PL191375B1

PL191375B1 - Sposób konwersji węglowodorów i urządzenie do konwersji węglowodorów

Info

Publication number: PL191375B1
Application number: PL347248A
Authority: PL
Inventors: Pierre Jorgensen
Original assignee: Carbon Resources Ltd
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2006-05-31
Also published as: UA66875C2; KR100684141B1; CY1106094T1; ES2258341T3; EA003082B1; WO2000023540A1; EA200100399A1; ID29093A; NO20011828L; US20050211602A1; OA12680A; US20120055847A1; CA2346181A1; ATE324422T1; KR20010089310A; NZ510706A; US6989091B2; CU23154A3; PL347248A1; EP1129153A1

Abstract

1. Sposób konwersji weglowodorów zawierajacych pozo- stalosci lub ciezkie destylaty, które moga byc obciazone zanie- czyszczeniami, na lekkie produkty, które mozna destylowac, znamienny tym, ze obejmuje wstepne ogrzewanie ladunku weglowodorowego do pierwszej temperatury; dzialanie na ladunek strumieniem majacym pierwsza ilosc energii, aktywu- jacym ladunek przez przekazanie co najmniej czesci pierwszej ilosci energii ladunkowi, dzieki której co najmniej czesc czaste- czek ladunku rozszczepia sie na lzejsze czasteczki; stabilizacje ladunku w drugiej temperaturze w reaktorze, gdy reaktor pracuje pod pierwszym cisnieniem; rozprezanie ladunku pod drugim cisnieniem i przepuszczenie przez szereg ekstrakto- rów, a co najmniej jeden z ekstraktorów jest skonfigurowany na demetalizacje, co najmniej jeden z ekstraktorów jest skonfigu- rowany na wytwarzanie emulsji woda/weglowodór. 21. Urzadzenie do konwersji weglowodorów, znamienne tym, ze zawiera: pusty reaktor; jedno lub kilka wejsc skonfigu- rowanych na wprowadzanie surowca weglowodorowego do wymienionego reaktora; dysze do wtryskiwania szybkiego strumienia do wymienionego reaktora do scinania czasteczek wymienionego surowca weglowodorowego; jedno lub kilka wyjsc skonfigurowanych na wprowadzenie wymienionego surowca weglowodorowego do wymienionego reaktora i jeden lub wiecej ekstraktorów sprzezonych z wymienionym jednym lub wiecej wyjsciami i konfigurowanych na demetalizacje wymienionego surowca weglowodorowego i wytwarzanie emulsji woda/weglowodór. PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest ogólnie konwersja węglowodorów, a w szczególności konwersja ciężkich węglowodorów zawierających zanieczyszczenia na lekkie węglowodory, które można rozdzielaćna frakcje zwykłych produktów.

Wiadomo, że wszystkie sposoby oczyszczania dają ciężkie pozostałości, które albo są trudno topliwe albo są ciałami stałymi i znajdują tylko nieliczne zastosowania. Wiadomo także, że odwierty naftowe często trafiają na złoża zawierające surową ropę, która ma bardzo dużą gęstość i lepkość i dlatego trudno ją transportować w tej postaci. Te surowe ropy zawierają dużą ilość metali, takich jak nikiel i wanad, osadów i szlamów, siarki, soli, jeśli wymienić tylko główne zanieczyszczenia, które są truciznami katalizatorów dowolnego typu. Ponadto bez względu na to, co się zrobi, nie można całkowicie uniknąć osadzania się tych składników na wszystkim, co styka się z surowymi ropami. Wiadomo, że jeśli zastosuje się dowolny katalizator, to cała jego powierzchnia i wszystkie pory są szybko pokryte i wypełnione, a katalizator staje się całkowicie martwy: następnie zajmuje on jedynie przestrzeń w reaktorze, a nawet stwarza niebezpieczeństwo zatkania się go, jeśli ziarna katalizatora skupią się pod działaniem spoiwa z osadów, niklu, wanadu, asfaltów, z wytworzonego węgla i tym podobnych.

