PL15213B1 - Sposób rozszczepiania oleju. - Google Patents

Description

W mysl niniejszego wynalazku w ce¬ lu frakcjonowania luib rozszczepiania we¬ glowodorów przerabiany olej ogrzewa sie do temperatury rozszczepiania, np. w we- zownicy, poczem wprowadza go sie do ko¬ mory, w której oddziela sie pary. Pary po oddzieleniu poddaje sie deflegmacji, przy- czem skroplmy wprowadza sie zpowrotem do strefy rozszczepiania, albo tez mozna te skropliny wyprowadzac nazewnatrz, nie prowadzac ich ponownie do strefy ogrze¬ wanej.W znanych procesach tego rodzaju moz¬ na odróznic dwie fazy, a mianowicie reak¬ cje glówna, w której wydzielaja sie pro¬ dukty lzejsze i ciezsze, oraz reakcja po¬ boczna, przy której wskutek polimeryzacji lub podobnego dzialania wydzielaja sie nadmierne ilosci produktów, jak mulek lub koks; ta reakcja poboczna zachodzi glów¬ nie w ciezszych produktach otrzymanych przy reakcji pierwszej.Doswiadczenia wykazaly, ze glówna reakcja rozszczepiania przebiega szybciej, niz szkodliwa polimeryzacja produktów ciezszych, przyczem glówna reakcja jest w zasadzie ukonczona, gdy olej opuszcza strefe ogrzewana i wchodzi w strefe od¬ dzielania par. Doswiadczenia te wykazaly, ze mozna uzyskac pozadana ilosc produk¬ tów o niskiej temperaturze wrzenia i ze plynne produkty o wyzszej temperaturzewrzenia moga miec pozadany sklad przy odpowiedniej regulacji temperatury, czasu IJp^ywamA &l^jti w strefie ogrzewanej i ci^ienuf*w fejze strefie, oraz przy odpro¬ wadzaniu pewnej ilosci ciepla z oleju opu¬ szczajacego strefe ogrzewana. W mysl ni¬ niejszego wynalazku odbywa sie wyzej wspomniana regulacja przez obnizanie ci¬ snienia przy usuwaniu oleju ze strefy o- grzewanej, przyczem znizka cisnienia nie moze przekraczac pewnych okreslonych granic.Jezeli olej po opuszczeniu strefy ogrze¬ wanej i wejsciu do strefy oddzielania par pozostaje pod dzialaniem niezmienionego cisnienia i temperatury, to ciezsze produk¬ ty reakcji glównej wydzielaja nadmierne ilosci produktów polimeryzacji, jak koks i mul, przyczem zachowywanie niezmiennej temperatury i cisnienia nie przyczynia sie bynajmniej do powiekszenia ilosci uzytecz¬ nych produktów, jak np. gazolina, otrzy¬ mywanych z lzejszych produktów reakcji glównej.W mysl niniejszego wynalazku jest za¬ tem regulacja temperatury, predkosci do¬ plywu oleju i cisnienia przy przerób¬ ce oleju w strefie ogrzewanej zabiegiem bardzo waznym, jezeli przebieg reak¬ cji glównej i pobocznej ma byc taki, aby ilosci mulu i koksu, powstajace gdy olej o- puszcza .strefe ogrzewana, nie przekracza¬ ly dopuszczalnych granic, Olej poddaje sie reakcji termicznej sci¬ sle kontrolowanej i regulowanej, a nastep¬ nie wprowadza go sie do strefy oddziela¬ nia par pod cisnieniem zmniejszonem.Zmniejszenie cisnienia przy wyjsciu z strefy ogrzewanej ulatwia oddzielanie lzej¬ szych produktów reakcji glównej od ciez¬ szych, a jednoczesnie produkty te oziebia¬ ja sie wskutek znizki cisnienia. Znizka ci¬ snienia dzialajacego na produkty reakcji o- puszczajace istrefe ogrzewana, jest srod¬ kiem zapobiegajacym powstawaniu nad¬ miernych ilosci mulu i koksu.W mysl niniejszego wynalazku zatem, podtrzymujac odpowiednia róznice cisnien pomiedzy strefa ogrzewania i strefa roz¬ dzielania przerabianego oleju, oraz pod¬ trzymujac odpowiednia temperature przej¬ sciowa pomiedzy temi strefami, otrzymuje