4 lipca 1925 r. it*°«PiT^o V, h RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ OPIS PATENTOWY Nr 1644.Standard Oil Company (San Francisco, California, Stany Zjednoczone Ameryki).KI. 23 b 5.Sposób wytwarzania olejów, wrzacych w temperaturach niskich, z lub frakcyj o punkcie wrzenia wyzszym.Zgloszono 15 grudnia 1921 r. olejów Wynalazek dotyczy produkcji weglowo¬ dorów o niskim punkcie wrzenia z wyzej wrzacych olei lub destylatów i polega na procesie, który pozwala wytwarzac jedno¬ rodny plynny olej weglowodorowy w spo¬ sób ciagly bez osiadania w retorcie wegla, weglowodorów stalych lub cial smolistych.Wszystkie powstajace wskutek rozszczepia¬ nia weglowodory stale i ciala smoliste po¬ zostaja w roztworze lub w zawieszeniu w rozpuszczalniku i w tym stanie moga byc u- suniete z przyrzadu.Przy rozkladaniu oleju w celu wypro¬ dukowania substancyj weglowodorowych o niskim punkcie wrzenia substancje te po¬ wstaja stopniowo i na razie maja konsy¬ stencje smolista, poczem dopiero wskutek dalszego rozkladu cial smolistych powstaja zwiazki weglowe w stanie bardziej stezo¬ nym. O ile przy powstawaniu substancyj smolowych i dalszej ich redukcji na wegiel, mamy moznosc regulowania procesu i pod¬ trzymywania powstajacych frakcyj o wyso¬ kim punkcie wrzenia w roztworze, reakcje mozna prowadzic w sposób ciagly i bez wy¬ dzielania sie wegla.Utrzymujac w aparacie taka ilosc roz¬ puszczalnika w stosunku do przerabianego oleju, by natychmiast po rozkladzie cza¬ stkowym rzeczonego oleju na olej o punkcie wrzenia nizszym, pcmieniony rozpuszczal¬ nik utrzymywal powstale frakcje w roztwo¬ rze, mozna usuwac te frakcje bez osiada¬ nia ich w aparacie.Ponizej przytaczamy szczególowy opis jednej z naj praktyczniej szych postaci wy¬ konania niniejszego wynalazku.Proces polega na utrzymywaniu w apa¬ racie stalej objetosci oleju przerabianego i na ciaglem odciaganiu, w miare ich wy¬ twarzania, frakcyj nisko wrzacych, odpro¬ wadzaniu pozostalosci, zawierajacych we¬ glowodory stale lub mazie w roztworze lub zawieszeniu, i podtrzymywaniu stalego ci¬ snienia i temperatury.W metodach stosowanych obecnie, roz¬ szczepianiu olejów ziemnych towarzyszy wydzielanie sie wegla, stalych weglowodo¬ rów oraz cial smolistych wewnatrz aparatu grzejnego zladu.Wydzielanie sie i gromadzenie tych cial na powierzchni ogrzewalnej retorty utrud¬ nia przewodnictwo ciepla przez scianki me¬ talowe, przyprawiajac nietylko o straty cieplne lecz i powolne niszczenie metalu, dzieki wysokiej temperaturze scianek, co przyspiesza zuzycie calego aparatu. Apa¬ rat tego rodzaju mozna wprawdzie od cza¬ su do czasu wylaczac w celu oczyszczania jego powierzchni od osadów, uniemozliwia to jednak prowadzenie procesu sposobem ciaglym, pochlania wiele czasu i obniza wy¬ dajnosc aparatu.Olej przerabiany znajduje sie w zbior¬ niku, wytrzymujacym okreslone cisnienie i bezposrednio ogrzewanym, badz tez wy¬ plywa z podobnego zbiornika i przechodzi przez pomocniczy aparat grzejny. W kaz¬ dym z tych wypadków proces nie posiada ciaglosci i odbywa sie z wydzielaniem we¬ glowodorów stalych, które co czas jakis usuwac nalezy kosztem przerwy w pracy urzadzenia.W nowym przyrzadzie dla unikniecia tych klopotliwych zabiegów, zbierajace sie w retorcie weglowodory stale i mazie za¬ biera doprowadzany don bez przerwy roz¬ puszczalnik, który utrzymuje te substancje w roztworze lub w zawieszeniu, nie pozwala¬ jac im osiadac na sciankach aparatu.Jedna z cech nowego pomyslu stanowi ciagle usuwanie weglowodorów stalych i cial smolowych z aparatu zapomcca wpro¬ wadzania, lacznie z olejem przerabianym, odpowiedniej nie rozkladajacej sie substan¬ cji, a wiec np. oleju, który jest wzglednie stalym w temperaturze i przy cisnieniu, przy jakiem sie proces odbywa, wobec cze¬ go wydzielajace sie podczas rozkladu prze¬ rabianego oleju stale weglowodory i mazie pozostaja w zawieszeniu lub w roztworze i nie moga osiadac na sciankach przyrzadu.Rozpuszczalnikiem moze byc jakikol¬ wiek olej weglowodorowy niewrazliwy na temperatury i cisnienie stosowane w proce¬ sie, np. destylat tak zwany odporny na cie¬ plo ropy kalifornijskiej, wrzacej w tempe¬ raturze wzglednie niskiej i zawierajacej sto¬ sunkowo duzo naftenów i weglowodorów a- romatycznych, albo jedna z wrzacych nisko frakcyj podobnej ropy, albo jakikolwiek inny olej niewrazliwy na cisnienie i tempe¬ ratury, stosowane przy przeróbce oleju roz¬ szczepianego.Metoda nie jest bynajmniej zwiazana ze stosowaniem okreslonego jakiegos roz¬ puszczalnika, który moze powstawac przy samym procesie albo pochodzic z innego zródla. Wymieniane rozpuszczalniki slu¬ za jedynie za przyklady olejów, nadajacych sie do celów metody.Ponizej podajemy szczególowy opis me¬ tody w zwiazku z rysunkiem, przedstawia¬ jacym w postaci schematycznej urzadzenie, jakie sluzy do jej realizacji.Rozpuszczalnik miesci sie w zbiorniku i, obslugiwanym przez pompe 2 zapomoca przewodu 3 z zaworem 4, który laczy zbior¬ nik 1 z komora 5, zwana wyparnica. Pom¬ pa ods*)dkowa 6 od strony ssacej polaczo¬ na jest rura 7 z- wyparnica 5, od strony tloczacej zas rura 8, która prowadzi od retorty, posiadajacej postac wezownicy 9, umieszczonej w piecu 10. Przewód 11 laczy wezownice 9 z wyparnica. Olej przerabia¬ ny miesci sie w zbiorniku 12. Pompa 13 po- — 2 —laczona jest przewodem 14 ze zbiornikiem 12, przewodem zas 15 z doprowadzajacym rozpuszczalnik przewodem 3. Wyparnica 5 posiada przewód parowy 16 z deflegmato- rem 17 polaczonym z chlodnica 18. Zbior¬ nik 19 polaczony jest z chlodnica, zawór zas 20 sluzy do odprowadzania skroplin do naczynia. Wyparnica posiada rure wylo¬ towa 21, która prowadzi do chlodnicy 22.Chlodnica wypróznia sie przez zawór 23 do zbiornika 24, a rura 26 posiada lej 25.Trójnik 27 prowadzi przez wyparnice 5 do przewodu 7 na stronie ssacej pompy 6.Przerabiany olej i rozpuszczalnik sciekaja do leja 25, rura 26 przechodza do trójnika 27 i lacznie z odciagiem z wyparnicy 5 do przewodu ssacego 7 pompy. Trójnik laczy rure 26 i przewód ssacy 7; trzeci otwarty wylot trójnika zanurzony jest w plynie wy¬ parnicy 5. Przestrzen parowa nie powinna rozciagac sie ponizej