Znane są sposoby, takie jak FCC, w których próbuje się regulować ilość osadów węgla przez spalanie ich w regeneratorze, lecz wymaga to złożonego obiegu katalizatora między reaktorem a regeneratorem. Ponadto obieg wymienionego katalizatora stwarza trudności związane z erozją, ponieważ zarówno zużycie samego materiału, który czasem jest perforowany, a także zużycie katalizatora, który podczas zużywania się wytwarza pyły niebezpieczne dla ludzi, ponieważ żaden filtr, bez względu na to, jak duży i nowoczesny, nie może ich zatrzymać. Ze względu na te ograniczenia i dostępne kompromisowe rozwiązania, ten typ zakładu może jedynie przerabiać destylaty pod zmniejszonym ciśnieniem (DsV), to jest przez oczyszczanie surowca pod próżnią z pozostałości (RsV), w której znajdują się zatężone metale, osady i tym podobne. Ponadto regenerator, który spala wytworzony koks, wymaga temperatury co najmniej rzędu 700°C, aby mogło nastąpić spalanie. Katalizator opuszczający regenerator i przesyłany do reaktora w tej zbyt wysokiej temperaturze powoduje wytwarzanie dużej ilości gazowych produktów, jak również znaczącej ilości silnie aromatycznych ciężkich produktów, które straciły znaczną ilość wodoru podczas pierwszego kontaktu ze zbyt gorącym katalizatorem. Ponadto niemożliwa jest zmiana zakresu rozkładu ciekłych produktów konwersji, którym towarzyszy dodatkowo znaczna ilość gazowych C1, C2 i LPG C3, C4.

FCC tylko przekształca rozdział węgla i wodoru w cząsteczkach: zabiera wodór z cząsteczek o wysokim ciężarze cząsteczkowym (o wysokiej temperaturze wrzenia) z wytwarzaniem lekkich cząsteczek, ale C4, C3, C2, a zwłaszcza C1 (CH4) zabierają znaczną część wodoru. Zachodzi tutaj nawet wydzielanie czystego wodoru. W wyniku tego ciężkie frakcje, znane jako HCO, są ubogie w wodór i nie można ich recyrkulować do nowej konwersji. Dlatego zasadnicze znaczenie dla dobrej konwersji ma zachowanie właściwego stosunku wodór/węgiel.

Celem hydrokrakingu jest zasadnicze zwiększenie stosunku H/C przez skuteczne wprowadzenie wodoru do surowca. Sposób ten, który zużywa wodór, wymaga zakładu o dużej mocy i użycia materiałów zawierających gazowe węglowodory [zwykle z odbiorem CO2, gdy jako punkt wyjściowy stosuje się CnH(2n+2)]. Ponadto wodór staje się reaktywny tylko pod ciśnieniami powyżej 100 barów; wymaga to stosowania bardzo wytrzymałych konstrukcji. Połączenie obecności wodoru w temperaturach rzędu 450°C i pod ciśnieniem 150 barów, w celu wykonania przyjętych zasad, stwarza trudności w wykonawstwie i technologii, zwłaszcza dotyczące specjalnych stali stopowych odpowiednich do takich zastosowań. Ponadto nasycone wodorem produkty konwersji są silnie parafinowe i dlatego dają benzyny o niskiej liczbie oktanowej. Dlatego w celu zwiększenia liczby oktanowej trzeba stosować katalityczny reformer, który usuwa wodór. Wydaje się paradoksalne, że w tych operacjach najpierw z trudnością do produktów wprowadza się wodór, a następnie trzeba go usuwać. Tak więc można zrozumieć, dlaczego jest ważne uniknięcie bezużytecznych operacji spośród wszystkich operacji dotyczących zawartości wodoru.

Wykonano pewne badania w celu wytwarzania aktywnego wodoru, oznaczona jako H., dla wprowadzenie wodoru do surowców ubogich w wodór. Wytwarzanie wymienionego H. wymaga dużych ilości energii, która podczas końcowej reakcji jest zwracana i „rozsadza cząsteczki odnośnych węglowodorów, ewentualnie z uwolnieniem węgla. W konsekwencji, zamiast wprowadzenia wodoru do surowca, wytwarza się nienasycone gazy (zwykle w ilości od około 20% do około 40%, w przeliczeniu na surowiec) w wyniku ogólnego odrzucenia wodoru.

