieczno¬ sci stosowania obróbki wodorem.Poniewaz cel dodawania alkoholu ogranicza sie 30 do usuwania czesci stalych, nie ma potrzeby wcze¬ sniejszego usuwania stalych skladników wegla i alkohol mozna dodawac do cieklej zawiesiny we¬ gla zawierajacej zazwyczaj co najmniej 3 lub 4% wagowe mineralów. 35 * Przy spelnieniu swojej roli alkohol nie wymaga stosowania zasady, która moglaby zwiekszyc jego dzialanie, gdyby spelnial on role donora wodoru.Ponadto alkohol dziala w sposobie wedlug wyna¬ lazku w fazie cieklej i z tego wzgledu mozna go *° stosowac do oddzielania fazy stalej od cieklej w temperaturze nizszej od jego temperatury kryty¬ cznej.Przed dodaniem alkoholu temperatura cieczy weglowej powinna byc podwyzszona i wynosi od 45 okolo 38—371°C, korzystnie od okolo 66—316°C, a najkorzystniej od okolo 204—288°C. Po dodaniu alkoholu mieszanine weglowa powinno sie wy¬ mieszac w celu uzyskania jednorodnego skladu fazy cieklej. Po dodaniu alkoholu, a przed eta- M pem usuwania czesci stalych roztwór wegla moz¬ na odstawic w temperaturze mieszania na okres czasu od 30 sekund do 3 godzin, a jeszcze korzy¬ stniej od 1 minuty do 1 godziny, lub od 2 lub minut, do 30minut. * Dodatkowy korzystny efekt mozna uzyskac, je¬ sli dodatek alkoholowy stosuje sie w mieszance z olejem lekkim. Olejem lekkim moze byc zasadni¬ czo nie zawierajaca czesci stalych lekka ciekla fra¬ kcja weglowa, z której czesci stale usunieto przez ™ filtracje lub w inny sposób, np. frakcja lekkiego oleju procesowego, którego zakres temperatur wrze¬ nia obejmuje temperature wrzenia alkoholu. Mie¬ szanke mozna odzyskiwac w procesie jako poje¬ dyncza frakcje, lub tez olej lekki i alkohol moz- as na wydzielac osobno i mieszac w dowolnym po¬ zadanym stosunku. Mieszanka alkohoiowo-olejo- wa wywiera korzystniejszy wplyw na odsacza¬ nie czesci stalych od cieklego wegla, niz sam alkohol.Jakkolwiek korzysci w wyniku dodawania alko¬ holu zmniejszaja sie w miare, jak ilosc dodanego alkoholu przekracza wielkosc krytyczna, z powo¬ dzeniem stosowac mozna zwiekszone ilosci alko¬ holu, jesli wprowaidzi sie go w mieszaninie z ole¬ jem lekkim.Poniewaz alkohol zawaraca slef i&tnieje bardzo male prawdopodobienstwo wystapienia dodatko¬ wych kosztów produkcyjnych w wyniku stosowa¬ nia zwiekszonej jego ilosci. Fenol obecny w cie¬ czach weglowych wywiera ujemny wplyw na od¬ dzielanie skladników stalych, najwidoczniej dla¬ tego, ze dziala jako osrodek dyspergujacy. Aby uniknac zawracania fenolu, frakcja oleju lekkie¬ go powiimina mdec ztakmes temperatur wtnzanca nizszy od temperatay wrzenia feinolliu wynoszacej 181°C.Mozna rap. stosowac ciekla fradocje weglowa o tem¬ peraturze wrzenia nie wyzszej od okolo 160°C.Zakres temperatur wrzenia cieklej frakcji we¬ glowej nie musi pokrywac sie z zakresem tempe¬ ratur wrzenia obiegowego rozpuszczalnika proce¬ sowego. Górna granica temperatury nie obowia¬ zuje, gdy olej lekki nie jest ciecza weglowa i z tego wzgledu nie zawiera fenoli. Tak np., jesli olej lekki stanowi frakcje ropy naftowej, stosowac mozna lekka, srednia lub cienka nafte o tempera¬ turze wrzenia nie przewyzszajacej 260°C.Ilosc alkoholu w lekkiej frakcji olejowej moze wynosic ogólnie od okolo 1—75f/» wagowych, a ko¬ rzystnie od okolo 10—25% wagowych. Ilosc mie¬ szanki oleju lekkiego nie zawierajacego czesci sta¬ lych z alkoholem dodawanej do plynnego, wegla zawierajacego czesci stale moze najogólniej wyno¬ sic od okolo 1—50% wagowych, korzystnie od okolo 1—15% wagowych, a najkorzystniej od oko¬ lo 2—5% wagowych.Wedlug jednego z rozwiazan alkohol mozna do¬ dac do goracej nieprzesaczonej zawiesiny rozpu¬ szczonego wegla, po czym mieszanine miesza sie i pozastawia do dojinzewania. Nastepnie pinaepu- szcza sie ja przez filtr zawierajacy podloze z zie¬ mi okrzemkowej, przemyte uprzednio roztworem polimeru w oleju lekkim. Przesacz zawierajacy alkohol, ale zasadniczo pozbawiony polimeru fra- kcjonuje sie nastepnie w celu wydzielenia nisko- wrzacej frakcji zawierajacej co najmniej czesc alkoholu.Frakcje te zawraca sie nastepnie i miesza z za¬ wiesina podawana na filtr, uzupelniajac ja w razie potrzeby alkoholem. Przy taktim sposobie prowa¬ dzenia procesu uzyskuje sie synergistyczny efekt dzialania polimeru i alkoholu jia szybkosc filtracji, przy równoczesnej maksymalnej oszczednosci w zuzyciu polimeru i alkoholu.Przy prowadzeniu prób filtracji ilustrujacych sposób wedlug wynalazku uzyskane wyniki inter¬ pretowano w oparciu o nastepujacy powszechnie znany matematyczny model filtracji: gdzie:T T = czas filtracji w minutach W = ciezar przesaczu zebranego w czasie T w gramach k = parametr opornosci placka filtracyjnego (minuty/g2) C = parametr opornosci podloza (minuty/gram) oraz (T/W) = (szybkosc)-1 W próbach filtracji przedstawionych ponizej