sie w strefie rozdzielania jako pozostalosc ciecz, która po dostatecznie szybkiem usu¬ nieciu z tej strefy zawiera bardzo malo mu¬ lu i w zasadzie tylko bardzo malo koksu.Czas trwania okresu, w którym ciecze o wiekszym ciezarze wlasciwym pozostaja po glównej reakcji w strefie oddzielania, gdzie cisnienie jest zmniejszone, ma wplyw na stopien polimeryzacji tychze cieczy.Dlugosc tego okresu reguluje sie zaleznie od ilosci cieczy, znajdujacej sie w strefie oddzielania. Od ilosci cieczy znajdujacej sie w tej strefie oddzielania, rodzaju przera¬ bianego oleju i szybkosci, z jaka odbywa sie przeróbka, zalezy czas trwania okresu pozostawania cieczy o wiekszym ciezarze wlasciwym w strefie oddzielania i okresla¬ nie wysokosci poziomu cieczy, jaka w tej strefie musi byc utrzymywana.W urzadzeniu przedstawionem na ry¬ sunku ilosc cieczy znajdujacej sie stale w strefie oddzielania jest niewielka.W kazdym razie musi byc zachowany wlasciwy stosunek pomiedzy iloscia mate- rjalu doprowadzanego w jednostce czasu, temperatura i cisnieniem w strefie ogrze¬ wanej, spadkiem cisnienia przy przejsciu do strefy oddzielania, oraz czasem pozo¬ stawania produktów ciezszych w strefie oddzielania.Próby wykazaly, ze naogól przy przy¬ spieszaniu reakcji w strefie ogrzewania przez zwiekszenie spadku cisnienia przy przejsciu oddzielania par albo przez skra¬ canie czasokresu, w którym ciezsze ciecze pozostaja w strefie oddzielania, albo tez przez stosowanie obu srodków mozna osia¬ gnac pewnego rodzaju stan równowagi.Pozostalosc, która sie usuwa z strefy oddzielania, najlepiej zaraz oziebiac dotemperatury, ponizej której dalsze reakcje uboczne, lub polimeryzacja, sa niemoz¬ liwe.Sposób wedlug wynalazku moze byc ewentualnie ograniczony do wytwarzania wylacznie plynnych produktów przy jed- noczesnem zapobieganiu polimeryzacji pro¬ duktów ciezszych, gdy sie kontroluje do¬ kladnie wlasnosci tych ciezszych produk¬ tów przy usuwaniu ich z wlasciwego pro¬ cesu przeróbki. Stwierdzanie tych wlamosci wykazuje, czy warunki przeprowadzania procesu sa w wlasciwy sposób regulowane.Badanie wlasnosci produktów ciezszych opiera sie naprzyklad na tej zasadzie, ze zawartosc mulu w tych cieczach nie powin¬ na przewyzszac 6%, a najlepiej nie po¬ winna wynosic ponad 2%A przyczem za¬ wartosc mulu wyznacza sie znana metoda wirówkowo benzolowa.Dalsze próby wykazaly, ze w pewnych przypadkach, utrzymujac równa tempera¬ ture przejsciowa pomiedzy obiema strefa¬ mi i powiekszajac spadek cisnienia pomie¬ dzy temi strefami, mozna odparowac w strefie oddzielania wszystkie skladniki lot¬ ne oleju, tak ze w strefie tej pozostaja tyl¬ ko nielotne skladniki stale.Naogól nalezy przyjac, ze kazda zmia¬ na spadku cisnienia pociaga za soba rów¬ niez zmiane temperatury w strefie oddzie¬ lania, a tern samem zmiane parowania.Czynniki te musza sie wzajemnie równo¬ wazyc, przyczem nalezy jeszcze wziac w rachube szybkosc odprowadzania skladni¬ ków ciezszych ze strefy oddzielania i wów¬ czas mozna otrzymac pozadane wyniki.Na rysunku przedstawiono schematycz¬ nie urzadzenie do przeprowadzenia proce¬ su w mysl niniejszego wynalazku.W piecu 1 znajduje sie wezownica 2, umieszczona w osobnej komorze 4, odgro¬ dzonej od komory opalowej 3. Swiezy olej plynie przewodem 5 i przez zawór 6, po- czem pompa 7 wtlacza go przewodem 8 przez zawór 9 do wezownicy 2. Przy