Przedmiotem wynalazku jest sposób uwodorniania wegla z zastosowaniem uwodorniania w fazie blotnej i uwodorniania z katalizatorem w zlozu nieruchomym, w którym do wegla wsa¬ dowego w fazie blotnej pod cisnieniem powyzej 10 MPa i w temperaturze 450-500°C w obecno¬ sci katalizatora dodeje sie bezasfaltowy, z procesu pochodzacy olej zarobowy /olej zawra¬ cany/ i wodoronosny gaz obiegowy, gazowe i w postaci par wystepujace produkty uwodornia¬ nia w fazie blotnej oddziela sie w przynajmniej jednym oddzielaczu goracym od zawieraja¬ cego stale substancje szlamu odpadkowego, cala frakcje szczytowa z tego oddzielacza gora¬ cego w przynajmniej dwóch nastepnie dolaczonych reaktorach ze zlozem nieruchomym traktuje sie uwoforniajaco pod takim samym cisnieniem jak w fazie blotnej, a produkt olejowy wobec równoczesnego oddzielenia gazu obiegowego po skropleniu wystepujacych w postaci par produ¬ któw reakcyjnych z drugiego reaktora ze zlozem nieruchomamy odbiera sie w oddzielaczu zi¬ mnym.W przypadku otrzymywania olejów z wegla droga uwodorniania cisnieniowego miesza eie wegiel z ciagle w postepowaniu recyrkulowanym rozpuszczalnikiem /olejem zarobowym, olejem do przygotowania pasty, olejem zawracanym/ do postaci mieszaniny zdatnej do tloczenia pom¬ pa i po dodaniu zawierajacego wodór gazu poddaje eie przemianie pod cisnieniem powyzej 10 MPa w temperaturze 450 - 500°C w jednym lub wielu reaktorach w fazie cieklej /fazie blo¬ tnej/. Przy tym albo stosuje sie drobnoczasteczkowy katalizator i jako skladnik zawiesiny weglowej prowadzi sie go stale przez przestrzen reakcyjna, albo wykorzystuje sie fluidalne zloze katalizatora. Produkty reakcji rozdziela sie najpierw w oddzielaczu goracym w tem¬ peraturze nieco nizszej od temperatury reakcji na dwa strumienie czastkowe, szlam odpad-2 147 661 kowy i frakcje szczytowa.Szlam odpadkowy zawiera stale i nie uplynnione skladniki wegla i ewentualnie kata¬ lizator, poza tym asfaltonosne, nie dajace sie destylowac produkty uwodorniania wegla oraz male lub srednie ilosci dajacego sie destylowac oleju, Olej ten ze szlamu odzyskuje sie droga.destylacji lub na drodze innych zabiegów, takich jak odgazowanie niskotemperaturowe lub ekstrakcja rozpuszczalnikami, i stosuje sie do wytwarzania oleju zawracanego* Uboga w olej poz-pstalpsc stosuje sie zwykle jako substancje wsadowa do wytwarzania wodoru w od¬ powiednich sposobach zgazowywania.Frakcje szczytowa z oddzielacza mozna, w razie potrzeby, poprowadzic przez drugi od¬ dzielacz goracy, aby osadzic nieco porwanych za soba substancji czynnych i czastek asfaltu.Szlam z drugiego oddzielacze goracego przetwarza sie nastepnie razem ze szlamem odpadkowym z pierwszego oddzielacza goracego lub wykorzystuje bezposrednio do wytwarzania oleju za¬ wracanego. Nie zawierajaca substancji czynnych i asfaltów frakcja szczytowa z oddzielacza goracego lub z oddzielaczy goracych sklada sie z wystepujacych w postaci pary olejów: oleju ciezkiego, wrzacego pod normalnym cisnieniem w temperaturze powyzej 325°C, oleju sredniego, wrzacego w temperaturze 200 - 325°C, i oleju lekkiego, wrzacego* w temperaturze co najwyzej 200°C. Poza tym we frakcji szczytowej sa zawarte: wodór i gazy weglowodorowe, oraz male ilosci dalszych produktów, takich jak para wodna i gazy nieorganiczne.Z ogloszeniowego opisu Republiki Federalnej Niemiec Dfi-OS nr 2 654 635 znane jest prowadzenie ilosci czastkowej tych produktów uwodorniania wegla, które oddzielacz goracy opuszczaja w postaci par i gazów, poprzez jeden lub kilka reaktorów z nieruchomo ulozonym katalizatorem w celu uzyskania rafinowanych produktów olejowych. Niedogodnosc tej drogi postepowania polega na tym, ze na katalizatorze w zlozu nieruchomym musi byc przetwarzany produkt wsadowy, który sklada sie z oleju lekkiego, oleju sredniego i oleju ciezkiego.Poniewaz wysokowrzace frakcje oleju weglowego sa wedlug wszelkich regul znacznie trudnie¬ jsze do rafinowania niz frakcje niskowrzace, to tak wytworzony produkt olejowy wykazuje w przypadku ekonomicznie jeszcze znosnego obciazenia katalizatora dosc wysokie zawartosci resztkowe zwiazków siarki, tlenu i azotu. Dalsza wada polega na tym, ze ten produkt olejo¬ wy zawiera olej ciezki, podczas gdy dla stosowania lub przetwórstwa dalszego korzystnie zada sie olejów lekkich i srednich.W innej postaci wykonania sposobu wedlug ogloszeniowego opisu Republiki Federalnej Niemiec DE-OS nr 2 654 635 obiera sie czastkowa ilosc par i gazów z oddzielacza goracego znacznie wyzsza niz to odpowiada nowo utworzonemu olejowi; duza czesc tego stosowanego do wytwarzania pasty weglowej zawracanego oleju rafinuje sie wiec uwodorniajaco równiez na katalizatorze w zlozu nieruchomym. Jezeli do tego celu nie przewiduje sie odpowiednio dodatkowej przestrzeni reakcyjnej z katalizatorem, to stopien rafinacji tego produktu