PL 191 375 B1

Wykonano także inne badania dotyczące zastosowania wodoru przegrzanego do temperatury w zakresie od 1100°C do 1200°C pod ciśnieniem 40 barów, z czasami nasycania 60 s podczas hydropirolizy pozostałości oleju i ciężkich olejów, jak podają B. Schiitze i H. Hofman, w Erdol und KohleErdgas-Petrochemie vereinigt mit Brennstoff-Chemie, 1983, nr 36, 10,457-461. Produkty zawierają zawsze duże ilości gazu (od 12% do 27%) i dużą ilość koksu. Z termodynamicznego punktu widzenia, oba rozwiązania są niewydajne, co potwierdzają wszystkie wyniki otrzymywane w praktyce (nadmierne wytwarzanie gazu i koksu).

Wiadomo, że cząsteczki zawarte w pozostałości pod zmniejszonym ciśnieniem można „łamać termicznie za pomocą wstępnego krakowania metodą Viscosity Breaker (inaczej Visbreaker) w celu „złamania lepkości. Powoduje to wytwarzanie nieznacznej dodatkowej ilości surowca, który zwykle ulega konwersji do FCC. Uzyskuje się pozostałość typu Visbreaker, którą nazywa się zwykle pozostałością z rzutowego Visbreaker (RVR), którą można stosować tylko jako ciężkie paliwo przemysłowe, jeśli wprowadzi się do niego lekkie produkty, jak olej gazowy, lub LCO (olej gazowy FCC), w celu uzyskania normalnej lepkości.

Przykłady te ilustrują złożoność operacji rafinowania zprzeróbkami i powtórnymi przeróbkami. Stan fizyczny substancji (ciecz, ciało stałe lub gaz) wymaga dużej dokładności pracy w warunkach normalnej temperatury w pobliżu 20°C i normalnegociśnienia w pobliżu 1 atmosfery.

Znane są retorty koksownicze, w których poddaje się przeróbce pozostałość w celu uwolnienia cieczy i otrzymania stałego węgla, który ma takie samo zastosowania jak węgiel C (także z takimi samymi trudnościami).

Znane są także próby poprawy przy użyciu urządzenia Flexicoker, polegające w zasadzie na zgazowaniu wytwarzanego koksu. Gazowanie wymaga urządzenia o takiej samej wielkości, jak dla koksowania. Wypełnia się wtedy całą rafinerię niebezpiecznym palnym gazem, który musi być odebrany lub zużyty dla celów innych niż operacja rafinowania (to jest do wytwarzania energii elektrycznej).

Znane są także próby hydrokonwersji RsV, znane jako Hycon Process, w którym zużywa się około 2,3% wodoru. Konwersję 41% należy wykonywać za pomocą FCC, z wymienionymi konsekwencjami, dotyczącymi w szczególności bezpośredniego przecieku H2 i strat wodoru zawartego w gazach, jak CH4 i C2H6.

Oba sposoby są zbyt złożone, a także zbyt trudne, aby można je było wprowadzić do wydajnego układu rafinowania.

Firmy FW i UOP oznajmiły 27 października 1997 r., że we współpracy z firmą Union Carbide wdrożyły katalityczny sposób wytwarzania katalizatora nazwany Aquaconversion Process (sposób hydrokonwersji). W praktyce sposób ten nie rozwiązuje trudności specyficznych dla katalizatorów. Także firma Elf Antar zastrzegła wytwarzanie produktu Aquazole zawierającego 10% albo 20% wody, stabilnego w ciągu tylko czasu od 15 dni do jednego miesiąca.

Jedną lub kilka z wyżej wymienionych trudności można usunąć, stosując odmiany sposobu według niniejszego wynalazku.