odpo- wiedniem ustawieniu zaworów 9 i 16 w przewodzie 11 mozna caly ladunek swieze¬ go oleju lub jego czesc, wprowadzac do górnej czesci deflegmatora 12.Wezownice 2 laczy przewód 14 ze znacz¬ nie wieksza komora 13, która stanowi w tym przypadku strefe oddzielania. W przewo¬ dzie tym znajduje sie zawór 15, reguluja¬ cy cisnienie. Z dolnej czesci komory 13 odchodza z punktów znajdujacych sie na róznych wysokosciach przewody odplywo¬ we 16, 16\ 16".Pary, oddzielone w komorze 13, ucho¬ dza z jej górnej czesci przez przewód 17, zawór 18 do deflegmatora 12. Skladniki niedostatecznie rozszczepione skraplaja sie w deflegmatorze, a skroplmy odplywaja z dolnej czesci deflegmatora przez przewód 19, zawór 20 do pompy 21, która tloczy je znowu do wezownicy 2. Powrotne odpro¬ wadzanie skroplin nie jest jednak niezbed¬ ne, tak ze cala ilosc skroplin lub ich czesc mozna wyprowadzac nazewnatrz zapomo- ca przewodu 22 i zaworu 23'. Jezeli skro¬ plin nie wiprowadza sie zpowrotem do we¬ zownicy 2, to zamiast swiezego oleju, któ¬ ry tutaj styka sie w deflegmatorze bezpo¬ srednio z parami, uzywa sie innego srodka chlodzacego, zapomoca którego wywoluje sie czesciowe skraplanie par. Moznaby, na¬ przyklad, przeprowadzac surowy olej przez zamknieta rure wezowa, któraby oziebiala pary w deflegmatorze, poezem olej ten od¬ plywalby wprost do wezownicy grzejnej 2.Pary uchodza z deflegmatora 12 prze¬ wodem 24 i przez zawór 25, poczern wcho¬ dza do skraplacza 26, z którego skropliny i nieskroplone gazy gromadza sie w zbior¬ niku 27. Zbiornik 27 jest wykonany w zna¬ ny sposób, mianowicie jest zaopatrzony w przewód odplywowy 28 z zaworem 29 dla cieczy, w przewód odplywowy 30 z zawo¬ rem 31 dla gazu i w drugi przewód odply¬ wowy 32, w którym jest wlaczony zawór 33 i pompa 34', wprowadzajaca czesc destyla¬ tu do górnej czesci deflegmatora 12. — 3 —Pozostalosc, usunieta z komory 13, przeplywa przewodem 35 do oziebiarki 36, która moze byc wykonana w postaci urza¬ dzenia do wymiany ciepla lub w dowolny inny sposób; nalezy tu równiez sposób o- ziebiania przez obnizanie cisnienia.Olej, podlegajacy rozszczepianiu w we- zownicy grzejnej 2, plynie do komory 13 pod cisnieniem nizszem od cisnienia panu¬ jacego w wezownicy 2, a do spowodowania tej znizki cisnienia sluzy zawór 15.Znizka cisnienia spowodowana pfzez zawór 15 moze byc tak znaczna, ze w ko¬ morze 13 panuje zasadniczo cisnienie wieksze od atmosferycznego tylko o tyle, azeby produkty parowania uchodzily z do¬ stateczna szybkoscia, albo tez cisnienie pa¬ nujace w komorze 13 moze znacznie prze¬ wyzszac cisnienie atmosferyczne. Cisnie¬ nie w strefie oddzielania reguluje sie w kazdym razie przez odpowiednie nastawia¬ nie zaworów po stronie wylotu par.Znizka cisnienia spowodowana przez zawór 15 wywoluje równiez znizka tempe¬ ratury oleju, a obnizenie temperatury zapo¬ biega, lub przynajmniej opóznia reakcje u- boczne lub polimeryzacje. Komore 13, wzglednie znajdujacy sie w niej olej, moz¬ na tez z zewnatrz ogrzewac lub oziebiac, zaleznie od tego, jakie zamierza sie osia¬ gnac wyniki, co zalezy równiez od wlasno¬ sci surowego oleju, albo od wlasnosci pro¬ duktów ostatecznych, W kazdym razie znizka temperatury przy przejsciu oleju z strefy ogrzewania 2 do strefy oddzielania 13 musi byc, dosc znaczna, bez wzgledu na jakosc oleju lub sposób przeróbka bo temperatura