ole¬ jowego zmniejsza sie jeszcze dalej. Przez wprowadzenie oleju lekkiego i oleju sredniego w zamian za olej ciezki mozna w przypadku tej drogi postepowania wprawdzie obnizyc poziom wrzenia produktu olejowego, jednakze wymaga to powaznie zwiekszonego zapotrzebowania na aparaty i na energie dla etapów destylacyjnych i mimo tego nie polepsza stopnia rafinacji frakcji olejowych.Obie postacie wykonania sposobu wedlug ogloszeniowego opisu Republiki Federalnej Niemiec DE-OS nr 2 654 635 maja ponadto te wade, ze oleje o wszystkich poziomach wrzenia traktuje sie razem na tym samym katalizatorze i dlatego z mierna sprawnoscia rafinacyjna.Szczególnie intensywne rafinowanie i uwodornianie zwlaszcza lzejszych frakcji jest jed¬ nakze z reguly pozadane, aby np. móc je bez dalszych stopni uwodorniania stosowac w spo¬ sobie reformowania, a równoczesnie zwykle wystarcza tylko umiarkowanie intensywne uwodo¬ rnianie oleju zawracanego dla wytwarzania pasty weglowej i ewentualnie tez czesci oleju sredniego z produktu, aby mozna bylo przy tyra zaoszczedzic wodór.Z europejskiego zgloszenia patentowego EPA nr 0 132 526 znana jest droga postepowa¬ nia, w której bezposrednio w przylaczu do oddzielacza goracego eksploatuje sie oddzielacz147 661 3 miedzystopniowy, z którego odbiera sie znaczna czesc potrzebnego oleju zawracanego, a dalsza mniejsza czesc równiez w tym sposobie uzyskuje sie na drodze obróbki szlamu odpadkowego w urzadzeniu do odparowywania rozprezonego /rzutowego/. Pary i gazy obecne poza oddziela¬ czem miedzystopniowym prowadzi sie przez katalizator w zlozu nieruchomym. Dlatego produkt olejowy tego uwodorniania wegla sklada sie przy tym kazdorazowo z najnizej wrzacych frak¬ cji olejowych. Nawet jednak w tym sposobie nie jest mozliwa selektywna obróbka frakcji lek¬ kich 1 srednich oleju. Przede wszystkim jednak w tym sposobie, jak tez w przypadku pierw¬ szej postaci wykonania sposobu wedlug ogloszeniowego opisu Republiki Federalnej Niemiec DE-OS nr 2 654 635, nie rafinuje sie uwodorniajaco oleju zawracanego do wytwarzania pasty weglowej.Celem wynalazku jest wyeliminowanie niedogonosci zwiazanych z tego rodzaju sposob¬ ami i otrzymanie z wysoka wydajnoscia oleju weglowodorowego, zasadniczo nie zawierajace¬ go zwiazków tlenu, azotu i siarki.Osiaga sie ten cel za pomoca sposobu, który wedlug wynalazku polega na tym, ze 75-100 % oleju zawracanego, potrzebnego dla wytworzenia pasty weglowej, otrzymuje sie z oddzielacza miedzystopniowego, dolaczonego za pierwszym ukladem reaktora ze zlozem nieru¬ chomym, co najwyzej 25% tego oleju zawracanego otrzymuje sie ze szlamu odpadkowego z od¬ dzielacza goracego lub z oddzielaczy goracych, a frakcje szczytowa-z tego oddzielacza mie* dzystopniowego poddaje sie traktowaniu uwodorniajacego, rafinujacemu i ewentulanle roz¬ szczepiajacemu w drugim ukladzie reaktora ze zlozem nieruchomym, skladajacym sie z jedne¬ go lub kilku reaktorów.W korzystnej postaci wykonania sposobu za oddzielaczem miedzystopniowym dolaczony jest drugi oddzielacz miedzystopniowy, z którego droga czesciowego skraplania frakcji szczytowej otrzymuje sie trwaly podczas skladowania, ale niezupelnie oczyszczony olej sre¬ dni, a z oddzielacza zimnego otrzymuje sie glównie olej lekki o jakosci oleju wsadowego do raformowania.Postepuje sie korzystnie tak, ze olej zawracany, otrzymany ze szlamu odpadkowego z oddzielacza goracego i z ewentualnie obecnego drugiego oddzielacza goracego, odprowadza sie przed pierwszy oddzielacz goracy.W szczególnie korzystnej postaci wykonania sposobu olej, otrzymany ze szlamu odpad¬ kowego z oddzielacza goracego i z ewentualnie obecnego drugiego oddzielacza goracego, wste¬ pnie traktuje sie uwodorniajaco w dodatkowym reaktorze ze zlozem nieruchomym poza obiegiem gazu i cala frakcje szczytowa z tego reaktora jako olej zawracany doprowadza sie do pasty weglowej przed ogrzewaniem lub podczas ogrzewania.Stwierdzono nieoczekiwanie, ze juz umiarkowanie intensywna, uwodorniajaca rafinacja calego oleju zawracanego lub przewazajacej czesci tego oleju zawracanego prowadzi do bar¬ dzo powaznego zwiekszenia wydajnosci oleju w reaktorze uwodorniania wegla, i ze przy tym mozna osiagnac szczególnie daleko idaca rafinacje produktu olejowego, jezeli wystepujace w postaci pary lub gazu produkty z reaktora calkowicie lub w przewazajacej czesci podda sie umiarkowanej rafinacji w pierwszym stopniu uwodorniania na pierwszym katalizatorze w zlozu nieruchomym, a po wykropleniu w oddzielaczu miedzystopniowym wyzej wrzacej ozesci, potrzebnej jako olej zawracany podda sie pozostala, jeszcze w postaci par i gazów wyste¬ pujaca czesc drugiemu uwodornianiu na drugim katalizatorze w zlozu nieruchomym.W sposobie wedlug wynalazku otrzymuje sie olej zawracany, który pod wzgledem gesto¬ sci i poziomu wrzenia jest lzejszy niz nie