ilosc zebranego przesaczu W rejestrowano auto¬ matycznie w funkcji czasu T. W i T stanowia pod¬ stawowe dane uzyskane w próbach.W celu otrzymania porównywalnych wyników nastepujace wielkosci utrzymywano na ustalonym pozadanym poziomie: temperatura, spadek cisnie¬ nia na filtrze, rodzaj podloza i sposób jego na¬ noszenia, gnubosc podloza oraz pole ptriziekroju po¬ przecznego filtru.Uzyskane wielkosci W w funkcja T poddano obróbce zgodnie z powyzszym modelem matema¬ tycznym, co przedstawiono na fig. 1 i 2.Na kazdej z fig. 1 i 2 znajduja sie po cztery krzywe, z których kazda przedstawia oddzielna serie prób filtracji. Na osi pionowej kazdego z wy¬ kresów znajduja sie wielkosci T/W, stanowiace odwrotnosc szybkosci filtracji. Nachylenie kazdej krzywej równe jest k, a punkt przeciecia kazdej krzywej z osia pionowa wyznacza parametr C.Na figurze 1 i figurze 2 cyfry nad wykresami oznaczaja czas w minutach. Krzywe oznaczone na fig. 1 i fig* 2 literami oznaczaja odpowiednio: A i E — filtracja cieklej zawiesiny wegla bez obró¬ bki podkladu, B — filtracja cieklej zawiesiny we¬ gla przez podklad poddany obróbce kopolimerem metakryianu w lekkim oleju naftowym, C — fil¬ tracja cieklej zawiesiny wegla przez podklad pod¬ dany obróbce kopolimerem metakryianu w lekkim oleju weglowym, D — filtracja cieklej zawiesiny wegla zawierajacej dodatek oleju lekkiego i izo¬ propanolu przez podklad poddany obróbce kopoli¬ merem metakryianu, F — filtracja cieklej zawie¬ siny wegla zawierajacej dodatek oleju lekkiego i izopropanolu, G — filtracja cieklej zawiesiny we¬ gla przez podklad poddany obróbce poliizobutyle¬ nem, H — filtracja cieklej zawiesiny wegla z do¬ datkiem oleju lekkiego i izopropanolu przez pod¬ klad poddany obróbce poliizobutylenem.Przy analizie krzywych parametr C w pierw¬ szym rzedzie charakteryzuje podloze, gdyz oznacza on odwrotnosc szybkosci filtracji na poczatku pró¬ by, przed osadzeniem sie na wierzchu podloza ja¬ kiejkolwiek znaczacej ilosci placka filtracyjnego.Z drugiej strony nachylenie k stanowi parametr charakteryzujacy placek filtracyjny osadzajacy sie na podlozu w czasie filtracji, i z tego wzgledu' charakteryzuje sama filtracje, z wylaczeniem pod¬ loza.Wzglednie niewielkie nachylenie (niska wydaj¬ nosc k) oznacza korzystnie niska opornosc placka przy filtracji. Mówiac innymi slowy, jakiekolwiek •obnizenie panaimeitinu k oznacza toonzyisitny wznost szybkosci filtracji.Z figury 1 i 2 wynika, ze krzywe przedsta¬ wiajace slepa próbe i próbe z zastosowaniem je¬ dynie obróbki podloza maja najwieksze nachyle¬ nie (najwyzsze wielkosci k), podczas gdy krzywe 901 8 przedstawiajace próby z zastosowaniem dodatku alkoholowego mada najimniejsize nachylenie (/naj¬ nizsze wielkosci k).Patrzac z innego punktu widzenia mozna stwier- 1 dzic, ze jakkolwiek kazda krzywa wskazuje, iz na koncu próby szybkosc filtracji jest mniejsza (tzn. wieksza jest (szybkosc-1), niz na pocza/tku, to na¬ chylenie nizszych krzywych wskazuje, ze szybko¬ sci filtracji nie zmniejszaja sie tak bardzo w cza- sie próby.Z figury 1 i 2 wynika ponadto, ze jakkolwiek krzywe przedstawiajace próby z zastosowaniem jedynie obróbki podloza maja w przyblizeniu ta¬ kie saimo nachylenie, jak odpowiednie slepe pró-* by, to jednak w wyniku obnizenia parametru C opornosci podloza w przypadku prób z zastosowa¬ niem samej tylko obróbki polimerem uzyskuje sie wieksza ilosc przesaczu po jednej minucie w po¬ równaniu z odpowiednia slepa próba.W zwiazku z tym oczywiste jest, ze efekt sy- nergislyczny wywolany lacznym stosowaniem za¬ równo wstepnej obróbki podloza, jak i dodawa¬ niem alkoholu, spowodowany jest polaczonym dzia¬ laniem róznych efektów, a mianowicie obnizenia zarówno opornosc placka filtracyjnego (parametr k), jak i pairameitru opornosci podloza C.Nalezy zauwazyc, ze kazda próbe filtracji pro¬ wadzono bez przemywania placka filtracyjnego rozpuszczalnikiem.Poniewaz uwaza sie, ze przemywanie rozpusz¬ czalnikiem wplywa na charakter placka filtracyj¬ nego, powinno ono wplywac równiez na wielkosc k. W przemysle bardzo rozpowszechnione sa fil¬ try obrotowe o dzialaniu ciaglym, w których cy- kle filtracji trwajace nie dluzej, niz okolo 1 minu¬ ty, wystepuja przemiennie z cyklami plukania, w czasie których placek filtracyjny spryskuje sie rozpuszczalnikiem w celu wymycia zaabsorbowa¬ nego cieklego wegla. 