W odniesieniu do fig. 1, jedna odmiana obejmuje sposób konwersji na ciecze (benzyny, oleje gazowe, paliwa) węglowodorów, które są stałe lub mają wysoką temperaturę wrzenia i zawierają metale, siarkę, osady, za pomocą wody lub utlenionego gazu przegrzanego odpowiednio do temperatury w zakresie od około 600°C do około 800°C. Sposób obejmuje wstępne ogrzewanie surowca 5 w grzejniku 8do temperatury poniżej wybranej temperatury reaktora 10. Surowiec wtryskuje sięwtryskiwaczami 4 do pustego reaktora 10 (to jest do reaktora bez katalizatora). Surowiec poddaje się przeróbce strumieniem gazu lub przegrzanej pary wodnej z przegrzewacza 2 dla aktywacji surowca. Aktywowane produkty pozostawia się w surowcu dla stabilizacji w wybranej temperaturze i pod wybranym ciśnieniem, a następnie przeprowadza się przez kilka ekstraktorów 13 dla rozdzielenia ciężkich i lekkich węglowodorów i demetalizacji surowca. Użyteczne produkty w postaci emulsji woda/węglowodór zwykle demulguje się w demulgatorze 16, gdzie otrzymuje się wodę obciążoną różnymi zanieczyszczeniami. Lekką fazę zawierającą końcowe węglowodory ogrzewa się w grzejniku 98 i za pomocą ekstraktora 18 podobnego do 13 rozdziela się na frakcje zwykłych produktów, zgodnie z zapotrzebowaniem na rafinację. Inne przedmioty i zalety niniejszego wynalazku staną się jasne po zapoznaniu się z poniższym szczegółowym opisem i na podstawie załączonych rysunków, w których:

Figura 1przedstawia schemat sposobu w zakładzie według jednej z odmian sposobu według wynalazku konwersji parą wodną produktów zawierających węglowodory.

Figura 2 przedstawia ekstraktor/rozdzielacz stosowany w jednej odmianie wynalazku.

Figura 3przedstawia reaktor stosowany w jednej z odmian wynalazku.

PL 191 375 B1

Figura 4 przedstawia schemat zakładu stosującego sposób według niniejszego wynalazku konwersji węglowodorów parą wodną dla obszaru o wilgotnym klimacie.

Figura 5 przedstawia ten sam schemat dla obszaru pustynnego z brakiem wody.

Figura 6 przedstawia ten sam schemat wdrożony w celu konwersji na ciecze nadmiaru gazów z odwiertów lub z rafinerii.

Figura 7 przedstawia produkcyjny zakład doświadczalny konwersji ciężkich destylatów i olejów na lekkie destylaty, w którym zakład doświadczalny pracuje z całkowitą szybkością dostarczania 5 kg/h lub 2 kg/g pozostałości atmosferycznej lub 1,5 kg/h pozostałości pod zmniejszonym ciśnieniem.

Figura 8 przedstawia schemat innej odmiany sposobu.

Figura 9 przedstawia schemat innej odmiany sposobu.

Figura 10 przedstawia doświadczalny zakład produkcyjny dla innej odmiany sposobu.

Chociaż do niniejszego wynalazku można wprowadzać różne zmiany i rozwiązania alternatywne, to jego szczególne odmiany przedstawiono przykładowo na rysunkach i będą opisane szczegółowo. Jednak należy przyjąć, że rysunki i ich szczegółowy opis nie ograniczają niniejszego wynalazku do tej szczególnej ujawnionej postaci, ale przeciwnie wynalazek obejmuje wszelkie zmiany, odpowiedniki i rozwiązania alternatywne objęte zakresem i istotą niniejszego wynalazku, określonymi w załączonych zastrzeżeniach.

Różne odmiany wykonania niniejszego wynalazku można scharakteryzować za pomocą różnych cech opisanych poniżej, które można rozpatrywać osobno lub łącznie, przy czym spis ten podano jedynie dla informacji i nie jest on kompletny.

(1). Surowce wprowadza się bezpośrednio, jak występują. W rafinerii sposób według niniejszego wynalazku, określony jako sposób CPJ, może stosować bez różnicy surową ropę, pozostałość atmosferyczną (Rat), pozostałość próżniową (Rsv) lub ciężkie destylaty.

(2). Sposób nigdy nie stosuje sposobów próżniowych wymagających dużych kolumn destylacyjnych, które muszą wytrzymywać miażdżącą siłę ciśnienia atmosferycznego.

(3). Wprowadzony surowiec poddaje się działaniu gazów lub par, które działają jako wektory energii.

* Jeśli sposób wykonuje się w rafinerii, to parą jest korzystnie para wodna.