rafinowany olej zawracany. Tylko mala czesc ca¬ lego odparowywalnego oleju pozostaje w szlamie odpadkowym i zostaje z niego uzyskiwana.Wedlug wszelkich regul temperatura w glowicy oddzielacza goracego wynosi co najmniej 440°C; przy tym ze szlamu odpadkowego otrzymuje sie mniej niz 25# oleju zawracanego, to jest mniej niz 20# calkowitej ilosci odparowywalnego oleju /produktu olejowego + oleju zawracanego/.4 H7 661 Korzystnie olej, uzyskany za szlamu odpadkowego, bezposrednio spreza sie pompa do poziomu wysokocisnieniowego, przy czym zarówno wtryskiwanie do goracych frakcji szczyto¬ wych oddzielacza goracego moze byc potrzebne, by sterowac temperatura wlotowa pierwszego reaktora ze zlozem nieruchomym, jak i moze byc potrzebne wtryskiwanie przed /pierwszym/ oddzielaczem goracym, przy czym wyczuwalne cieplo produktów z reaktora w fazie blotnej wystarcza do odparowania oleju ze szlamu odpadkowego.Mozliwe jest stosowanie oleju ze szlamu odpadkowego bezposrednio jako oleju zawra¬ canego, jednakze rafinujace uwodornianie takze tego skladnika oleju zawracanego jest korzy¬ stne, gdyz na tej drodze mozna otrzymac najwyzsza wydajnosc oleju i najlepszy stopien rafi¬ nacji tego produktu olejowego. Dzieki temu mozna zgodnie z dalszym uksztaltowaniem sposo¬ bu wedlug wynalazku olej ze szlamu odpadkowego uwodorniajaco rafinowac w odzlelnym reak¬ torze poza obiegiem gazu, jesli zada sie szczególnie lagodnej drogi postepowania dla pier¬ wszego ukladu reaktora ze zlozem nieruchomym; wstepnie rafinowany olej nastepnie mozna wtryskiwac albo do frakcji szczytowej ewentualnego drugiego oddzielacza goracego i tak w pierwszym ukladzie reaktora ze zlozem nieruchomym rafinowac w dalekiej mierze, albo mo¬ zna go stosowac bezposrednio jako frakcje oleju zawracanego. W tym przypadku wstepnie ra¬ finowany olej korzystnie od razu po opuszczeniu oddzielnego reaktora i wespól z towarzysza¬ cymi gazami i parami prowadzi sie przed podgrzewacz fazy blotnej* wykorzystuje sie przy tym wyczuwalne cieplo i nadmiarowy wodór, a paste weglowa mozna sporzadzic w stezeniu odpowie¬ dnio wyzszym.Selektywna rafinacje w celu wytworzenia bezposrednio jako wsad do reformowania na¬ dajacego sie oleju lekkiego przy relatywnie niskim zuzyciu wodoru osiaga sie wedlug dal¬ szego uksztaltowania sposobu, jezeli po wyprowadzeniu oleju zawracanego z oddzielacza mie- dzystopniówego prowadzi sie drugie oddzielanie miedzystopniowe w dalej obnizonej tempera¬ turze. W #elu polepszenia ostrosci rozdzialu moze na drugim oddzielaczu miedzystopniowym byc .umieszczona wysokocisnieniowa kolumna frakcjonujaca. Granica rozdzialu uklada sie w tem¬ peraturze okolo 185°C, tak wieo otrzymuje sie umiarkowanie rafinowany, ale trwaly podczas skladowania olej sredni, który mozna stosowac np. jako olej opalowy. Mieszanine par i ga¬ zów, opuszczajaca przez glowice kolumne frakcjonujaca, po odpowiednim podgrzaniu oczyszcza sie dokladnie w drugim ukladzie reaktora ze zlozem nieruchomym. Po ochlodzeniu otrzymuje sie z oddzielacza zimnego olej lekki /o temperaturze wrzenia do 185°C/9 praktycznie uwol¬ niony calkowicie od heteroaroamtów.W porównaniu ze znanymi sposobami sposób wedlug wynalazku wykazuje omówione nizej zalety. Pomimo usuniecia tlenu i azotu z produktu olejowego nie zachodzi w nastepstwie rów¬ noczesnie spowodowanej uwodorniajacej rafinacji oleju zawracanego zadne zmniejszenie wydaj¬ nosci, lecz przeciwnie nastepuje nieoczekiwanie znaczny wzrost wydajnosci.Dzieki dodatkowej uwodorniajacej obróbce wylacznie produktu olejowego w za miedzy- stopnlowym oddzielaczem nastepujacym ukladzie reaktora ze zlozem nieruchomym dochodzi do bardzo daleko posunietego wyeliminowania heteroaromatów z juz w pierwszym ukladzie rea - która ze zlozem nieruchomym wstepnie rafinowanego oleju* Eksploatowanie reaktora fazy blotnej, reaktora do uwodorniania oleju zawracanego i reaktora do dokladnej rafinacji produktu olejowego we wspólnym wysokocisnieniowym obiegu gazu zaoszczedza w porównaniu z eksploatacja oddzielonych instalacji pokazna liczbe apa¬ ratów i maszyn oraz wiele energii. Poniewaz oleje sa mniej czesto rozprezane, to rozpusz- czalnosciowe straty wodoru sprezonego sa mniejsze. Zwiazki wielkoczasteczkowe, powstajace podczas skraplania miedzystopniowego olejów nisko rafinowanych, oddzialywuja silnie uszka¬ dzajaco na katalizator w zlozu nieruchomym, dlatego takie oleje z reguly wymagaja dodatko¬ wej obróbki miedzystopniowej, np. na drodze destylacji. W aposobie wedlug wynalazku nato¬ miast unika sie skraplania miedzystopniowego; oleje te przewaznie w postaci par i pod ci¬ snieniem wodoru docieraja bezposrednio do katalizatorów rafinacji, które dlatego maja147 661 5 dlugi okres aktywnosci. Jako katalizatory stosuje sie rozpowszechnione w uwodornianiu wegla zwiazki zelaza, kobaltu, niklu, wolframu, molibdenu, cynku