PL18176B1 - Sposób przetwarzania stalych lub plynnych materjalów zawierajacych wegiel na produkty plynne niskowrzace. - Google Patents

Description

Przetwarzanie oleju skalnego, smoly, ich produktów destylacji oraz bitumów we¬ glowych na niskowrzace plynne weglowo¬ dory prowadzi sie dzis, jak wiadomo, w ten sposób, ze odpowiednie materjaly wyjscio¬ we traktuje sie same lub wobec katalizato¬ rów sprezonym wodorem przy temperatu¬ rze tak wysokiej, iz poszczególne skladniki materjalu wyjsciowego zaczynaja sie roz¬ padac. Ten sposób pracy wymaga zastoso¬ wania mniej lub bardziej czystego wodoru, przy cisnieniu 100 — 300 atmosfer.Stwierdzono, ze olej skalny, olej smolo¬ wy, bitumy, wegiel, drzewo i podobne ma¬ terjaly mozna przemienic na niskowrzace plynne produkty bez uzycia sprezonego ga¬ zu wodorowego, o ile te ciala dokladnie zmieszac z rozdrobnionem zelazem i woda i ogrzewac w autoklawach do temperatur, przy których rozpoczyna sie rozklad wody.Wiadomo, ze mieszanina zelaza i wody po ogrzaniu reaguje wedlug nastepujacego sumarycznego równania: Fe + H20 - FeO + H2, tworzac pierwiastkowy wodór, który w chwili wywiazywania sie jest bardzo czyn¬ ny i z tego powodu latwo i predko laczy sie z obecnemi zwiazkami wegla. Tworzacy sie pnzy tern tlenek zelaza po oddzieleniu od produktów reakcji zostaje w znany sposóbzredukowany do zelaza gabczastego dziala- nieiji redukujacych gazów lub innych srod¬ ków /edukujacych, np. zapomgca wegla, i zftiów powraca do procesu.Korzysci tego nowego sposobu sa naste¬ pujace. 1. Otrzymywanie czystego wodoru i sprezanie go, a wiec duze zuzycie sily, sta¬ je sie zbedne; 2. wodór im statu nascendi jest szcze¬ gólnie zdolny do reakcji i reaguje szybciej od gazowegp wo&om; 3. mieszanina zelaza z woda, w prze¬ ciwienstwie do gazowego wodoru, nie na¬ gryza scian naczynia reakcyjnego.Mieszanine zwiazków, zawierajacych wegiel, z gabczastem zelazem i woda w po¬ stacivplymiej przetlacza sie zapomoca pom¬ py do reakcyjnego naczynia jako emulsje lub paste. Konieczna do tego celu aparatu¬ ra jest tedy bardzo prosta, co obniza koszty produkcji. W porównaniu ze znanemi spo¬ sobami pyrogenetycznego rozszczepiania weglowo^OTÓw naftowych sposób wedlug wynalazku posiada te wyzszosc, ze jugma tu strat z powodu tworzenia sie koksu, o- raz ze prawie nie powstaja przytem weglo¬ wodory gazowe; odpowiednio do tegp, wy¬ dajnosc niskowrzacych weglowodorów jest wyzsza. i^r&ykjad I. 3 czesci smpLy podestyla- cyjiwj z wegla brunatnego, 2 czesci roz- (IraWiowgo zelaza i 1 czesc wody mi^za sie d^ktadiwe, mieszanine przetlacza zapo¬ moca pompy do wytrzymalej na cisnienie aparatury i ogrzewa w niej, stale miesjzajac lub przepompowujac, do temperatury 400° — 500°C, przyczem powstaje cisnienie po¬ wyzej 200 atmosfer. Pow^L&Ly produkt reak¬ cji oddziela sie od wody i przerabia zapo¬ moca r4^tylac$i. W t^ai gppspb otr^ymyje sie \&z$cfa$cfai0 okolo $0 — 80% materja- tu wy'}SM wadwpw, NKyrzacyck do 20OP, reszta zas, Wrzaca ^ppwy^ej ?Q0°, ^ozejby4 #zyta jako cl$j ^dpy jy ^fgr^ewaiftcy frJfeo l#£ ?pfw*a- ca znów do procesu. Prócz tego powstaje odpowiednia ilosc gazu, skladajacego sie przewaznie z gazu wodorowego, który mo¬ ze byc uzyty do regeneracji utworzonego tlenku zelaza po uprzedniem oddzieleniu zawartych w nim niskowrzacych weglowo¬ dorów. Sposób niniejszy nadaje sie równiez do przerobu malowartosciowych smól z ge¬ neratorów wegla brunatnego oraz destyla¬ tów smolowych tegoz wegla.Przyklad II. 3 czesci surowej nafty, pozbawionej lofciych sklad^ik^w, ogrzewa sie do 400° — 470°C z 1 czescia rozdrob¬ nionego zelaza i 1 czescia wody w naczyniu wytrzymalem na cisnienie, przyczem ci¬ snienie wzrasta powyzej 200 atmosfer. Pro¬ dukt reakcji przerabia sie w zwykly sposób zapomoca destylacji. Prócz odpowiedniej ilosci gazu, glównie H2, otrzymuje sie 60— 80% fpaterjalu w postaci frakcji o milej woni, wrzacej ponizej 200°, nastepnie 10— 20% przedestylowuje do 360°, a reszte sta¬ nowi lepki olej, wrzacy powyzej 360°, po¬ siadajacy cenne wlasnosci smarów.. Oczy¬ wiscie, srodkowe i wyzsze frakcje mozna w tym procesie zmniejszyc i przeprowadzic w przyblizeniu calkowity materjal wyjscio¬ wy w niskowrzace produkty, otrzymujac w ten sposób prawie 100%-owa przemiane.Przyklad III. Bitumiczny wegiel ka¬ mienny lub brunatny zostaje dokladnie zmielony i zmieszany z wysokowrzapym olejemi który mozna korzystnie zastapic p- lejem otrzymanym w trakcie procesu. 