* Jeśli sposób wykonuje się na terenach z niedostatkiem wody lub pustynnych, to gazami są korzystnie N2+CO2 (to jest gazy pobierane bezpośrednio z istniejących pieców).

* Możliwa i zbadana jest dowolna kombinacja. Na przykład:

- w rafinerii z zakładem wytwarzania wodoru można stosować CO2 odrzucony z zakładu dekarbonizacji wodoru Benffielda;

- można stosować mieszaninę gazowego CO2 z parą wodną;

- można stosować mieszaninę CO2 + xH2 opuszczającą zakład wytwarzania wodoru Benffielda przed dekarbonizacją, przy czym mieszanina ma pewne zalety, jeśli chodzi o liczbę oktanową wytwarzanych benzyn;

- odpowiednie są mieszaniny CO2 + xH2 lub CO2 +H2 + H2O.

Najkorzystniejsze gazy lub pary zawierają tlen i/lub wodór.

Składniki można połączyć lub zmieszać ze sobą, na przykład: X-OH, H2OC, CO2, CO2 + H2, CO + H2O <==> CO2 + H2O, CO + 2H2 <=> -CH2- + H20 lub jeszcze CO2+H2 z zakładu Bensfiel po konwersji szarży i przed dekarbonizacją w zakładzie wytwarzania wodoru. Jest dopuszczalny ale nie jest bardzo korzystny czysty N2. Można stosować go tylko łącznie z CO2 pochodzącym korzystnie z dymów ze spalania.

Bezpośrednie wprowadzanie CO2 wymaga szczególnej ostrożności podczas wstrzykiwania. Na przykład można wstrzykiwać 2CH4+O2 => 2CO + 4H2 + ciepło za pomocą prewtryskiwacza. [W tym przypadku nie wymagany jest czysty O2, wystarcza powietrze (O2 + 4N2)].

Tę odmianę można stosować do resorbowania nadmiaru lekkich gazów (C1, C2) z wykorzystaniem pierwotnej energii chemicznej, przy czym substancję odzyskuje się częściowo w specjalnym ekstraktorze w warunkach; temperatura od 200°C do 220°C, ciśnienie od 20 do 30 barów. Pokazuje to inny aspekt nadzwyczajnej elastyczności sposobu CPJ. Siarka nie przeszkadza w tym sposobie i może nawet być korzystna (jeśli pominąć korozję).

(4). Gazy ogrzewa się, podgrzewa lub wytwarza w klasycznych piecach.

(5). Świeży surowiec i recyrkulowane składniki podgrzewa się odpowiednio w zwykłych piecach lub w kilku klasycznych wymiennikach ciepła.

PL 191 375 B1 (6). Surowiec wstrzykuje się do reaktora za pomocą wtryskiwacza, który zapewnia dokładny kontakt podgrzanego surowca ze strumieniem gazów podczas rozprężania odpowiednio podgrzanych gazów (lub przegrzanych gazów, w przypadku czystej pary wodnej). Ten iniektor ma wytwarzać swobodny strumień substancji i gazu, który nie styka się ze ścianką materiału, dla ułatwienia inicjowania reakcji. Dostarczona energia, określona przez temperaturę, szybkość przepływu i szybkość rozprężania we wtryskiwaczu, wyzwala dostateczną ilość użytecznej energii, jaka jest konieczna i ledwie wystarcza do inicjowania reakcji bez odrywania od cząsteczek peryferyjnego wodoru i bez wytwarzania energii powodującej rozpad cząsteczek na bardzo małe fragmenty, co może mieć miejsce w FCC.

(7). Reaktorem nasycania jest pusty zbiornik. Nie stosowano żadnego katalizatora. Reaktor ten umożliwił osiągnięcie stanu równowagi przez reakcje inicjowane w iniektorze. Ciśnienie zmniejsza potrzebną objętość i zwiększa szybkość sposobu do uzyskania równowagi. Brak jakiejkolwiek substancji w reaktorze jest korzystny, ponieważ nie występują wtedy punkty stagnacji reagentów, które spowodowałyby zbyt długi czas nasycania i w konsekwencji osadzanie się węgla.