lub cyny z tlenem lub siarka prze¬ waznie na nosniku, a takze mieszaniny kilku tych zwiazków.Dalsze szczególy sposobu wedlug wynalazku omówiono blizej w przykladach, powolujac sie na rysunki. Przedstawione na rysunku fig. 1-4 ukazuja strumieniowy schemat technologi¬ czny sposobu wedlug wynalazku i kilku modyfikacji. Fig. 1 przedstawia droge postepowania sposobem wedlug wynalazku z oddzielaczem miedzystopniowym umieszczonym miedzy dwoma reak¬ torami ze zlozem nieruchomym.W urzadzeniu mieszalnikowym 1 miesza sie zmielony wegiel i ewentualnie mase katali- zatorowa z olejem z oddzielacza raiedzystopniowego 14 do postaci pasty. Stosunek wegla /bezwodnego/ do oleju moze wynosic od okolo 1:0,8 do okolo 1:3, korzystnie od 1:1 do 1:1,5.Paste weglowa tloczy sie za pomoca pompy 2 do cisnienia roboczego instalacji uwodornienia, które wynosi powyzej 10 MPa, korzystnie 15-40 MPa. Przewodem 3 doprowadza sie gaz z uwodo- rniania, który sklada sie z gazu obiegowego /przewód 21/ i wodoru /przewód 22/. Zawartosc wodoru w gazie obiegowym /gaz z uwodornienia/ powinna wynosic wiecej niz 50* objetoscio¬ wych. Gaz obiegowy nadto wdmuchuje sie w do tego potrzebnych ilosciach w celu regulowania temperatury na róznych poziomach do reaktorów uwodorniania 5, 12 i 16. Calkowita ilosc gazu obiegowego, mierzona przy sprezarce 20f odpowiada 1-8 ra normalnych na 1 kg wegla /bez¬ wodnego i bezpopiolowego/; korzystnie 3-5 m na 1 kg czystego wegla. Ilosc swiezego wodo¬ ru wynosi, odpowiednio do zuzycia wodoru, 700-1500 ra normalnych na 1 kg wsadu weglowego.Paste weglowa i gaz z uwodornienia ogrzewa sie w podgrzewaczu 4 i poddaje sie reakc- ji-w reaktorze fazy blotnej 5 w temperaturze 450-500°C Reaktor 5 moze skladac sie z poje¬ dynczego pojemnika lub z kilku pojemników. Jezeli jest on wyposazony w fluidalne zloze ka- talizatorowe, to pasta weglowa nie musi zawierac zadnej masy katalizatorowej. W oddziela¬ czu 6 oddziela sie w temperaturze 440-480 G pary i gazy od substancji cieklych i stalych /szlam odpadkowy/ i glowica oddzielacza 6 odprowadza dalej. Szlam odpadkowy rozpreza sie i poddaje odparowaniu rzutowemu w celu uzyskania olejów w nim zawartych. Pozostalosc po odparowaniu rzutowym sluzy w znany sposób do wytworzenia wodoru.Pary z procesu odparowywania rzutowego skrapla sie w wymienniku cieplnym 8 i jako olej rzutowy wprowadza do odbieralnika 9. Ten olej rzutowy albo bezposrednio przewodem 10A prze¬ syla sie do wytworzenia pasty, albo wysokocisnieniowa pompa 10 tloczy sie olej rzutowy do par/gazów/ z oddzielacza goracego 6. Temperature tej mieszaniny reguluje sie dzieki wymie¬ nnikowi cieplnemu 11 tak, zeby wlotowa temperatura do reaktora 12 otrzymala zadana warto¬ sc /350-420°C/.Jako katalizatory w reaktorach 12 i 16 stosuje sie katalizatory uwodorniania i rafi¬ nacji tego rodzaju, jakie rozpowszechnione sa w przypadku przeróbki olejów weglowych i ro¬ py naftowej; przy tym mozna w reaktorach 12 lub 16 stosowac jednakowe lub rózne kataliza¬ tory, aby odnosnie stopnia rafinacji, nasycenia, rozszczepienia i zuzycia wodoru osiagnac najkorzystniejsze wyniki np. dla danego wsadu weglowego lub danego produktu koncowego.Pary/gazy/ z reaktora 12 chlodzi sie w wymienniku cieplnym 13 tak dalece, aby ciagle do postaci oleju skraplala sie taka ilosc, jaka zuzywa sie przy wytwarzaniu pasty weglo¬ wej. Ten olej zawracany rozpreza sie w oddzielaczu miedzystopniowym 14 i zawraca do urza¬ dzenia do mieszania 1. Potrzebna temperatura przed oddzielaczem miedzystopniowym 14 wyno¬ si 250-350°0.Pary i gazy, które opuszczaja oddzielacz miedzystopniowy 14, doprowadza sie droga wymiany ciepla i ewentualnie dodatkowego regulowania temperatury /"chlodnica/ ogrzewacz 15_7 do wlotowej temperatury /350-420°C/ reaktora 16 ze zlozem nieruchomym. Przez schlo¬ dzenie do temperatury ponizej 50°C w wymienniku cieplnym 17 wydziela sie z mieszaniny par i gazów produkt olejowy; poza tym skrapla sie w tym miejscu woda z uwodornienia, amo¬ niak i kwas siarkowy. Ciecze te rozprezajac odbiera sie z oddzielacza zimnego 18 i prowa-6 H7 661 dzi do dalszej przeróbki lub do dalszego stosowania.Z glowicy oddzielacza zimnego 18 odbiera sie mieszanine gazowa, która glównie skla¬ da, sie z wodoru i gazów weglowodorowych, Jednakze zawiera tez siarkowodór, amoniak i male ilosci tlenków wegla. W wysokocisnieniowym przemywaniu gazu 19 oczyszcza sie ten gaz w po¬ trzebnym zakresie i wzbogaca wodorem. Sprezarka 20 gazu obiegowego przetlacza gaz obiegowy z powrotem przed reaktory uwodorniania.Fig. 2 przedstawia uksztaltowanie sposobu wedlug wynalazku z zastopowaniem dwóch od¬ dzielaczy miedzystopniowych 14 i 15A miedzy oboma reaktorami 12 i 16. Ta droga postepowania jest korzystna wówczas, gdy jedynie strumien oleju lekkiego z produktu olejowego musi byc rafinowany w bardzo daleko