prowadzacego do wy¬ parnicy 5 otworu trójnika. Przestrzen pa¬ rowa wyparnicy zajmuje mniej wiecej 1/3, plyn 2/3 objetosci wyparnicy, co zapewnia dzialanie ssace pompy.Proces prowadzimy w sposób nastepu¬ jacy.Przed zapoczatkowaniem pracy wypar¬ nica 5 zostaje wypelniona olejem do wla¬ sciwego poziomu z pozostawieniem odpo¬ wiedniego miejsca na przestrzen parowa.Olej naplywa ze zbiornika 1 przy czynnej pompie 2 przewodem 3, lacznie z rozpu¬ szczalnikiem, stanowiacym olej praktycznie nierozszczepiajacy sie, czyli olej niewrazli¬ wy na stosowane przy przeróbce cisnienia i temperatury, zaleznie od wlasciwosci ole¬ ju, z którego otrzymac mamy przez desty¬ lacje frakcje niskowrzaca. Po wprowadze¬ niu do wyparnicy 5 rozpuszczalnika pu¬ szczamy pompe obiegowa 6, która wprawia rozpuszczalnik w ruch w obwodzie, utwo¬ rzonym przez wyparnice 5, trójnik 27, ru¬ re 7 pompy 6, rure 8, wezownice grzejna 9 i rure 11 oraz wyparnice 5.Nastepnie ogrzewamy wezownice 9, a równiez mase rozpuszczalnika, poczem za- pomoca pompy 13 doprowadzamy ze zbior¬ nika 12 przez rury 14, 15 i 3 pewna ilosc przerabianego oleju do wyparnicy 5, pod¬ noszac odpowiednio cisnienie pary, by do¬ prowadzic temperature do punktu odpo¬ wiadajacego rozszczepieniu.Przerabiany olej ze zbiornika 12 ciagnie pompa 13 przewodami 14 i 15 do przewodu 3, gdzie miesza sie on z rozpuszczalnikiem, doplywajacym do tego przewodu ze zbior¬ nika 1 za posrednictwem pompy 2. W apa¬ ratach typu przedstawionego mieszanina przerabianego oleju z rozpuszczalnikiem przechodzi z przewodu 3 przez zawór 4 do przewodu parowego 16, gdzie stanowi sro¬ dek czyszczacy dla uchodzacych z wypar¬ nicy 5 oparów, skraplajac frakcje oparów wrzace wyzej i spadajac wraz z niemi do le¬ ja 25, skad przez rury 26 przechodzi do przewodu ssacego 7 pompy 6, która wtla¬ cza je do przewodu 8 i wezownicy 9, gdzie mieszanina doprowadzana zostaje do tem¬ peratury rozkladu na frakcje wrzace wyzej i nizej. Po rozpadnieciu sie przerabianego oleju na owe frakcja, rozpuszczalnik roz¬ puszcza frakcje wrzace wyzej i zapobiega dalszemu ich rozkladowi, przyczem frakcje wrzace nizej uchodza. Z wezownicy 9 pro¬ dukty przeróbki przechodza do wyparnicy 5. Frakcje lotniejsze wyparowuja i plyna do przewodu parowego 16. Opary w prze¬ wodzie 16 po opisanem powyzej oczyszcze¬ niu uchodza do deflegmatora 17, który po¬ siada taka temperature, ze nieskroplony przy oczyszczaniu a nie rozkladajacy sie olej, wydzielony podczas destylacji, skra¬ pla sie i opada powrotnie do leja 25. Frak¬ cje niskowrzace opuszczaja deflegmator 17 i przechodza do chlodnicy 18, skraplaja sie i sciekaja do odbieralnika 19.Zawieszone w rozpuszczalniku weglowo¬ dory i smoly opuszczaja wyparnice przez zawór 21, chlodnice 22 i zawór 23 i prze¬ chodza do odbieralnika 24 w takiem tem¬ pie, by nasycanie rozpuszczalnika weglo- — 3 -wodorami ciezkiemi i smolami nie przekra¬ czalo granicy stezenia, ponad która rozpu¬ szczalnik tracilby zdolnosc rozpuszczania tych substancyj wysoko wrzacych, przesy¬ cajac sie natomiast weglowodorami ciezkie¬ mi. Przy