(8). Następnie rozpręża się produkty, parę i gaz pod ciśnieniem zbliżonym do atmosferycznego, przy opuszczaniu reaktora krakowania. Jeśli wprowadzono 2CH4 + O2 lub 2CO + 4H2 dla odzyskania węgla pochodzącego z gazu, to wyjście z nasycającego reaktora chłodzi się do temperatury od 200°C do 220°C bez zmniejszania ciśnienia, co umożliwia wtórnie ustalenie równowagi reakcji wprowadzania CO + H2 i daje grupy -CH2-, które wiążą się z substancją zawartą w stosowanej w tym przypadku emulsji H2O/węglowodór.

CO + H2 mogą także dawać funkcjonalny blok: -C:Ó

H' który wchodzi do nienasyconych wiązań i tworzy aldehydy, czego najprostszym przykładem jest H2C:CH2 + CO + H2 ===> 3 HC-CH2-C:Ó

Wszystkie te reakcje przyczyniają się do wytwarzania cieczy i eliminują lub blokują wytwarzanie gazu. Następnie produkty rozpręża się pod ciśnieniem atmosferycznym.

(9). We wszystkich przypadkach wykonuje się odpowiednie chłodzenie i rozdzielanie w kilku specjalnych urządzeniach, które zapewniają rozdzielenie faz ciężkich cieczy od faz lekkich gazów w odpowiednio dobranej temperaturze odpowiadającej właściwościom fizycznym produktów.

(10) . Ciężkie produkty nie spełniające wybranej normy recyrkuluje się do świeżego surowca.

(11) . Lekkie produkty spełniające wybrane normy ekstrahuje się. W obecności pary mają one postać bardzo stabilnych emulsji woda/węglowodór, które łatwo można podzielić.

(12) . We wszystkich tych sposobach ma miejsce kontrolowany rozpad ciężkich cząsteczek. Z grubsza można stwierdzić, że waga cząsteczek dzieli się przez dwa podczas każdego przejścia przez wtryskiwacz, a szybkość konwersji jest równa (1 - 1/e = 0,63). W związku z tym sposób ten zmienia w niewielkim stopniu stosunekH/C produktów.

(13) . Kontrola rozpadu cząsteczek pozwala uniknąć wytwarzania gazów, ponieważ nie wprowadza się energii potrzebnej do ich wytwarzania oraz dzięki wyborowi warunków równowagi cząsteczek w reaktorze, które nie sprzyjają pojawianiu się gazów.

(14) . Użyteczne produkty mogą być albo uwodnione i mogą składać się z emulsji wymienionej w (11), albo mogą być otrzymywane przez odwodnienie z ekstrakcją.

Żaden z wymienionych powyżej sposobów nie ma krytycznego znaczenia i można go zastąpić innymi, ale wadą takiego zastąpienia są mniejsze wydajności i szybkości konwersji, większe zużycie energii lub zwiększone wytwarzanie stałego węgla.

Zgodnie z kilku innymi odmianami niniejszego wynalazku zwrócono dużo uwagi na ograniczenia materiałowe podczas przeróbki.

Chociaż jest to jedynie bardzo niedoskonała i niekompletna próba wyjaśnienia, to można założyć, że ciepło w jego aspekcie termicznym jest przechowywane w cząsteczkach w postaci mechanicznych drgań cząsteczek. Drgania generują mechaniczne więzy, które pod wpływem bezwładności związanej z masą są największe w środku cząsteczki, dopóki drgania są nieznaczne. Te więzy mogą następnie powodować pęknięcie w środku cząsteczki. Im bardziej cząsteczka jest ogrzana (lub bardziej ogólnie, im więcej energii dowolnego rodzaju ma przechowywać), tym silniejsze będą drgania. W związku z tym cząsteczka drga harmonicznie z kilkoma przeciwwęzłami drgań i dolinami fal, jakie można obserwować na strunie fortepianowej lub na fale flagi powiewającej na silnym wietrze, a także na długim wstrząsanym pręcie. Ponieważ doliny fal drgań powstają w miejscu najsilniejszych więzów, cząsteczka pęka właśnie w tych miejscach, na jednej trzeciej, na jednej czwartej i tak dalej jej długo6

PL 191 375 B1 ści. Wyjaśnia to fakt, że jeśli cząsteczka jest nadmiernie ogrzewana (czyli jeśli przekaże się jej zbyt dużą ilość energii), będzie ona pękać na bardzo małe fragmenty, zatrzymując się na CH4 i nawet na atomie węgla C.