2 czesci tej mieszaniny ogrzewa sie do 400° — 470°CI stale mieszajac, w naczyniu wy¬ trzymalem na cisnienie z 1 czescia zelaza gabczastego i 1 czescia wody. Wegiel zo¬ staje prawie calkowicie uplynniony, przy¬ czem otrzymuje jsLc okolo 20 — 30% frak¬ cji wrzacej do 200°; dalsze 15 — 20% prze¬ destylowuje do 300°. Czesci wrzace powy¬ zej 200° zawieraja nieco fenolu. Frakcja, wrzaca najwyzej, zawiera lepki olej, który mpze znalezc korzystne zasloccwafHe jako ofej smarawy. - 2 —Jako srodek rozcienczajacy dla wegla kamiennego mozna zamiast oleju zastoso¬ wac wode, przyczem nalezy dodac takze sole, które obnizaja preznosc pary wodnej.Do tego celu mozna stosowac najlepiej so¬ de, potaz i inne podobne ciala alkaliczne.W podobny sposób jak wegiel mozna przeprowadzic w cenne produkty plynne równiez i smoly weglowe lub ich poszcze¬ gólne frakcje, np. surowy naftalen i surowy antracen.Przyklad IV. 4 czesci maki drzewnej ogrzewa sie prawie do 380° z 2 czesciami gabczastego zelaza, 3 czesciami wody i V2 czesci sody, przyczem powstaje cisnienie okolo 200 atmosfer. Otrzymuje sie wieksza ilosc gazu zawierajacego powyzej 80% wo¬ doru, nieco dwutlenku wegla i metanu, na¬ stepnie nieco wiecej niz 20% oleju w po¬ staci obojetnej i 5 — 8% o charakterze kwasnym. Warstwa wodna zawiera prócz tego 2 — 3% metanolu, nieco acetonu i al¬ dehydów i 5 — 10% kwasów rozpuszczal¬ nych w wodzie, glównie kwasu mrówkowe¬ go i octowego.Zamiast drzewa mozna uzywac torf lub inne celulozowe materjaly roslinne. Mozna równiez pracowac w ten sposób, ze prze¬ rabiane drzewo miesza sie z odpadowym olejem. Nastepnie otrzymywane odpado¬ we oleje mozna poddac powtórnej obróbce w wyzszej temperaturze, przyczem powsta¬ ja latwolotne weglowodory.Okazalo sie, ze w celu przyspieszenia reakcji do mieszaniny korzystnie jest do¬ dawac materjaly o dzialaniu uwodorniaja- cem, np. tlenek niklu, tlenek miedzi, tlenek cynku, chromian cynku i inne. Nastepnie mozna równiez dodawac takie substancje, które dzialaja jednoczesnie rozszczepiaja- co lub polimeryzujaco, np. chlorek cynku, wodorotlenek glinu i podobne substancje.Prócz tego do mieszaniny mozna dodawac równiez takie materjaly, które pobudzaja i przyspieszaja reakcje zelaza z woda, np. fniedz, cynk lub tlenki, jak tlenek cynku i inne.Oczywiscie, w opisanych przykladach mozna stosowac inne niz podano stosun¬ ki ilosciowe mieszanin zelaza, wody i zwiaz¬ ków zawierajacych wegiel. Mozna znacznie obnizyc ilosc zelaza i wody przez podwyz¬ szenie temperatury reakcji. Równiez moz¬ na zmieniac cisnienie w zaleznosci od wiek¬ szej lub mniejszej ilosci wody. Nalezy pod¬ kreslic, ze wszystkie otrzymane produkty reakcji posiadaja przewaznie przyjemny, aromatyczny zapach. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób przetwarzania olejów skal¬ nych, smól podestylacyjnych z wegla ka¬ miennego i brunatnego i ich produktów de¬ stylacji, bitumów, wegla kamiennego, wegla brunatnego, drzewa, torfu i t. d. na plynne zwiazki niskowrzace, znamienny tern, ze materjaly te ogrzewa sie z dokladnie roz- drobnionem zelazem i woda, ewentualnie tez z cialami alkalicznemu, w aparaturze wytrzymalej na cisnienie, do temperatury 380° — 500°C, przyczem zaleznie od stop¬ nia napelnienia ustala sie cisnienie wyzsze, które winno wynosic co najmniej 150 atm.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze celem przyspieszenia reakcji doda¬ je sie katalizatorów, np. tlenku niklu, mie¬ dzi, cynku, chromianu cynku, chlorku cyn¬ kowego, wodorotlenku glinu.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze dodaje sie cial ulatwiaja¬ cych reakcje zelaza z woda, np. miedziy cynku lub tlenku cynkowego. Friedrich Uhde. Zastepca: M. Skrzypkowski. rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL