Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania paliwa gaznikowego, w którym olej lekki pochodzenia weglowego poddaje sie obróbce w etapie rafinacji i w nastepnym etapie reformowania.Wiadomo, ze uzyskane z wegla paliwa gaznikowe sa wysokoaromatyczne z powodu moleku¬ larnej struktury wegla, zawierajacej skondensowane zwiazki aromatyczne, i wykazuja relatywnie wysoka zawartosc benzenu, a mianowicie 10-20% wagowych. Ta wysoka zawartosc benzenu jest niepozadana z powodu toksycznych wlasciwosci benzenu. Srodki podejmowane w celu obnizenia zawartosci benzenu koncza sie na tym,ze stezenie benzenu obniza sie przez zmieszanie z niskoben- zenowymi paliwami gaznikowymi. Zaklada sie wiec, ze sa do dyspozycji niskobenzenowe paliwa gaznikowe, najczesciej wywodzace sie z ropy naftowej, co w przypadku samowystarczalnie pracu¬ jacego urzadzenia do uplynniania wegla przeciez nie zachodzi.Celem wynalazku jest zatem opracowanie takiego sposobu wytwarzania paliwa gaznikowego z oleju lekkiego weglowego, w którym bezposrednio otrzymuje sie niskobenzenowe, wysokookta¬ nowe, nieszkodliwe dla srodowiska paliwo gaznikowe, które korzystnie bez wprowadzania dodat¬ ków podwyzszajacych liczbe oktanowa wykazuje liczby oktanowe (BLO:SLO) co najmniej 98/88, przy czym sposób ten ma byc ponadto niezalezny od mozliwosci dysponowania nieskobenzeno- wymi skladnikami domieszkowymi.Sposób wytwarzania paliwa gaznikowego, w którym olej lekki pochodzenia weglowego poddaje sie obróbce w etapie rafinacji i w nastepnym etapie reformowania, polega wedlug wyna¬ lazku na tym, ze z reformatu (reformatu wsadowego) o zakresie temperatury wrzenia 40-205°C i o liczbie oktanowej (badanej liczbie oktanowej lub silnikowej liczbie oktanowej) wiekszej od 98 lub odpowiednio 88 oddestylowuje sie frakcje aromatyczna o zakresie temperatury wrzenia okolo 65-85°C i o relatywnie najwyzszej zawartosci benzenu, a obie pozostale frakcje reformatu laczy sie i stosuje lacznie jako paliwo gaznikowe o zawartosci co najwyzej okolo 5% wagowych benzenu i o liczbie oktanowej (BLO lub SLO) co najmniej 98 lub odpowiednio 88.Takuzyskane paliwo gaznikowe ma te zalete, ze liczba oktanowa pomimo daleko posunietego zmniejszenia zawartosci benzenu jest równie duza lub wieksza niz liczba oktanowa reformatu wsadowego i to bez koniecznosci wprowadzania w tym celu domieszek lub podwyzszajacych liczbe oktanowa dodatków szkodliwych dla srodowiska, przy czym takie paliwo gaznikowe osiaga liczby Im Cl.4 C10L 1/062 145 199 oktanowe (BLO = badana liczba oktanowa: SLO = silnikowa liczba oktanowa) równe 98/88, a tym samym moze byc stosowane jako paliwo o wysokiej liczbie oktanowej. Paliwo gaznikowe wytworzone sposobem wedlug wynalazku, równoczesnie wykazuje zasadniczo dowolnie, a korzystnie co najwyzej 5% wagowo zawartosc benzenu. Do lego za pomoca spsobu wedlug wynalazku otrzymuje sie równoczesnie frakcje wysoko wzbogacona benzenem, która ze wzgledu na wysokie stezenie benzenu moze takze z ekonomicznego punktu widzenia byc dalej wykorzystana jako cenny surowiec chemiczny. Otrzymuje sie przy tym równiez weglowodory parafinowe i nafteny o wysokim stezeniu, które mozna spozytkowac jako rozpuszczalnik lub jako wsad do wytwarzania olefin wedlug znanych sposobów.Nieoczekiwanie stwierdzono, ze za pomoca rektyfikacji mozna z reformatu pochodzenia weglowego wyodrebnic benzonosne frakcje o wysokim stezeniu benzenu, nie obnizajac przy tym liczb oktanowych BLO/SLO pozostalego reformatu, chociaz odpedza sie benzen posiadajacy wysoka liczbe oktanowa.Reformat (reformat wsadowy) wytwarza sie na znanej drodze korzystnie z oleju lekkiego weglowego nastepujaco: przeksztalcenie wegla w paliwo gaznikowe (benzyne) nastepuje w kilku etapach. W etapie pierwszym - w fazie blotnej - wegiel w obecnosci mialko rozdrobnionych katalizatorów przeprowadza sie za pomoca wodoru w odpowiedniej temperaturze i pod odpo¬ wiednim cisnieniem w surowy olej weglowy (olej sredni i benzyne surowa). Surowa benzyne wówczas poddaje sie najpierw rafinacji w dolaczonym kolejno etapie rafinacji wobec katalizatorów rafinowania pod podwyzszonym cisnieniem (5-10 MPa) i w wysokiej temperaturze (350-400°C).Podczas tej rafinacji az do najmniejszych ilosci sladowych (< 1 ppm) usuwa sie obecne jako organicznie zwiazane w oleju heteroatomy siarki, azotu i tlenu, dzialajace jako zatruwacze kataliza¬ torów kontaktowych reformowania. Ta rafinowana benzyna wykazuje relatywnie niskie liczby oktanowe i nie spelnia wymagan odnosnie liczb oktanowych BLO/SLO równych 98/88.W celu polepszenia liczby oktanowej benzyna ta musi byc reformowana. Reformowanie nastepuje na znanej drodze wobec kontaktowych katalizatorów reformowania na osnowie platyny lub ukladu platyna/ren pod cisnieniem 1-3 MPa i w temperaturze kolo 500°C. W reformowaniu zachodza liczne reakcje, takie jak reakcje izomeryzacji, dehydrocyklizacji, tworzenia olefin i aromatyzacji. W przypadku rafinatów pochodzenia weglowego, wykazujacych nafteny (czyli uwodornione weglowodory aromatyczne) w wysokim stezeniu, przewazajacymi w reformowaniu sa reakcje izomeryzacji i aromatyzacji. W reformowaniu nafteny - cykloheksan i metylocyklopen- tan - tworza benzen. W zaleznosci od warunków postepowania w reformowaniu zawartosc ben¬ zenu w benzynie weglowej wynosi 10-20% wagowych.Taki reformat wsadowy stosuje sie w sposobie wedlug wynalazku osiagajac poprzednio omówione korzysci. Przy tym zgodnie z praktyczna postacia wykonania sposobu wedlug wyna¬ lazku reformat wsadowy wykazuje zakres temperatury wrzenia 40-205°C i liczbe oktanowa BLO lub MLO wieksza od 98 lub 88. Zasadniczo nie wykluczone, ze oprócz wspomnianego oleju lekkiego weglowego równiez nafty z oleju sredniego weglowego z takim samym wynikiem mozna poddac obróbce sposobem wedlug wynalazku, przy czym jednak nafty te nie powinny pochodzic z procesu hydrokrakowania, poniewaz taki produkt wsadowy jest bardzo silnie zizomeryzowany.Zgodnie z tym nafte, otrzymana z oleju sredniego weglowego droga tak zwanego hydrotreating, nalezy w mysl wynalazku uznac za olej lekki weglowy, który poddaje sie etapowi reformowania i etapowi destylacji w sposobie wedlug wynalazku. Warunki korzystne dla obróbki o nazwie hydrotreating podano w czasopismie „Erdól und Kohle - Erdgas - Petrochemie vereinigt mit Brennstoff-Chemie", tom 36, 1983, strony 370-372.Wedlugspecjalnej postaci wykonania sposobu wedlug wynalazku zakres temperatury wrzenia frakcji aromatycznej oddestylowywanej z reformatu wsadowego, wynosi 65-85°C.Zgodnie z inna, dalsza postacia wykonania sposobu wedlug wynalazku w przypadku wieloe¬ tapowo przeprowadzanego reformowania etap pierwszy prowadzi sie w takich warunkach, które sa szczególnie korzystne dla tworzenia benzenu, nastepnie oddestylowuje sie frakcje aromatyczna, a pozostale frakcje w kolejno nastepujacych dalszych etapach reformowania wspólnie poddaje sie obróbce w takich warunkach, zeby otrzymany przy tym i lacznie jako paliwo gaznikowe stosowany reformat byl zizomeryzowany w mozliwie najdalej posunietym stopniu. Dzieki tym zabiegom zgodnie z wynalazkiem osiaga sie szczególnie korzystne wyniki.145 199 3 Przyklad wykonania. Ideowy schemat postepowania przedstawiono w fig. na rysunku. W przypadku sposobu wedlug wynalazku reformat pochodzenia weglowego (strumien 1 w fig. na