40 Dlatego tez wszystkie zestawione szybkosci w próbach opisanych w ponizszych przykladach do¬ tycza operacji filtracji w czasie pierwszej minuty procesu, o ile nie zaznaczono tego inaczej.Przy prowadzeniu prób filtracji w ponizszych 45 przykladach sito 90 imesh umieszczone wewnatrz elementu filtracyjnego pokrywano na grubosc 1,27 cm ziemia okrzemkowa.Wewnetrzna srednica elementu filtracyjnego wy¬ nosila 1,9 cm, jego wysokosc 3,5 cm, a pole po- so wierzchni 2,84 cm2. Sito podtrzymywane bylo przez wytrzymaly ruszt zapobiegajacy jego od¬ ksztalceniom. Nanoszenie podloza prowadzono prze¬ tlaczajac 5Vo wagowo zawiesine materialu podlo¬ zowego w procesowym oleju lekkim przez sito 55 z zastosowaniem azotu pod cisnieniem 2,74'102 kPa.Operacje nanoszenia podloza prowadzono w tem¬ peraturze zblizonej do temperatury nastepujacej potem operacji filtracji. Waga porowatego zloza z materialu podlozowego wynosila okolo 1,2 g. w Po naniesieniu materialu podlozowego filtr prze¬ dmuchiwano przez okolo 1—2 sekundy azotem pod cisnieniem okolo 3,43*10 kPa w celu usuniecia sladów oleju lekkiego. Olej lekki splywal do po¬ jemnika umieszczonego na wadze automatycznej. 55 Olej lekki wazono, aby zapewnic osadzenie sie121 901 odpowiedniej ilosci materialu podlozowego. Po tej operacji olej wylewano. Wage laczono z rejestra¬ torem, aby uzyskac ciagly (w odstepach czasu co sekund) zapis ilosci zebranego przesaczu w fun¬ kcji czasu.Nastepnie próbke 750 g niesaczonego oleju (UFO) bez zadnych dodatków wprowadzano do zbiornika cisnieniowego sluzacego za zbiornik rezerwowy.UFO utrzymywano w temperaturze 38—54°C i mieszano w sposób ciagly, za pomoca dwóch 5 cm turbinek. Wal obracal sie z predkoscia 2000 obro¬ tów/minute. Filtracje rozpoczynano wprowadzajac do autoklawu azot pod cisnieniem w zakresie 2,74—5,49-102 kPa. UFO wyplywajacy z autoklawu przechodzil przez spirale podgrzewajaca, w której czas jego przebywania byl regulowany przez ma¬ nipulowanie zaworami.Na wlocie i wylocie spirali znajdowaly sie ter- mopary, tak ze UFO doplywajacy do filtru utrzy¬ mywany byl w stalej temperaturze. UFO opusz¬ czajacy podgrzewacz przeplywal do filtru, na któ¬ rym tworzyl sie staly placek i uzyskiwano prze¬ sacz.Element filtracyjny i podgrzewacz filtru byly równiez wyposazone w termopary. Jak to zazna¬ czono powyzej, przesacz zbierano na wadze i ilosc jego rejestrowano automatycznie co 5 sekund.Przesacz zbierano w czystym pojemniku.Próby porównawcze w celu oznaczenia wply¬ wu dodatków prowadzono z ta sama partia UFO, dla której zebrano dane filtracyjne. Najpierw uklad rur i filtr przedmuchiwano azotem pod ci¬ snieniem okolo 6,86 «102 kPa w celu usuniecia UFO.Do autoklawu zawierajacego UFO pompowano do¬ dawana substancje. Nastepnie mootowiano nowy element filtracyjny i pokrywano go podlozem w sposób analogiczny do opisanego powyzej, po czym prowadzono próby z zastosowaniem dodat¬ ku do UFO w ten sam sposób, w jaki wykonywa¬ no próby bez dodatku. Po kazdej filtracji pozo¬ stalosc na materiale podlozowym na filtrze prze¬ dmuchiwano azotem i przemywano odpowiednim rozpuszczalnikiem w celu pozbycia sie mieszaaki UFO i dodatku.Analiza typowej cieklej zawiesiny wegla z procesu SRC jest nastepujaca. Jakkolwiek olej lekki odpedzono z cieklej zawiesimy wegla w pro¬ cesie stopniowego obnizania cisnienia i mozna go uzywac do wytwarzania mieszanek z polimerem i alkoholem, w razie potrzeby, jednak z oleju wprowadzanego na filtr nie próbowano usuwac zadnych czesci stalych przed filtracja.Ciezar wlasciwy w temperaturze 15,6°C—1,15 Lepkosc klnemafcyiczna w teimperaturze 98,9°C— —21,4 cSt Gestosc w temperaturze 15,6°C—1,092 Popiól 4,49% wagowych Czesci nierozpuszczalne w pirydynie 6,34% wa¬ gowych Destylacja wedlug morimy ASTM D1160.W próbach opisanych ponizej stosowano do wytwarzania mieszanek z alkoholem lub polime¬ rem olej lekki o nastepujacych typowych wlasci¬ wosciach: Ciezar wlasciwy w temperaturze 15,6° 0,830 40 45 50 55 Procent / 40 50 60 70 Temperatura (°C) pod cisnieniem 0,98-102 kPa 270 285 297 . 317 341 368 409 487 Calosc skladników ulegajacych destylacji, stanowiaca 71% odzyskano w temperaturze 496°C.Gestosc w temperaturze 15,6°C—0,829 Lepkosc kinematyczna w temperaturze 37,8°C— —0.861 cSt Destylacja wedlug normy ASTM D-86 pod cis¬ nieniem 1,02 '102 kPa.Procent 95 punkt koncowy Temperatura °C 72 228 256 | 65 Przyklad I. Przeprowadzono próby w celu wykazania wplywu dodatku pewnych polimerów do cieklej zawiesiny wegla na szybkosc filtracji.Filtracje zawiesiny prowadzono w temperaturze 127°C przy spadku cisnienia 5,49 -102 kPa przez filtr zawierajacy placek podkladowy z pomocni¬ czego materialu filtracyjnego, który stanowila zie¬ mia okrzemkowa, zblizony do filtru stosowanego w ukladzie prób opisanych powyzej. £ibaidiamo oastepujace polimery: toopolli/mer ety- len-propylen-metakrylan, kopolimer etylen-octan winylu oraz poliizobutylen o malej i duzej lepko¬ sci. Kazdy polimer rozpuszczono w oleju lekkim uzyskujac roztwór mieszajacy sie z ciekla zawie¬ sina wegla i zdolny do wytworzenia jednorodnej dyspersji. Wyniki tych prób przedstawiono w ta¬ blicy 1.Kazdy z dodatków polimerycznych stosowanych w próbach przedstawionych w tablicy 1 powoduje zwiekszenie szybkosci filtracji cieklego wegla w porównaniu ze slepa próba.W przypadku kopolimeru etylen-propylen-me- takrylan, kopolimeru etylen-octan winylu oraz po¬ liizobutylenu o lepkosci 680 cSt w temperaturze 100°C szybkosc filtracji zwieksza sie ze wzrostem ilosci polimeru. Natomiast w przypadku poliizo¬ butylenu o lepkosci 2474 cSt w temperaturze 100°C przy najmniejszej ilosci polimeru uzyskuje sie znaczniejsze zwiekszenie szybkosci filtracji.Na podstawie tych danych stwierdzono, ze ko¬ rzystny polimer poliizobutylenowy posiada taki ciezar czasteczkowy, ze jego lepkosc w tempera¬ turze 99°C wynosi od okolo 604—690 cSt.11 Tablica 1 Wplyw dodatków polimerycznych na filtracje zawiesiny wegla Dodatek do zawie¬ siny i jego stezenie * | Slepa paró- ba (bez polimeru) Kopolimer etylen- -propylen- -metakry- lan Kopolimer etylen- -ptopjien- -metakry- lan Kopolimer etylen- r -octan winylu Kopolimer etylen- - -octan ' winylu Poliizobu¬ tylen * Poliizobu¬ tylen* Poliizobu¬ tylen* ¦Poliizobu¬ tylen* ppm 0 2400 10000 2500 10000 2500 10000 ' 2500 10000 | k (ihinut/ J/g2) 0,0271 0,0232 0,0139 0,0220 | 0,0142 0,0155 0,0172 0,0203 0,0181 C (minut/ /g) 0,23 0,16 0,08 0,10 0,13 0,12 0,23 0,26 0,12 | Szyb- i kosc1 (gfrni- nute) 3,2 3,8 6,2 4'8 ¦ ,0 ,8 3,8 3,1 ,4 1 1 W pierwszej mdmiuictie Mtoacjd 2 SiLepa próbe wykonano z zastosowaniem dektej zawiesimy wegla zawierajacej 5°/o olejiu lekkiego.Kazdy polimer dodawano jako roztwór w takiej samej ilosci olejiu lekkiego. 8 Lepkosc w ton^atujrae 100°C 2474 cSt 4 Lepkosc w itemperaitoirze 100°C 680 cSt. i Przyklad II. Przeprowadzono próby w celu sprawdzenia, czy polimery zwiekszajace szybkoscN filtracji zatrzymywane sa przez placek filtracyj¬ ny osadzany w czasie filtracji cieklej zawiesiny wegla nie zawierajacej polimeru lub przez placek podlozowy z handlowego materialu podlozowego z ziemi okrzemkowej, przy przemywaniu roztwo¬ rem polimeru w oleju lekkim nie zawierajacym skladników stalych, przed zetknieciem z ciekla za¬ wiesina wegla.W próbach tych poszczególne próbki zawieraja¬ ce polimer rozpuszczony w oleju lekkim przepu¬ szczano przez placek mineralów weglowych nie zawierajacy polimeru oraz pflacek z ziemi okrzem¬ kowej równiez nie zawierajacy polimeru. Wyniki tych prób przedstawiono w tablicy 2.Z tablicy 2 wynika, ze w granicach spodziewa¬ nego bledu doswiadczalnego nie stwierdzono za¬ trzymywania znacznych ilosci zarówno kopolime- 901 12 Tablica 2 Poiiizobu- etyien w olejni lekkim | Kopolimer I etylen- ¦-propyien- -metakry- lan w oie- 1 ju lekkim Stezenie polimeru w oleju lekkim (Vo wagowe) Wyjsciowe 0,70 0,70 Po zetknie¬ ciu z plac¬ kiem z mi¬ neralów weglowych 0,70 0,68 Po zetknie¬ ciu z plac¬ kiem pod¬ loza 0,64 0,70 | ru etylen-propylen-metakryian, jak i poliizobuty¬ lenu ani przez placek filtracyjny z. mineralów weglowych nie zawierajacy polimeru, ani przez placek podlozowy z ziemi okrzemkowej nie za¬ wierajacy polimeru, przy przemywaniu ich roz¬ tworem polimeru w oleju.Z tego wzgledu zwiekszenie szybkosci filtracji zademonstrowane w przykladzie III, przy prze¬ mywaniu placka z podloza filtracyjnego z • ziemi okrzemkowej olejowym roztworem polimeru, osia¬ ga sie przez zwilzenie placka polimerem, przy czym placek ten nie zatrzymuje zadnych znacz¬ ac nych ilosci polimeru.Przemywanie takie powoduje prawdopodobnie wystapienie efektu na granicy faz miedzy stalym podlozem i stalym weglem, gdy materialy te stykaja sie ze soba w czasie nastepujacego etapu 40 filtracji.Istnieje teoria, ze wstepna obróbka podloza po¬ limerem zapobiega przyklejaniu sie czastek stale¬ go wegla do stalego podloza. Efekt ten jest sprze¬ czny z aglomeracja czastek, zgodna z prawdopo- 45 dobnym mechanizmem w przypadku, gdy takie' dodatki, jak alkohol zwiekszaja szybkosc filtracji.Próby przedstawione w tablicy 2 wskazuja, ze korzysci z zastosowania sposobu wedlug wynalaz¬ ku mozna uzyskac przy zasadniczo calkowitym 50 odzyskaniu polimeru. Korzysc te uzyskuje sie je¬ dynie w przypadku, gdy przemywa sie podloze, gdyz przy dodawaniu polimeru do zawiesiny we¬ gla zostaje on stracony w cieklym przesaczu we¬ glowym. 