oleju w tern stadjum powinna sie róznic o tyle od temperatury rozszczepiania, aby mozna za¬ pobiec powstawaniu nadmiaru mulu i ko¬ ksu. Znizka temperatury oleju przy przej¬ sciu ze strefy ogrzewania do strefy oddzie¬ lania jest zatem wazna i najlepiej jest, je¬ zeli odbywa sie jednoczesnie ze znizka ci¬ snienia. W tym celu zaopatrzone jest u- rzadzeiiie w przewód 37 z zaworem 3&, za- pomoca którego dodaje sie do oleju opu¬ szczajacego wezownice 2 jakas ciecz chlo¬ dzaca, najlepiej weglowodór. Ilosc i tempe¬ rature cieczy chlodzacej mozna regulowac w ten sposób, azeby obnizanie temperatury i cisnienie dawalo pozadane wyniki.Ciecz chlodzaca mozna równiez doda¬ wac do cieklej pozostalosci w komorze 13, poczem najlepiej uzywac do tego celu ole¬ ju; doprowadzanie cieczy chlodzacej do komory 13 na rysunku nie przedstawiono.Ponizej podano przyklady liczbowe ob¬ jasniajace Blizej sposób rozszczepiania ole¬ ju wedlug wynalazku, oraz jego wartosc praktyczna.W pewnym przypadku zastosowano spadek cisnienia 20,7 kg na cm2. Przera¬ biany olej mial ciezar wlasciwy 27,5°Be i byl doprowadzany do deflegmatora 12 w takiej ilosci, ze olej plynacy do wezownicy^ grzejnej 2 zawieral jedna czesc oleju swiezego na 7,7 czesci powrotnych. Tem¬ peratura przejsciowa miedzy wezownica grzejna i strefa oddzielania wynosila okolo 485°C; w wezownicy podtrzymywano ci¬ snienie okolo 21,8 kg na cm2, które spadlo w komorze 13 do ok. 1,09 kg na cm2.Otrzymany w ten sposób sprezony de¬ stylat wynosi ilosciowo 68,5% swiezego o- leju i zawiera okolo 58% gazoliny w od¬ niesieniu do oleju swiezego, o temperatu¬ rze wrzenia 225°C. Olej nieodparowany u- suwano szybko z komory 13 i zaraz go o- ziebiano. Temperatura, przy której usuwa¬ no ten olej wynosila okolo 315°C, przy- czem na kazde 120 1 oleju otrzymywano o- kolo 85 g koksu. Pozostaly olej, odprowa¬ dzony z komory 13, poddano próbie wirów- kowo-benzolowej, po przetrzymaniu go przez 24 godziny przy temperaturze okolo 100°C, przyczem stwierdzono zawartosc mulu tylko 0f8%. Przez „mul" nalezy ro¬ zumiec wszystkie materjaly nierozpuszczal¬ ne w benzolu.Parowanie oleju po jego przejsciupczez wezownke ^tzejna 2/ikQmave:l$yvt którycL odbywa saetozsxcz^pianie parze- protoadza sie zatem w tensposób, ze aie6d- patadwaaa czesc okju wykosi tylko f okolo 38& ideja swiezego, wprowadzoffl*go do u- rzadzenia. \-r _;:,„.. /¦-,-¦¦¦.Przy przeprowadzaniu drugie; próby praktycznej przerabiano ten sam olej i teiD^efrattitfa praejsclo^ra pomiedzy wezow- nica i komora /3 wynosila znów 485°C, lecz spadek cisnienia pomiedzy wezownica grzejna i strefa oddzielania wynosi 61 kg na cm2. Swiezy olej doprowadzano do de- flegmatora w takiej ilosci, ze na kazda czesc oleju swiezego zawartego w miesza¬ ninie doprowadzanej do wezownicy grzej¬ nej przypadalo dziewiec czesci $kroplin powrotnych. W wezownicy grzejnej pano¬ walo cisnienie okolo 62 kg na cm2, a w ko¬ morze 13 okolo 1,09 kg. Ilosc sprezonego destylatu wynosila okolo 35% ilosci dopro¬ wadzonego oleju swiezego, przyczem de¬ stylat ten zawieral okolo 60% gazoliny, w stosunku procentowym do swiezego oleju, lecz ilosc koksu wynosila w tym przypadku 9 kg na 120 1 przerabianego oleju.Przy drugiej próbie przeróbki zacho¬ wano zatem te sama temperature przej¬ sciowa, lecz spadek cisnienia podwyzszono od 20,7 kg do 61 kg na cm2. Wskutek po¬ wiekszenia