przesyceniu rozpuszczalnika na¬ stepuje wydzielanie sie weglowodorów sta¬ lych i dalszy ich rozklad na wegiel. Sto¬ pien stezenia (rozpuszczalnika i wytworzo¬ nych z przerabianego oleju wyzej wrzacych frakcyj), dopuszczalny bez obawy wydzie¬ lania sie cial stalych i smolistych, zalezy od wlasnosci stosowanych olei. Tak np. za¬ wartosc wegla w pozostalosci nie powinna dziesieciokrotnie przenosic zawartosci tego ciala w oleju swiezym. Sa to jednak dane przyblizone i zmienne w zaleznosci od na¬ tury stosowanych olejów.Przy rozkladzie pewnych olejów nafto¬ wych powstaje dostateczna ilosc nierozkla- dajacego sie oleju typu nienasyconego, któ¬ ry sluzyc moze do utrzymania w roztworze lub w zawieszeniu weglowodorów stalych i mazi, zapobiegajac wydzielaniu sie tych cial na metalowych sciankach retorty. W takim razie dodawanie rozpuszczalnika z ze¬ wnatrz staje sie zbytecznem. Dodawanie przeto rozpuszczalnika z zewnatrz nie sta¬ nowi bynajmniej cechy znamiennej wyna¬ lazku.Pewna ilosc rozpuszczalnika uchodzi lacznie z weglowodorami stalemi i smolami.Ta utracona czesc rozpuszczalnika powin¬ na byc uzupelniona.W charakterze przykladu mozna przy¬ toczyc stosunek nastepujacy: w pewnych warunkach stosujemy na jedna czesc obje¬ tosciowa przerabianego oleju 3 do 5 czesci rozpuszczalnika. Cisnienie bezwzgledne mo¬ ze wynosic 7,4 — 8,4 atm tempera¬ tura zas 745 — 800° F. Wszelako propor¬ cja powyzsza, cisnienie i temperatura zmie¬ niaja sie w zaleznosci od wlasciwosci prze¬ rabianych olejów.W przykladzie poprzednim opisano po¬ czatek procesu i doprowadzenie rozpu¬ szczalnika do aparatu oraz wprowadzenie przerabianego oleju i wytworzenie odpo¬ wiedniego cisnienia i temperatury. W pra¬ ktyce mozna równiez sporzadzic mieszani¬ ne rozpuszczalnika i przerabianego oleju i wprowadzac ja nietylko na poczatku de¬ stylacji, ale podczas calego przebiegu pro¬ cesu (sposobem ciaglym).Rozpuszczalnikiem moze byc dowolny olej niskowrzacy, byle tylko byl niewrazli¬ wy na stosowane temperatury i cisnienia.Zasilajac bez przerwy aparat taka ilo¬ scia rozpuszczalnika, by objetosc zawarte¬ go w nim oleju byla stala, i, podtrzymujac rozklad przy wskazanem cisnieniu i tempe¬ raturze, mozna wytwarzac jednorodna frak¬ cje przy ciaglej pracy aparatu.Chociaz powyzej mówiono o rozpu¬ szczalniku i o oleju przerabianym, jako o dwóch róznych materjalach, rzecz jednak oczywista, ze nie stanowi to cechy znamien¬ nej wynalazku, równiez bowiem dobrze przerabiac mozna jakikolwiek olej poje¬ dynczy, zlozony z frakcyj, z których jedne rozszczepiaja sie w pewnej temperaturze i cisnieniu, drugie zas nie rozkladaja sie w tych warunkach i dzialaja w charakte¬ rze rozpuszczalnika.Metoda nie zalezy równiez od stosowa¬ nia jakiegos okreslonego oleju w charakte¬ rze rozpuszczalnika. Destylat ropy kalifor¬ nijskiej, o którym wyzej byla mowa, sluzyl za przyklad jedynie oleju nierozkladajace- go sie w pewnych temperaturach i przy pewnych cisnieniach.Przedstawiony na rysunku przyrzad rów¬ niez nie ogranicza zastosowan wynalazku i moze byc dowolnie zmieniany. PL