Na podstawie tego krótkiego objaśnienia można zrozumieć, że w miarę wzrostu długości cząsteczki (to znaczy, że im cząsteczka jest bardziej masywna i ciężka), to ma ona więcej drgających elementów, a środkowe elementy, które trzymają razem wzbudzone elementy boczne, będą poddawane silniejszym więzom dla utrzymania wymienionych bocznych elementów. Gdy więzy staną się zbyt duże, cząsteczki pękają.

Ten przykład umożliwia wyjaśnienie, że im cząsteczka jest cięższa, tym mniej jest zdolna do wytrzymywania działania ciepła bez pękania. Dla objaśnienia tej koncepcji podaje się, że grupa CH4 nie może wytrzymać temperatury powyżej 700°C, a ciężkie reszty nie mogą wytrzymać temperatury powyżej 430°C. Jeśli chodzi o wybór urządzeń, to więzy te ujawniają się także podczas najwyższych dopuszczalnych przepływów ciepła, wyrażanych w Kcal/h/m² lub także w dopuszczalnych różnicach temperatury między gorącą ścianką a zimnym płynem. Krytyczne wartości zależą od rozpatrywanych produktów, które są charakteryzowane ich stanem fizycznym (ciecz, ciało stałe, para) w warunkach pracy. Dlatego bardzo ważna jest praktyczna znajomość tego, co może zdarzyć się z przerabianymi produktami.

Następujące przykłady umożliwiają wyjaśnienie słupków z prostymi cząsteczkami, takimi jak zwykła cząsteczka C10H8 z dwóch pierścieni aromatycznych.

Oznaczono każdy pierścień sześciu aromatycznych węgli A, przy czym A oznacza pierścień, ... oznacza podwójnie wiązania w każdym pierścieniu, A: A oznacza, że związane są dwa węgle A.

Jeśli A:A ogrzewać nadmiernie, to traci on wodór i staje się bardzo reaktywny, przy czym tworzy się

A:A A:A + ¢ ¢

A:A A:A

C10H8 + C10H8 ===> C20H12 + 2H2 tf = 80°C tf = 278°C

Teb = 218 °C Teb = 350 (sublimuje) d = 0,963 d = 1,36 n = 1,60(ciecz) n = 1,88 (Teb = temperatura wrzenia).

Następuje przejście od ciała stałego/cieczy do bardzo twardego ciała stałego. (Należy zauważyć, że cząsteczki zawierające 20 atomów węgla stanowią produkty ogólnie określane jako olej gazowy lub lekkie paliwo stosowane w gospodarstwach domowych). Inną cechą jednej odmiany niniejszego wynalazku jest to, że zapobiega ona pojawianiu się takich sytuacji.

Stwierdzono, że świeżo rozerwane (pęknięte) łańcuchy były naturalnie bardzo reaktywne pod kątami prostymi względem pęknięcia i że polarna cząsteczka HOH (woda) wiąże się łatwo na wymienionych pęknięciach, jak na przykład z OCO (dwutlenek węgla)

Inną cechą jednej odmiany niniejszego wynalazku jest wprowadzenie tlenu do sposobu konwersji.

Dla lepszego zrozumienia unikalnego i wynalazczego charakteru sposobu według niniejszego wynalazku spróbowano wyjaśnić, co należy robić i czego należy unikać. W tym celu ponownie posłużono się przykładem z grupy C20:

C20H14O2

C20H14

C20H14O

Tf = 300°C Tf = 188°C Tf = 81°C

Teb = subl.

Teb = 452 subl. Teb = 264/15 mm

Ho,A:A-A,oH

A:A-A:A

A:A-o-A:A

Zastąpienie wodoru przez boczną grupę OH nie jest dobre (temperatura topnienia zmienia się ze 188°C na 300°C). Jeśli O eliminuje wiązanie C-C, to uzyskuje się efekt korzystny (temperatura topnienia zmienia się ze 188°C na 81°C).