spadku cisnienia nastapilo pra¬ wie calkowite odparowanie wszystkich lot¬ nych skladników swiezego oleju. Przy pewnem okreslonem cisnieniu pozostaje zawsze niezaleznie od temperatury roz¬ szczepiania, stosunkowo znaczna czesc o- leju w samej wezownicy grzejnej w stanie plynnym. Jezeli potem ten plynny olej wchodzi do komory rozdzielania pod wyz- szem cisnieniem, to parowanie w tej ko¬ morze bedzie tern wydatniejsze, im wiek¬ sza bedzie róznica cisnien pomiedzy we¬ zownica grzejna i strefa oddzielania.Omawiany proces mozna przeprowa¬ dzac takze w ten sposób, ze otrzymuje sie tylko plynne produkty, mianowicie desty¬ lat, zaWkiApaBymfeetebeia^M&&*d*z n.y i skromny jKtwwint^ zaWttlflj^ft^ mftt znatarnie mklot muim;Pc<^^ tltó^0^owf^ir1 da ^w przyblizeniu pkr*Bi*m$ ws liczbowemu, Z parzyfcladu iegoRytynk^ ze przy temperaturze przejscipafrey/otej* o* kolo 485°C trzeba odprowadzac stosunko¬ wo zilaczna il©sc diepla pr^y'przejsciu ole¬ ju do strefy oddzielania. Odprowadzanie ctóplai adbytoa si£ przez ^a^wani*, np&wo- dowatie pri&zt anizke itenietóm Pmwiopo* ddbftifc' jrzfycz^na ¦* z*&tftój sfcfeifik fe£$* Aósti powstajacego koksu jest nagly odplyw cie¬ pla z cieczy w komorze 13, przyczem cie¬ pla uchodzi tak wiele, ze to wstrzymuje po¬ limeryzacje (której wynikiem jest powsta¬ wanie mulu i koksu), która nie dochodzi do skutku przed usunieciem skroplin po¬ wrotnych z komory 13.Prawdopodobnie, przy kazdej próbie, przy której zasadniczo wszystkie lotne skladniki oleju natychmiast paruja, wla¬ snie predkosc tego parowania zapobiega powstawaniu mulu i koksu przez polime¬ ryzacje, wskutek czego ilosc powstajacego koksu jest bardzo nieznaczna w porówna¬ niu z iloscia koksu powstajacego w rurach i kotlach do rozszczepiania oleju. Parowa¬ nie jest juz zupelnie skonczone zanim nasta¬ pi polimeryzacja. Przy rozszczepianiu oleju znanemi metodami otrzymuje sie nawet przy malym uzysku gazoliny 18 do 36 kg i wiecej koksu na 120 1 oleju swiezego.W omówionym przykladzie skraplanie par w deflegmatorze 12 nie bylo calkowite, mianowicie nie odprowadzano tych czesci, których temperatura wrzenia przekraczala 225°C. Gdyby skroplone w deflegmatorze wszystkie skladniki wrzace .powyzej 225°C i gdyby te skropliny wprowadzono zpowaro- tem do wezownicy, to jest do strefy roz¬ szczepiania, to pierwszy przyklad bylby wykazal, jak z swiezego oleju mozna wy¬ twarzac benzyne lub gazoline i otrzymywac tylko pozostalosc plynna o stosunkowo wielkiej wartosci handlowej, podczas gdy — 5 —gazu i koksu byloby bardzo malo. W dru¬ gim przykladzie otrzymanoby z swiezego oleju destylaty, które posiadalyby zasadni¬ czo wszystkie wlasnosci gazoliny lub ben¬ zyny, oraz gaz i koks w proporcjach poda¬ nych powyzej. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Sposób rozszczepiania weglodorów pod zmniejszonem cisnieniem, przy którym olej rozklada sie na pare i plynna pozosta¬ losc, znamienny tern, ze zmniejszenie ci¬ snienia i szybkosc usuwania plynnej pozo¬ stalosci z przestrzeni parowania reguluje sie, usuwajac z pozostalosci usunietej taka ilosc ciepla, aby maziste lub stale produk¬ ty polimeryzacji pozostalosci nie przekra¬ czaly uprzednio okreslonej ilosci. Un Wersal O i 1 Products Co. Zastepca: Dr. inz. M. Kryzan, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 15213, Druk L. Boguslawskiego i Skl, Warszawa. PL