posunietym stopniu, natomiast strumien oleju sredniego moze byc dalej stosowany w postaci trwalego podczas skladowania, umiarkowanie rafinowanego produktu.Z mieszaniny par/gazów/ za reaktorem 12, jak juz opisano, uzyskuje sie olej zwracany. Frak¬ cje szczytowa z oddzielacza miedzystopniowego 14 chlodzi sie w wymienniku cieplnym 15 tak dalece, zeby z drugiego oddzielacza 15A odbierac glównie olej sredni /o temperaturze wrze¬ nia 185-325°C/. Ten oddzielacz miedzystopniowy 15A moze w zaleznosci od rodzaju kolumny de¬ stylacyjnej byó wyposazony w ksztaltki wypelnienia lub inne elementy wzbogacane w celu po¬ lepszenia ostrosci rozdzialu. Pary i gazy, odbierane w glowicy oddzielacza lub kolumny do¬ prowadza sie w wymienniku cieplnym 15 B do wlotowej temperatury /350-420°C/ reaktora ze zlo¬ zem nieruchomym. Z oddzielacza zimnego 18 w tej drodze postepowania otrzymuje sie olej, który glównie sklada sie z oleju lekkiego /o krancowej temperaturze wrzenia 185°C/ i wyka¬ zuje jakosc wsadu do reformowania.Fig. 3 przedstawia dalsze uksztaltowanie sposobu wedlug wynalazku. W przypadku tej drogi postepowania destylat z urzadzenia do odparowywania rzutowego 7 za pomoca pompy 10 przewodem 2& wtryskuje sie do goracych produktów z reaktora fazy blotnej 5 przed ich wlo¬ tem do oddzielacza goracego. Cieplo, potrzebne do odparowania oleju rzutowego, odbiera sie przy tym produktom z reaktora fazy blotnej 5» Fig. 4 przedstawia uksztaltowanie sposobu wedlug wynalazku, w którym dodatkowy rea¬ ktor 25 jest umieszczony poza wspólnym obiegiem gazu. Wedlug tej drogi postepowania olej rzutowy po dodaniu wodoru lub wodoronosnego gazu przewodem 23 ogrzewa sie w wymienniku cieplnym/podgrzewaczu/ 24 i uwodornia w reaktorze 25 ze zlozem nieruchomym w temperaturze 350-420 C pod prawie takim samym cisnieniem jak w innych reaktorach. Dodatek wodoru do oleju rzutowego miesci sie przy tym w zakresie 0,5-5 m /kg. Wszystkie produkty z wylotu re¬ aktora 25 doprowadza sie przewodem 26 przed podgrzewaczem 4 do pasty weglowej, znajduja - cej sie pod cisnieniem. Zawartosc substancji stalej w pascie weglowej, sporzadzonej w urza¬ dzeniu do mieszania 1, nastawia sie odpowiednio wyzej niz w przypadku zwyklych dróg poste¬ powania. Wodór, nie zuzyty w reaktorze 25, jest calkowicie do dyspozycji dla uwodorniania w fazie blotnej, stad tez doprowadzanie swiezego wodoru przewodem 22 mozna odpowiednio zmniejszyc.W ramach wynalazku mozliwe sa tez polaczenia omawianych uksztaltowan. I tak np. dro¬ ge postepowania wedlug fig. 2 mozna w odpowiedni sposób uksztaltowac jak droge wedlug fig.1.Ponadto mozliwe sa dalsze uksztaltowania, np. produkty z reaktora 25 ze zlozem nieruchomym /droga postepowania wedlug fig. 4/ mozna dodawac równiez w innym miejscu urzadzenia do uwodorniania, np. za oddzielaczem goracym 6 lub za reaktorem 12 ze zlozem nieruchomym.Podane nizej przyklady objasniaja blizej droge postepowania i z nia zwiazane zale¬ ty sposobu wedlug wynalazku.Przyklad I. /Droga postepowania wedlug zastrz. 1 sposobu wedlug wynalazku/.W urzadzeniu wedlug fig. 1 miesza sie do postaci pasty 126 kg/h bezwodnego wegla gazowo-plomiennego /""w przeliczeniu 120 kg/h wegla bezwodnego i bezpopiolowego_7 z 5 kg/h katalizatora i 134 kg/h zawracanego oleju i razem z 650 nr/h gazu z uwodornienia /ilosci gazu w warunkach normalnych/, skladajacego sie ze 150 m /h swiezego wodoru i 500 m /h ga¬ zu obiegowego /zawierajacego 60% objetosciowych wodoru/, prowadzi sie przez reaktor fazy147 661 7 blotnej 5. Cisnienie w reaktorze wynosi 40 MPaf a temperatura 470°C. W przestrzeni par od¬ dzielacza goracego 6 utrzymuje sie temperature 440 C. Szlam odpadkowy z oddzielacza gora¬ cego 6 poddaje sie odparowaniu rozprezeniowemu /odparowanie rzutowe/ pod próznia, otrzymu¬ jac przy tym 24 kg/h oleju rzutowego, który- bez dalszej obróbki stosuje sie do wytwarzania oleju zawracanego. Cala frakcje szczytowa z oddzielacza goracego 6 prowadzi sie przez rea¬ ktor 12 ze zlozem nieruchomym, zawierajacy 80 kg dostepnego w handlu katalizatora z aiarcz- ków niklu i molibdenu na nosniku AlpO.-SiOp. Srednia temperatura katalizatora wynosi 380°C, a cisnienie 40 MPa. Wyprowadzane produkty chlodzi sie do temperatury 275°C. Otrzymuje sie przy tym 110 kg/h cieklego oleju, który odbiera sie z oddzielacza miedzystopniowego 14 i laczy z olejem rzutowym z przewodu 10A. Tak wytworzony olej zawracany zawiera 38% oleju ciezkiego /o temperaturze wrzenia powyzej 325°C/ i 62% oleju sredniego. Frakcje szczytowa z oddzielacza miedzystopniowego 14 prowadzi sie przez reaktor 16 ze zlozem nieruchomym, wy¬ pelniony 80 kg dostepnego w handlu katalizatora, skladajacego z siarczku molibdenu i siar¬ czku niklu, osadzonych na nosniku z tlenku glinowego. Srednia temperatura katalizatora wy¬ nosi 390°C, a cisnienie 40 MPa. Droga ochlodzenia do temperatury 20°C z produktów reakcji wykrapla sie 65 kg/h produktu olejowego o przezroczystosci wody, który spuszcza sie z od¬ dzielacza zimnego 18. Produkt olejowy zawiera 20 mg/kg zasadowego azotu i 50 mg/kg feno¬ lowego tlenu. Po uplywie 1 miesiaca skladowania z wykluczeniem dostepu powietrza i swiatla olej jest lekko zóltawo zabarwiony. Wydajnosó oleju jest wyzsza, a równoczesnie jakosc oleju jest znacznie lepsza niz w przypadku uwodorniania wegla bez zintegrowanych stopni ra¬ finacji.Przyklad II. /Droga postepowania wedlug zastrz. 1 sposobu wedlug wynalazku, w której olej zawracany calkowicie uzyskuje sie z oddzielacza miedzystopniowego/ W urzadzeniu wedlug fig. 1 miesza sie do postaci pasty 105 kg/h bezwodnego wegla gazowo-plomiennego /"w przeliczeniu 100 kg/h wegla bezwodnego i bezpopiolowego_7 z 4 kg/h katalizatora i 154 kg/h "zawracanego oleju i razem z 625 m/h gazu e uwodornienia, sklada¬ jacego sie ze 125 m /h swiezego wodoru i 500 nr/h gazu obiegowego /zawierajacego 80% obo- jetnosciowych wodoru/, prowadzi sie przez reaktor fazy blotnej 5 o zawartosci 200 litrów.Cisnienie w reaktorze 5 wynosi 30 MPa, a temperatura 470°C. W oddzielaczu goracym 6 utrzy¬ muje sie temperature 440 C. Szlam odpadkowy z oddzielacza goracego 6 poddaje sie odparowa¬ niu rozprezeniowemu pod próznia, otrzymujac przy tym 21 kg/h destylatu, który wtlacza sie przed wlotem reaktora 12 ze zlozem nieruchomym. Przez ten reaktor 12 poza tym prowadzi ca¬ la frakcje szczytowa z oddzielacza goracego 6. Reaktor 12 zawiera 80 kg dostepnego w han¬ dlu katalizatora rafinacyjnego na osnowie niklu, molibdenu i tlenku glinowego; srednia temperatura katalizatora wynosi 390°C. Przez ochlodzenie do temperatury 290°C produktu opu¬ szczajacego reaktor 12 otrzymuje sie 154 kg/h oleju, odbieranego z oddzielacza miedzysto¬ pniowego 14; olej ten nieprzerwanie zawraca sie do wytwarzania pasty weglowej.Olej zawracany sklada sie z 30% oleju ciezkiego o temperaturze wrzenia powyzej 325°C i z 70% oleju sredniego o temperaturze wrzenia nie przewyzszajacej 325°C. Pary i gazy, odciagane z glowicy oddzielacza miedzystopniowego 14, prowadzi sie przez reaktor ze zlozem nieruchomym 16, który równiez zawiera 80 kg dostepnego w handlu katalizatora rafi¬ nacyjnego na osnowie Ni, Mo i Al^O^. Temperatura katalizatora wynosi srednio 390°C* Droga ochlodzenia do temperatury 20°C produktów wyprowadzanych z reaktora otrzymuje sie w zimnym oddzielaczu 18 55 kg produktu olejowego o przezroczystosci wody, skladajacego sie z 40% oleju lekkiego /ponizej 185°C/ i z 60% oleju sredniego /185-325°C/.Po uplywie 1 miesiaca olej ten jest stale bezbarwny. Olej ten zawiera tylko 6 mg/kg zasa¬ dowego azotu i mniej niz 15 mg/kg fenolowego tlenu. Sam olej lekki zawiera mniej niz 2 mg/kg azotu. Wydajnosc oleju wynosi 55%, a jakosc oleju jest dobra.Przyk lad III. /Droga postepowania wedlug zastrz. 2 sposobu wedlug wynalaz¬ ku z dodatkowym oddzielaczem miedzystopniowym/.[ 8 147 661 Próbe przeprowadza sie w takich samych warunkach jak w przykladzie II, lecz pro¬ wadzone w temperaturze 290°C przez glowice oddzielacza miedzystopniowego 14 pary i gazy chlodzi sie do temperatury 170°C i wprowadza do czesci odpedowej kolumny z wypelnieniem ksztaltkowym 15A o okolo 25 pólkach teoretycznych /""przy obciazeniu ciecza 20 litrów/h_7. wykazujacej wykonanie odporne na wysokie cisnienia. Z fazy blotnej tej kolumny rozpreza¬ jac otrzymuje sie 33 kg/h oleju sredniego o temperaturze wrzenia 175-325°C. Pary i gazy, odciagane u szczytu kolumny w temperaturze 160°C, ogrzewa sie i prowadzi przez reaktor ee zlozem nieruchomym 16. Reaktor 16 zawiera 50 kg dostepnego w handlu katalizatora rafina - cyjnego Ni-Mo-AlpO-. Srednia temperature tego zloza katalizatorowego utrzymuje sie na po¬ ziomie 375°C. Produkt wyprowadzony z reaktora chlodzi sie do temperatury 20°Cf otrzymujac z oddzielacza zimnego 22 kg/h oleju lekkiego o krancowej temperaturze wrzenia 185°C.Olej sredni zawiera 0,06$ zasadowego azotu i mniej niz 0,1% tlenu. Po 1-miesiecz¬ nym skladowaniu z wykluczeniem dostepu powietrza i swiatla olej ten jest slomiano-zólty i nie tworzy zadnych osadów. Olej lekki zawiera po mniej niz 1 mg/h dajacych sie miarecz¬ kowac azotu i tlenu. Po 1-miesiecznym skladowaniu wykazuje niezmiennie przezroczystosc wody, Prz yklad IV. /Droga postepowania wedlug eastrz. 3 sposobu wedlug wynalazku/.W urzadzeniu do uwodorniania podobnym do fig. 3 prowadzi sie 100 kg/h wegla plomie¬ niowego /w przeliczeniu na wegiel bezwodny i bezpopiolowy/ razem z 4 kg/h katalizatora i 154 kg/h zawracanego oleju w temperaturze 448°C pod cisnieniem 28 MPa przez reaktor fazy blotnej 5 o pojemnosci 200 litrów. Ponadto wprowadza sie 550 nr/h gazu obiegowego /o za - wartosci 80% wodoru/ i 125 ar/h swiezego wodoru. Produkty wyprowadzone z reaktora rozdzie¬ la sie w oddzielaczu goracym 6 w temperaturze 450°C na strumien cieklego szlamu odpadkowe¬ go i na strumien par/gazów odciaganych z glowicy. Ten ostatni strumien prowadzi sie przez bezposrednio nastepujacy drugi oddzielacz goracy 9 w temperaturze 445°C.Ze szlamu odpadkowego oddzielacza goracego 6 oddestylowuje sie w urzadzeniu 7 do odparowywania rozprezeniowego pod próznia 18 kg/h oleju rzutowego. Olej ten laczy sie ze skladajacym sie glównie z oleju szlamem odpadkowym £~2 kg/h_7 drugiego oddzielacza gora¬ cego 9 i przewodem 26 wtlacza do produktów wyprowadzonych z reaktora, zanim one osiagna oddzielacz goracy 6.Szczytowa frakcje z drugiego oddzielacza goracego 9 prowadzi sie w temperaturze 380°C przez 80 litrów katalizatora Ni-Mo-tlenek glinowy w reaktorze 12. Po ochlodzeniu do temperatury 280°G otrzymuje sie w oddzielaczu mledsystopniowym 14 154 kg/h oleju, który stosuje sie do wytwarzania pasty weglowej. Strumien frakcji szczytowej z oddzielacza mie- dzystopniowego 14 ogrzewa sie do temperatury 390° C i prowadzi sie w temperaturze 400°C przez 80 litrów katalizatora Co-Mo-AlpO, w reaktorze 16. Po ochlodzeniu produktów reakto¬ ra 16 otrzymuje sie z oddzielacza zimnego 18 54 kg/h produktu olejowego o zawartosci 10 mg/kg zasadowego azotu i 15 mg/kg fenolowego tlenu. Olej ten sklada sie z 45% oleju lekkiego i 55% oleju sredniego. Po 1-miesiecznym skladowaniu wystepuje lekkie zólte zaba¬ rwienie oleju, który poczatkowo wykazywal przezroczystosc wody.Przyklad V. /Droga postepowania wedlug zastrz. 4 sposobu wedlug wynalazku/.W zgodnie z fig. 4 wyposazonym urzadzeniu do uwodorniania prowadzi sie próbe uwodo¬ rniania z subbiturnicznyra weglem. Przy tym do postaci zawiesiny miesza sie 109 kg/h bezwo¬ dnego wegla /"w przeliczeniu 100 kg/h wegla bezwodnego i bezpopiolowego_7 z 4 kg/h kata¬ lizatora 1 87 kg/h oleju zawracanego. Zawiesine te nieprzerwanie tloczy sie za pomoca po¬ mpy wysokocisnieniowej 2 do podgrzewacza 4. Przed podgrzewaczem 4 wprowadza sie gaz obie¬ gowy, zawierajacy 85% objetosciowych wodoru, w ilosci 150 nr/h. Poza tym do brzeczki we¬ glowej przed podgrzewaczem 4 wprowadza sie domieszke goracych cieklych i gazowych produk¬ tów z reaktora ze zlozem nieruchomym 25, wypelnionego 25 kg katalizatora Ni-Mo na nosniku z tlenku glinowego. W reaktorze 25 poddaje sie obróbce caly olej rzutowy /~25 kg/h_7 za pomoca 125 nr/h swiezego wodoru w temperaturze 385°C pod cisnieniem 15,2 MPa. Reaktor147 661 9 fazy blotnej ma objetosc 200 litrów, a eksploatuje sie go w temperaturze 458°C pod cisnie¬ niem 15 MPa. Produkty te rozdziela sie w goracym oddzielaczu 6 w temperaturze 450°C na stru¬ mien cieklego szlamu odpadkowego i na strumien par i gazów, który po ochlodzenia do tempe¬ ratury 370°C prowadzi sie przez reaktor 12 wypelniony 80 kg nieruchomego zlota katalizato- rowego. Katalizatorem jest dostepny w handlu katalizator uwodorniania, skladajacy sie z siarczku wolframu i niklu na nosniku z tlenku glinowego. Cisnienie w reaktorze tym wynosi 15 MPa, a temperatura 39O°0. Produkty z reaktora 12 chlodzi sie do temperatury 330°C, a z kolejno nastepujacego oddzielacza miedzystopniowego 14 mozna odbierac 87 kg/h mieszaniny olej sredni/olej ciezki, która w calosci stosuje sie jako olej zawracany.Ze szlamu odpadkowego z oddzielacza goracego 6 otrzymuje sie w trakcie obróbki w od- parowywalniku rzutowym 25 kg/h oleju rzutowego, który na drodze nasycenia kwasem siarkowo¬ dorowym zasiarcza sie, a nastepnie, jak podano, uwodornia sie i stosuje w dalszej przeróbce.Wystepujaca w postaci par i gazów frakcje szczytowa z oddzielacza miedzystopniowe- go o temperaturze 330°C ogrzewa si* do temperatury 370°C i prowadzi przez reaktor 16 wypel¬ niony 80 kg stalego katalizatora Ni-Mo-AlgO^, przy ozym cisnienie wynosi nadal 15 MPa i utrzymuje sie temperature 375°C. Po ochlodzeniu produktów reakcji do temperatury 20°C otrzy¬ muje sie z oddzielacza zimnego 18 56,6 kg/h produktu olejowego, skladajacego si« z 40% oleju lekkiego i 60$ oleju sredniego* Zawartosc zasadowego azotu wynosi 8 mg/kg, a zawarto¬ sc fenolowego tlenu okolo 15 mg/kg. Po uplywie 1 miesiaca wobec wykluczenia dostepu powie¬ trza i swiatla olej .niezmiennie wykazuje przezroczystosc wody.Przyklad VI. /Przyklad porównawczy bez rafinacji oleju zawracanego i produ¬ ktu olejowego/.Próbe przeprowadza sie tak, jak w przykladzie II, lecz urzadzenie nie zawiera ani reaktora ze zlozem nieruchomym 12 za oddzielaczem goracym 6 ani reaktora ze zlozem nieru¬ chomym 16 za oddzielaczem miedzystopniowym 14. Ilosc swiezego wodoru wynosi 100 m /h.Godzinna ilosc destylatu olejowego z odparowania rozprezeniowego szlamu odpadkowego wyno¬ si 30 kg. Na drodze ochlodzenia par z oddzielacza goracego 6 do temperatury 300°C otrzymu¬ je sie z oddzielacza miedzystopnlowego 14 124 kg/h oleju, laczy z destylatem