rysunku) rozdziela sie za pomoca rektyfikacji na trzy frakcje (strumienie 2,3 i 4). Strumien 2 sklada sie z niskowrzacych weglowodorów, którym w zaleznosci od zdolnosci rozdzielczej i sposobu eksploatacji kolumny rektyfikacyjnej towarzyszy wahajaca sie ilosc benzenu, na ogól jednak mniejsza od 5%.Strumien 3 jest frakcja, w której gromadzi sie benzen i która zawiera specyficzne weglowodory towarzyszace benzenowi w oleju weglowym. Strumien 4 zawiera wyzej wrzace weglowodory reformatu wsadowego i zaleznie od zdolnosci rozdzielczej oraz sposobu eksploatacji kolumny rektyfikacyjnej wahajaca sie ilosc benzenu, na ogól mniejsza od 5%.Strumien 5, bedacy polaczeniem strumieni 2 i 4, stanowi niskobenzenowe paliwo gaznikowe o zawartosci benzenu mniejszej niz 5%. W procesie rektyfikacji mozna wykorzystac zwykle kolumny z wypelnieniem lub kolumny z pólkami dzwonowymi. Ze strumieniem 3 na drodze znanego sposobu ekstrakcji mozna jako cenny surowiec chemiczny uzyskiwac benzen o wysokim stopniu czystosci. Pozostale skladniki, stanowiace weglowodory parafinowe i nafteny, mozna wykorzystac jako rozpuszczalnik lub jako wsad do wytwarzania olefin.W przypadku wprowadzenia 100 czesci wagowych reformatu pochodzenia weglowego uzy¬ skuje sie na ogól 5-15 czesci wagowych strumienia 2, 10-25 czesci wagowych strumienia 3 i 60-85 czesci wagowych strumienia 4. Ilosciowe udzialy sa jednak zalezne od skladu reformatu i w przypadku odmiennej obróbki oleju weglowego moga tworzyc inne stosunki z punktu widzenia wytwarzania niskobenzenowego paliwa gaznikowego. Krancowa temperatura wrzenia strumienia 3 musi byc okreslana tak, zeby ostatecznie w strumieniu 5 otrzymana zawartosc benzenu byla mniejsza od 5% wagowych.W przypadku wszystkich prób przeprowadzonych w sposobie wedlug wynalazku pomiary liczb oktanowych BLO/MLO poszczególnych strumieni nieoczekiwanie daly w wyniku to, ze strumien 3 pomimo wysokiej zawartosci benzenu (benzen ma BLO 100) wykazuja znacznie nizsze liczby oktanowe niz reformat wsadowy, a mianowicie BLO/MLO równe 83/76. W nastepstwie tego jednak liczba oktanowa strumienia 5 pomimo usuniecia wysokooktanowego, lecz dla srodo¬ wiska szkodliwego benzenu nieoczekiwanie sie zwieksza.I tak z wytworzonego w poprzednio omówiony sposób, pochodzacego z wegla reformatu o liczbach oktanowych BLO/MLO równych 99,3/88,0 i o zawartosci benzenu 12-19% wagowych wyodrebnia sie frakcje wrzaca w temperaturze 65-85°C (strumien 3). We frakcji tej bylo zawarte okolo 50% wagowych benzenu i zmierzono dla niej liczby oktanowe BLO/MLOo wartosci 83/76.Otrzymane w wyniku niskobenzenowe paliwo gaznikowe (81 czesci wagowych, strumien 5) osiag¬ nelo liczby oktanowe BLO/MLO równe 100/89 przy resztkowej zawartosci benzenu równej 2,6% wagowych. Jako aparatura rektyfikacyjna sluzyla do tego celu 15-pólkowa kolumna z wypelnie¬ niem, wykazujaca stopien deflegmacji 1:2.Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania paliwa gaznikowego o zawartosci co najwyzej 5% wagowych benzenu i liczbie oktanowej badanej 98 lub odpowiednio silnikowej 88, w którym olej lekki pochodzenia weglowego poddaje sie obróbce w etapie rafinacji i w nastepnym etapie reformowania, znamienny tym, ze z reformatu o zakresie temperatury wrzenia 40-205°C i o liczbie oktanowej badanej wiekszej od 98 lub odpowiednio silnikowej wiekszej od 88 oddestylowuje sie frakcje aromatyczna o zakresie temperatury wrzenia okolo 65-85°C i o relatywnie najwyzszej zawartosci benzenu, a obie pozostale frakcje reformatu laczy sie jako paliwo gaznikowe.145199 •c CU E O CJI QJ O CJI Oj ? g c Oj O .c LJ O CL O E |& Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 400 zl PL