55 Przyklad III. Przeprowadzono próby w celu wykazania wplywu przemywania placka podlozo¬ wego z ziemi okrzemkowej jako pomocniczego materialu filtracyjnego roztworem kopolimeru ety- len-octan winylu lub poliizobutylenem w oleju oo lekkim. Stosowany poliizobutylen mial lepkosc mniejsza od nizszej lepkosci poliizobutylenu sto¬ sowanego w próbach wykonanych w przykladzie I, tablica 1.Próby filtracji z zastosowaniem roztworu kopo- •5 limeru etyien-octan winylu w oleju lekkim pro-% 121901 13 14 wadzono w temperaturze 232°C przy spadku cis¬ nienia na filtrze 5,49'102 kPa. Próby filtracji z za¬ stosowaniem roztworu poliizobutylenu o malej lep¬ kosci w oleju lekkim prowadzono w temperatu¬ rze 188°C przy spadku cisnienia 5,49 '102 kPa. Ma¬ terial podlozowy w slepej próbie lub po przemy¬ ciu roztworem wymienionego polimeru w oleju lekkim wzietym w ilosci 25 g stosowano nastep¬ nie do saczenia cieklej zawiesiny wegla.W pewnych próbach ciekla zawiesina wegla nie zawierala dodatków, w innych stosowano zawiesi¬ ne zawierajaca jako dodatek mieszanine izopropa- nolu i oleju lekkiego w podanej ilosci w stosunku do cieklej zawiesiny wegla. Olejem lekkim stoso¬ wanym do wytwarzania mieszanki z izopropamo- lem byl lekki olej naftowy. Olejem lekkim sto¬ sowanym do wytwarzania roztworów polimeru byl lekki olej naftowy lub olej stanowiacy lekka cie¬ kla frakcja weglowa. Wyniki tych prób przedsta¬ wiono w tablicy 3.Porównujac dane z tablic 1 i 3 mozna stwier¬ dzic, ze wzrost szybkosci filtracji uzyskiwany przez przemywanie podloza polimerem jest nawet wiekszy, niz przy dodawaniu go do zawiesiny we¬ gla.Jest to szczególnie cenne dlatego; gdyz jak stwierdzono metoda z przemywaniem podloza umozliwia odzyskanie calego lub praktycznie ca¬ lego polimeru stosowanego do obróbki wstepnej, podczas gdy polimer dodany do zawiesiny wegla nie moze byc odzyskany, lecz zostaje w koncu zu¬ zyty jako paliwo wraz z ciecza weglowa.Z danych w tablicy 3 wynika, ze wstepne prze-. mywanie podloza roztworem poliizobutylenu w ole¬ ju lekkim powoduje wzrost szybkosci filtracji o 95%. Z danych w tablicy 3 wynika ponadto, ze w przypadku, gdy nie przemywa sie wstepnie podlo¬ za polimerem, ani nie dodaje sie polimeru do cie¬ klej zawiesiny wegla, dodatek roztworu izopropa- nolu do cieczy weglowej powoduje wzrost szybko¬ sci filtracji o 36%, przy zastosowaniu próbki tej samej cieczy weglowej, która stosowano w próbie z poliizobutylenem.Dodajac wzrost szybkosci o 95% spowodowany przemywaniem podloza rjoMizobuftyleinem 1 wzrost o 36% spowodowany niezaleznym dodaniem roz¬ tworu izopropanolu do cieklej zawiesiny wegla, powinno sie uzyskac laczny wzrost szybkosci o 131%.Jesli jednak dodanie roztworu izopropanolu do cieklej zawiesiny we^a polaczy sie ze wstejpnym przemywaniem podloza polimerem izobutylenu, osiagnie sie wzrost szybkosci" filtracji o 186%, co wskazuje na wystepowanie znacznego efektu sy- nergistycznego.Z danych w tablicy 3 wynika, ze wstepne prze¬ mywanie placka podlozowego z ziemi okrzemkowej roztworem kopolimeru etylen-octan winylu w ole¬ ju lekkim, bez dodawania kopolimeru bezposre¬ dnio, do cieczy weglowej powoduje wzrost szyfo- lica poiim ne n- dm n- rim ego 5ju ve- Tablica 3 Wplyw obróbki podkladu polimerem na szybkosc filtracji Ciekla zawiesina wegla i dodatek (jesli wystepuje) Sama ciekla zawiesina wegla Sama ciekla zawiesina wegla Ciekla zawiesina wegla zawierajaca 5% oleju lekkiego i 2% izopro¬ panolu Sama ciekla zawiesina wegla Sama ciekla zawiesina wegla Ciekla zawiesina wegla zawierajaca 5% oleju lekkiego i 2% izopropa¬ nolu Ciekla zawiesina wegla zawierajaca 5% oleju lekkiego i 2% izopropa¬ nolu Przemywanie wstepne podkladu * nie przemywany 2% kopolimeru etylen- -octan winylu w lekkim oleju weglowym 2% kopolimeru etylen- -octan winylu w lekkim oleju weglowym nie przemywany 7% niskoczasteczkowego poliizobutylenu w oleju lekkim nie przemywany 7% nieskoczasteczkowe- go poliizobutylenu w oleju lekkim k (minut/g2) 0,0247 0,0293 0,0162 , 0,0558 0,0438 0,0359 0,0252 C (minut/g) 0,42 0,08 0,05 0,30 0,05 0,23 0,05 Szybkosc filtracji po pierwszej mdrnicie (g/minute) 2,1 4,6 7,5 2,2 4,3 + 3,0 6,3 Poprawa w stosunku do slepej próby fi* — 119 257 1 — 95 36 18615 kosci filtracji o 119% w stosunku do slepej pró¬ by. Rzad wielkosci tego wzrostu jest zblizony do wzrostu uzyskanego w analogicznej próbie z za¬ stosowaniem poliizobutylenu.Jesli jednak polaczy sie dodawanie izopropanolu w postaci roztworu do cieczy weglowej z przemy¬ waniem podloza roztworem kopolimeru etylen- -octan winylu w oleju, uzyska sie w wyniku lacz¬ nego dzialania wzrost o 257%, a wiec znacznie f wiekszy, niz w analogicznej próbie z zastosowa¬ niem poliizobutylenu.Tak wiec, efekt synergistyczny uzyskuje sie rów¬ niez wówczas, gdy stosuje sie do przemywania po¬ dloza roztwór kopolimeru eityLen-ocitain wdmydu w oleju lekkim, jesli przemywanie podloza polaczy sie z zastosowaniem dodatku izopropanolu do za¬ wiesiny wegla.Przyklad IV. Przeprowadzono próby w celu zbadania wplywu stezenia polimeru w oleju lek¬ kim stosowanego do wstepnego przemywania ma¬ terialu podlozowego. W próbach tych szereg roz¬ tworów poliizobutylenu w oleju lekkim o róznych stezeniach zastosowano do przemywania placka z podloza z ziemi okrzemkowej, przed operacja fil¬ tracji cieklej zawiesiny wegla, prowadzona w „ temperaturze 204°C przy spadku cisnienia 6,18 *102 kPa. Parametry opornosci placka filtracyjnego i szybkosci