otrzymanym ze szlamu odpadkowego i nieprzerwanie zawraca do wytwarzania pasty weglowej. Olej zawraca¬ ny zawiera 45% oleju sredniego* a reszte stanowi olej ciezki. W oddzielaczu zimnym 18 otrzy¬ muje sie 49,5 kg/h produktu olejowego, zawierajacego 23% oleju lekkiego i 77% oleju sre¬ dniego. W oleju tyra zawartosc zasadowego azotu wynosi 0,76%, a zawartosc fenolowego tlenu 2,7%. Poczatkowo zóltawo zabarwiony olej zabarwia sie po ftplywie 1 miesiaca na czarno. Bez rafinacji oleju zawracanego i produktu olejowego otrzymuje sie wiec nizsza wydajnosc i zna¬ cznie gorsza jakosc oleju.Przyklad VII. /Przyklad porównawczy - rafinacja tylko produktu olejowego/.Prowadzi sie próbe tak jak w przykladzie VI, lecz za oddzielaczem miedzystopniowym 14 eksploatuje sie reaktor ze zlozem nieruchomym 16, wypelniony 160 kg katalizatora. Ilosc swiezego wodoru wynosi 125 m /h.Jako produkt olejowy w oddzielaczu zimnym 18 otrzymuje sie 48,5 kg/h trwalego pod¬ czas skladowania oleju o jasnosci wody. Sklada sie on z 42%'oleju lekkiego i 58% oleju sredniego. Zawartosc zasadowego azotu wynosi 12 mh/kg. Jakosc oleju jest zatem podobna, ale wydajnosc jest znacznie nizsza niz w sposobie wedlug wynalazku* Przyklad VIII. /Przyklad porównawczy - rafinacja calego oleju/. W próbie podobnej, jak w przykladzie II, pierwszy reaktor ze zlozem nieruchomym 12 zawiera 160 kg katalizatora, zas drugi reaktor ze zlozem nieruchomym 16 nie jest eksploatowany. Ilosc swiezego wodoru wynosi 125 m /h, a w ciagu godziny otrzymuje sie 20 kg destylatu ze szla¬ mu odpadkowego. Z oddzielacza zimnego 18 otrzymuje sie w ciagu godziny 55 kg oleju. Olej ten sklada sie z 36% oleju lekkiego i 64% oleju sredniego. Zawartosc azotu wynosi 100 mg/kg.Poczatkowo bezbarwny olej zabarwia sie po uplywie-1 miesiaca zólto. Wydajnosc w tej drodze10 H7 661 postepowania wedlug stanu techniki jest dobra, lecz jakosc oleju jest niewystarczajaca.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób uwodorniania wegla z zastosowaniem uwodorniania w fazie blotnej i uwodor¬ niania z katalizatorem w zlozu nieruchomym, w którym do wegla wsadowego w fazie blotnej pod cisnieniem powyzej 10 MPa i w temperaturze 450-500°C w obecnosci katalizatora dodaje sie bezasfaltowy, pochodzacy z procesu olej zarobowy /olej zawracany/ i wodoronosny gaz obiegowy, gazowe i w postaci par wystepujace produkty uwodorniania w fazie blotnej oddzie¬ la sie w przynajmniej jednym oddzielaczu goracym od zawierajacego stale substancje szlamu odpadkowego, cala frakcje szczytowa z tego oddzielacza goracego vi przynajmniej dwóch na - stepnie dolaczonych reaktorach ze zlozem nieruchomym traktuje sie uwodorniajaco pod takim samym cisnieniem jak w fazie blotnej, a produkt olejowy wobec równoczesnego oddzielenia gazu obiegowego po skropleniu wystepujacych w postaci par produktów reakcyjnych z drugie¬ go reaktora ze zlozem nieruchomym odbiera sie w oddzielaczu zimnym, znamienny tym, ze 75-100% oleju zawracanego, potrzebnego dla wytworzenia pasty weglowej, otrzy-' muje sie z oddzielacza miedzystopniowego, dolaczonego za pierwszym ukladem reaktora ze zlozem nieruchomym, przy czym co najwyzej 25% tego oleju zawracanego otrzymuje sie ze szla- mu odpadkowego z oddzielacza goracego lub z oddzielaczy goracych, a frakcje szczytowa z tego oddzielacza miedzystopniowego poddaje sie. traktowaniu uwodorniajacemu, rafinujace - mu i ewentualnie rozszczepiajacemu w drugim ukladzie reaktora ze zlozem nieruchomym, skla¬ dajacym sie z jednego lub kilku reaktorów. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze za oddzielaczem miedzy- stopniowym dolaczony jest drugi oddzielacz miedzystopniowy, z którego droga czesciowego skraplania frakcji szczytowej otrzymuje sie trwaly podczas skladowania, ale niezupelnie oczyszczony olej sredni, a z oddzielacza zimnego otrzymuje sie glównie olej lekki o ja¬ kosci oleju wsadowego do reformowania. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze olej zawracany, otrzymany ze szlamu odpadkowego z oddzielacza goracego i z ewentualnie obecnego drugiego oddzielacza goracego, odprowadza sie przed pierwszy oddzielacz goracy. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze olej, otrzymany ze szlamu odpadkowego z oddzielacza goracego i z ewentualnie obecnego drugiego oddziela¬ cza goracego, 'wstepnie traktuje sie uwodorniajaco w dodatkowym reaktorze ze zlozem nie¬ ruchomym poza obiegiem gazu i cala frakcje szczytowa z tego reaktora jako olej zawracany doprowadza sie do pasty weglowej przed ogrzewaniem lub podczas ogrzewania. pozostalosc* rzutowa147 661 pozostalosc 1 rzutowa pozostaloscfrzutowa147 661 22 wysokoprezny / m wodór swiezy 21 MJ^ ^2a 20 rV 11 23 x M 19 1 14 18 wodo produkt olejowy olej zawracany i Fig. A pozostalosc \ rzutowa Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 400 zl PL