filtracji dla pierwszej minuty operacji zamieszczono w tablicy 4.W próbach tych roztwór poliizobutylenu o po¬ danym stezeniu stosowano do zwilzenia materialu podlozowego przed filtracja zawiesiny wegla nie zawierajacej zadnych dodatków ulatwiajacych fil¬ tracje.Tablica 4 Wplyw przemywania podloza roztworem poliizobutylenu w oleju lekkim Stezenie poliizobutylenu w oleju lekkim, % wagowe 1 0 2 3,5 7 C (minuty/g) 0,33 0,14 0,10 0,07 Szybkosc filtracji. (g/minute) 2,5 4,4 ,0 ,4 Z danych w tablicy 4 wynika, ze stopniowe zwiekszanie stezenia polimeru w oleju lekkim po¬ woduje stopniowy wzrost szybkosci filtracji. Jed¬ nak powyzej stezen polimeru 2 lub 3% wagowe nastepuje znaczne oslabienie tego efektu. Z da¬ nych w tablicy 4 wynika, ze przy zastosowaniu do przemywania podloza 3,5% roztworu polimeru szybkosc filtracji wzrasta dwukrotnie, natomiast podwojenie tego stezenia do 7% powoduje jedy¬ nie wzglednie niewielki dodatkowy wzrost szyb¬ kosci filtracji.Przyklad V. Na rysunku fig. 1 przedstawia graficznie wplyw wstepnego zwilzania podloza roztworem kopolimeru etylen-propyien-metakrylan w oleju lekkim na szybkosc filtracji, fig. 2 przed¬ stawia graficznie wplyw wstepnego zwilzania po- 901 16 dloza roztworem poliizobutylenu w oleju lekkim na szybkosc filtracji.Na kazdej z figury 1 i figury 2 przedstawiono równiez wplyw dodatku 2% wagowych izopropa¬ nolu i 5% wagowych oleju lekkiego, w stosunku do cieklej zawiesiny wegla, na szybkosc prowadzo¬ nej nastepnie filtracji cieczy weglowej, a takze slepe próby bez dodatków wprowadzanych do cie¬ czy weglowej i wstepnej obróbki podloza.Na figurze 1 przedstawiono wyniki odrebnych prób wstepnej obróbki podloza z zastosowaniem kopolimeru metakrylanu, przy czym jedna próbe przeprowadzono z zastosowaniem roztworu kopoli¬ meru w lekkim oleju naftowym o zakresie tempe¬ ratur wrzenia 162—340°C, a druga z zastosowaniem roztworu kopolimeru w lekkim oleju weglowym 0 zakresie temperatur wrzenia 361—463°C. Na fig. 1 i fig. 2 zaznaczono szybkosci filtracji po okre¬ sie 0,5, 1, 2, 3 i 4 minut. Próby przedstawione na fig. 1 prowadzono w temperaturze 230°C przy spadku cisnienia 5,49 -102 kPa, natomiast próby przedstawione na fig. 2 prowadzono w temperatu¬ rze 188°C przy spadku cisnienia 6,18 -102 kPa.Pierwsza minuta filtracji ma szczególne znacze¬ nie w przypadku bebnowych filtTÓw rotacyjnych, w których zewnetrzna warstwe placka filtracyj¬ nego zdrapuje sie przy kazdym obrocie bebna za pomoca ostrza nozowego, po czym filtr obraca sie zazwyczaj krócej, niz przez jedna minute, zanim nowo osadzony placek filtracyjny osiagnie ostrze nozowe.W ten sposób zapobiega sie nagromadzaniu po¬ zostalosci na filtrze i nie nastepuje ustalony lub statyczny stan filtracji. Przez zdrapywanie powie¬ rzchni filtru obrotowego za pomoca ostrza nozo¬ wego w okresach czasu mniejszych, niz 1, 2 lub 3 minuty, w sposób ciagly utrzymuje sie wzglednie swiezy uklad filtrujacy. Zazwyczaj przy jednym obrocie scina sie warstwe o grubosci 0,0024 cm.Na fig. 3 pnzedsitaiwiono graficznie dane z ta¬ blicy 3.Wynika z nich, ze w pierwszej minucie filtracji dodatek jedynie izopropanoilu w roztworze w oleju lekkim do cieczy weglowej daje wzrost szybkosci filtracji o 36%, podczas gdy przy samym podlozu z polimerem uzyskuje sie wzrost szybkosci filtra¬ cji o 95%. Chociaz suma arytmetyczna tych indy¬ widualnych efektów wynosi 131%, z doswiadczenia wynika, ze laczny efekt podany w tablicy 3 wy¬ nosi 186%, co wskazuje na wystepowanie efektu synergistycznego przy lacznym zastosowaniu oby¬ dwu modyfikacji filtracji.Dane te wyraznie wskazuja, ze mechanizm kaz¬ dego z tych efektów jest zasadniczo inny, przy czym dzialanie alkoholu polega prawdopodobnie na aglomeracji czastek mineralów weglowych w zawiesinie wegla, podczas gdy polimer wplywa prawdopodobnie na zjawiska na granicy faz mie¬ dzy osadzajacym sie stalym weglem i czastkami * dodatku ulatwiajacego filtracje.Z figury 1 wynika, ze przemywanie podloza po okresie 1 minuty filtracji za pomoca roztworu ko¬ polimeru etylen-propyien-metakrylan w oleju lek¬ kim powoduje wzrost szybkosci filtracji o 90 lub 55 119%, w zaleznosci od tego, jaki olej lekki stosuje121 901 17 18 sie jako rozpuszczalnik polimeru. Laczny jednak efekt wstepnego przemywania podloza i wprowa¬ dzania izopropanolu jako dodatku do cieklej za¬ wiesiny wegla jest znaczny, gdyz powoduje wzrost szybkosci o 257%, co równiez wskazuje na wyste¬ powanie synergizmu i potwierdza, ze izopropanol dodawany do cieklej zawiesiny wegla spelnia inna role, niz polimer zwilzajacy podloze.Przyklad VI. Przeprowadzono próby porów¬ nawcze, w których do cieklych zawiesin wegla dodawano polimery inne, niz badane w poprzed¬ nich przykladach, w celu sprawdzenia wplywu tych produktów handlowych, na szybkosc filtracji.Takie porównawcze próby prowadzono w tempera¬ turze 250°C przy spadku cisnienia na filtrze 1,02* •102 kPa w ukladzie filtracyjnym z zastosowaniem podloza z ziemi okrzemkowej, zblizonym do ukla¬ du stosowanego w próbach opisanych w poprzed¬ nich przykladach.Szybkosc filtracji dla kazdego z tych dodatków po 12 minutowej próbie przedstawiono w tablicy . Zastosowano dluzszy czas filtracji, poniewaz byly to próby porównawcze wykonywane w celu wy- . eliminowania rzeczywiscie nieskutecznych dodat¬ ków.Tabl Dodatek • Bez dodatku Kopolimer akryidnowy Handlowy anionowy polimer rozpuszczalny w wodzie Chlorowany polietylen o niskim ciezarze czasteczkowym Kopolimer polioctanu winylu Handlowy kationowy polimer rozpuszczalny w wodzie ica 5 Stezenie w cieklej zawiesinie wegla, % wagowe 0 2 2 1 1 2 Szybkosc wyplywu g/minute 0,88 0,71 0.88 0,85 0,47 0,72 i Dane w tablicy 5 wskazuja, ze pewne polimery nie sa zdolne do zwiekszania szybkosci filtracji, nawet jesli stanowia pochodne monomerów nie¬ znacznie jedynie rózniacych sie od monomerów stosowanych do wytwarzania polimerów zwiek¬ szajacych szybkosc filtracji. Tak np., podczas gdy kopolimer metakrylanu zwieksza, jak to wyfkaza- no wyzej, szybkosc filtracji cieczy weglowych, to kopolimer akrylanowy nie zwieksza jej.Podobnie, mimo iz kopolimer etylen-octan wi¬ nylu zwieksza, jak to stwierdzono wyzej, szybkosc filtracji cieczy weglowych, okazalo sie, ze ani ko¬ polimer octanu winylu stanowiacy pochodna innego monomeru, niz etylen, ani chlorowany polietylen o niskim ciezarze czasteczkowym, nie sa zdolne do zwiekszania szybkosci tej filtracji. 40 45 50 55 Okazalo sie ponadto t ze ani handlowy anionowy polimer wodorozpuszczalny, ani handlowy polimer kationowy wodorozpuszczalny, nie sa zdolne do zwiekszania szybkosci filtracji cieczy weglowych, które stanowia zawiesiny zasadniczo nie zawiera¬ jace wody. Takim wodorozpuszczalnym polimerom mozna przeciwstawic nierozpuszczalne w wodzie polimery badane wyzej, do których nalezy poliizo¬ butylen, kopolimer etylen-propylen-metakrylan oraz kopolimer etylen-octan winylu, z których kaz¬ dy zdolny jest do wytworzenia jednorodnej dyspe¬ rsji w weglowodorowej cieczy weglowej albo sam, albo w roztworze w oleju rozpuszczajacym, takim jak olej pochodzacy z cieczy weglowej.Przyklad VII. Przeprowadzono dodatkowe próby porównawcze, w których do cieklych za¬ wiesin weglowych dodawano inne polimeory han¬ dlowe, w celu sprawdzenia ich wplywu na szyb¬ kosc filtracji. Próby te prowadzono w tempera¬ turze 550°G przy spadku cisnienia na filtrze 1,51* •102 kPa, w ukladzie filtracyjnym z zastosowaniem podloza z ziemi okrzemkowej, sposobem podobnym do opisanego w poprzednich przykladach.Poniewaz byly to próby porównawcze, szybkosc filtracji mierzono po 12 minutach próby.' Dla celów porównawczych w analogicznych warunkach zba¬ dano dwa polimery stanowiace dodatki zwieksza¬ jace szybkosc filtracji, poliizobutylen i kopolimer etylen-octan winylu. Wyniki tych prób przedsta¬ wiono w tablicy 6.Tabl Dodatek Bez dodatku Handlowy kationowy polimer rozpuszczalny w wodzie Zywica z nasyconych zwiazków pierscienio¬ wych i alkilowych Handlowa mieszanina kationowych polimerów rozpuszczalnych w wodzie zawierajaca zywice poliamidowe Poliizobutylen Kopolimer etylen-octan winylu ica 6 Stezenie w cieklej zawiesinie wegla, P/o wagowe <* < 1 2 1 1 2 Szybkosc wyplywu. g/minute 1,88 1,11 1,90 1,39 2,90 3,64 1 65 Z danych zamieszczonych w tablicy 6 wynika, ze ani handlowe polimery rozpuszczalne w wodzie, ani zywica z nasyconych zwiazków pierscienio¬ wych i alkilowych, nie wywiera znacznego wply¬ wu na zwiekszenie szybkosci filtracji cieklej za¬ wiesiny wegla zasadniczo nie zawierajacej wody.W przeciwienstwie do nich kazdy z polimerów nierozpuszczalnych w wodzie, zarówno poliizobuty¬ len, jak i kopolimer etylen-octan winylu, wywiera znaczny wplyw na zwiekszenie szybkosci filtracji19 121 901 w tych dwunastominutowych próbach porównaw¬ czych, w których prowadzono selekcje dodatków.Zastrzezenia patentowe 5 1. Sposób filtracji zawiesiny uplynnionego wegla tworzacej sie w procesie wytwarzania paliw we¬ glowodorowych z wegla metoda wymywania roz¬ puszczalnikami i zawierajacej ciecz weglowodoro- 10 wa z zawieszonymi w niej czastkami mineralów weglowych, znamienny tym, ze do zawiesiny uplyn¬ nionego wegla dodaje sie poliizobutylen i alkohol zawierajacy w czasteczce 2—10 atomów wegla, tworzace z ta zawiesina wegla jednorodna kompo- 15 zycje, po czym filtruje sie zawiesine. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako alkohol stosuje sie izopropanol lub normalny, drugorzedowy alibo trzeciorzedowy butanol. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 20 alkohol dodaje sie do zawiesiny wówczas, gdy jej temperatura wynosi 38—371°C. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do zawiesiny uplynnionego wegla dodaje sie polii¬ zobutylen w mieszaninie z olejem weglowodoro- 25 wym.. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do zawiesiny dodaje sie roztwór zawierajacy 0,1— —7% wagowych poliizobutylenu w oleju weglowo¬ dorowym. 30 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamieny tym, ze stosuje sie poliizobutylen o lepkosci od okolo 604— —690 cSt w temperaturze 100°C. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do zawiesiny dodaje sie 0,01—2% wagowych po- 35 liizobutylenu. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do zawiesiny dodaje sie 0,05^1,5% wagowych po¬ liizobutylenu. 9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze *o alkohol dddaje sie do cieklej zawiesiny wegla w mieszance z olejem lekkim o temperaturze wrzenia nie wyzszej niz 288°C.. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze jako olej lekki stosuje sie ciekla frakcje weglowa, *5 zasadniczo nie zawierajaca czesci, stalych, o tempe¬ raturze wrzenia nie wyzszej od okolo 169°C. 11. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze jako olej lekki stosuje sie ciezka benzyne. 12. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze so alkohol dodaje sie do mieszanki zawierajacej 1— —50% wagowych cieklej zawiesiny wegla. 13. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze stosuje sie mieszanke zawierajaca 1—75% wago¬ wych alkoholu. 55 14. Sposób wedlug zastrz. 9. znamieny tym, ze stosuje sie mieszanke zawierajaca 10—25% wago¬ wych alkoholu.. Sposób filtracji zawiesiny uplynnionego we¬ gla tworzacej sie w procesie wytwarzania paliw 60 weglowodorowych z wegla metoda wymywania rozpuszczalnikami i zawierajacej ciecz weglowodo¬ rowa z zawieszonymi w niej czastkami mineralów weglowych, znamienny tym, ze na elemencie filtra- * cyjnym osadza sie placek podkladowy z pomocni¬ czego materialu filtracyjnego, przepuszcza sie przez ten placek podkladowy roztwór poliizobutylenu w oleju weglowodorowym, dodaje sie do zawiesiny uplynnionego wegla alkohol zawierajacy w cza¬ steczce 2—10 atomów wegla, tworzacy jednorodna kompozycje z ciekla zawiesina wegla i filtruje sie te zawiesine przez otrzymany placek filtracyjny. 16. Sposób wedlug zastrz. 15, znamienny tym, ze jako alkohol stosuje sie izopropanol albo normalny propanol, drugorzedowy albo trzeciorzedowy buta¬ nol. 17. Sposób wedlug zastrz. 15, znamienny tym, ze alkohol dodaje sie do zawiesiny wówczas, gdy jej temperatura wynosi 38—371°C. 18. Sposób wedlug zastrz. 15, znamienny tym, ze do zawiesiny dodaje sie równiez roztwór poliizobu¬ tylenu w oleju weglowodorowym. 19. Sposób wedlug zastrz. 15, znamienny tym, ze do zawiesiny dodaje sie roztwór zawierajacy 0,1— —8% wagowych poliizobutylenu w oleju weglo¬ wodorowym.. Sposób wedlug zastrz. 15, znamienny tym, ze stosuje sie poliizobutylen o lepkosci 604—690 cSt w temperaturze 100°C. 21. Sposób wedlug zastrz. 15, znamienny tym, ze jako.pomocniczy material filtracyjny stosuje sie ziemie okrzemkowa. ^ 22. Sposób wedlug zastrz. 15, znamienny tym, ze stosuje sie roztwór poliizobutylenu zawierajacy 0,5—2,5% wagowych poliizobutylenu. 23. Sposób wedlug zastrz. 15, znamienny tym, ze alkohol dodaje sie do zawiesiny uplynnionego we¬ gla w mieszance z frakcja oleju lekkiego o tempe¬ raturze wrzenia nie wyzszej od okolo 288°C. 24. Sposób wedlug zastrz. 23, znamienny tym, ze jako frakcje oleju lekkiego stosuje sie ciekla frak¬ cje weglowa zasadniczo nie zawierajaca czesci sta¬ lych, o temperaturze wrzenia nie wyzszej od okolo 169°C.. Sposób wedlug zastrz. 23, znamienny tym, ze jako frakcje oleju lekkiego -stosuje sie ciezka ben¬ zyne. 26. Sposób wedlug zastrz. 23, znamienny tym, ze alkohol dodaje sie do mieszanki zawierajacej 1— —50% wagowych cieklej zawiesiny wegla. 27. Sposób wedlug zastrz. 23, znamienny tym, ze stosuje sie mieszanke zawierajaca 1—75% wago¬ wych alkoholu. 28. Sposób wedlug zastrz. 23, znamienny tym, ze stosuje sie mieszanke zawierajaca 10—25% wa¬ gowych alkoholu. . 29. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie poliizobutylen nierozpuszczalny w wo¬ dzie.. Sposób wedlug zastrz. 15, znamienny tym, ze stosuje sie poliizobutylen nierozpuszczalny w wo¬ dzie. 31. Sposób wedlug zastrz. 15, znamienny tym, ze co najmniej 70% stosowanego poliizobutylenu prze¬ puszcza sie przez placek podkladowy. 32. Sposób wedlug zastrz. 15, znamienny tym, ze zasadniczo caly stosowany poliizobutylen przepu¬ szcza sie przez placek podkladowy.121 901 FIG. I VN o,6- 0,5- 0,4- 0,3- 0,2- 0,1- I I I I T" I I I I I I | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 wty D121 901 FIG. 2 0,6-| 3 * 0,3 0,2 0,1- I I I I I I I I \ I l 123456789 10 11 ^; Drukarnia Narodowa, Zaklad Nr 6, 389/83 Cena 100 zl PL