Teraz rozpatrzono przypadek, gdy cząsteczkę C20H14 osłabiano w odpowiedniej temperaturze, co powodowało jej drgania, a cząsteczkę HOH (H2O) przesłano do centralnego wiązania:

C20H14 + H2O -> C10H7oH + C10H8

HH

A:A-A:A

A:A-oH

A:A

PL 191 375 B1

Tf = 188°C

Teb = 452°C sub. d = 1,30 n = 1,76

Tf = 123°C

Teb = 295°C d = 1,01 n = 1,62

Tf = 80°C

Teb = 218°C d = 0,963 n = 1,60 ciecz

Obecność wody jest bardzo korzystna dla wytwarzanych produktów. Rozpatrywano bardzo zwartą cząsteczkę C20H12 związaną z 2 H2O; otrzymano:

C20H12 + 2 H2O -> C10H7oH + C10H7oH

H

A

-> A:A-oH

A:A-oH

A - A o

- Ή

Tf = 278°C Teb= 350°C subl. d = 1,36 n = 1,88

Tf = 123°C

Teb = 295°C d = 1,01 n = 1,62

Tf = 123°C

Teb = 295°C d = 1,01 n = 1,62

Ten przykład wyraźnie pokazuje wszystkie korzyści, jakie można uzyskać z zastosowania pary wodnej.

Na podstawie rozważań termodynamicznych można także stwierdzić, że wolny węgiel w stanie stałym może być utleniony w temperaturze w zakresie od około 600°C do około 700°C zgodnie z następującymi reakcjami:

CO2 + Cs ->2CO AS = 42,14 AH = 41,23 Teq = 705°C

H2O+ Cs ->CO + H2 AS =33,0 AH = 31,40 Teq = 677°C przy czym AS oznacza zmianę entropii, AH oznacza entalpię i Teq oznacza temperaturę równowagową pod ciśnieniem 1 bara.

Istnieje inne możliwe wyjaśnienie korzystnego wpływu H2O i CO2, które w przypadku właściwego wprowadzenia do wtryskiwacza eliminują wytwarzanie stałego węgla, który mógłby tworzyć się nieumyślnie.

Jak widać w tych przykładach, pomiary właściwości fizycznych, zwłaszcza współczynnika załamania światła, umożliwiają monitorowanie kierunku ewolucji produktów konwersji i kierowanie tą konwersją.

Łatwiejsza jest ocena celu odmiany niniejszego wynalazku, polegającej na pracy w warunkach, w których unika się strat wodoru, ponieważ w przypadku strat wodoru otrzymuje się pierścieniowe składniki nienasycone o niskiej temperaturze topnienia.

Rozpatrywano opisany poniżej liniowy łańcuch, który podczas ogrzewania do wysokiej temperatury zaczyna tracić wodór zgodnie z poniższym schematem:

PL 191 375 B1

Następnie nienasycony łańcuch fałduje się i zamyka:

H,C-C,Η

Η' Η'

Temperatura topnienia zmienia się z -95 °C na +6 °C dla tylko 6 atomów węgla. W ten sposób stwierdzono z jednej strony, że nigdy nie można zbliżyć się do temperatury rzędu 650°C, a z drugiej strony, że nie można dostarczyć wymaganej w tym przypadku energii; podane powyżej wartości termodynamiczne wskazują tylko rzędy wielkości. Ponadto stwierdzono, że gdy tylko zaczyna się reakcja dehydrogenacji, to reakcja ta urywa się, ponieważ cyklizacja uwalnia energię.

Poniżej przedstawiono, co może się zdarzyć w przypadku bardziej raptownego dostarczania energii:

Teb S° AHf°

92,83 -39,96

AS AH

120,78 128,74

C, H

H, //

C-C:C-C // Ή

H, C

Ή

Tf Teb S° AHf° -88 85 84,77 88,78

PL 191 375 B1

Silnie dehydrogenizowany łańcuch zamyka się:

Teq = 3381 °K Η, ,Η

C=C / \

H,C C,H \\ // c-c

Η' Ή

AS AH

-20,4 -68,98

Tf Teb S° AHf°

80 64,34 19,8

Odbieranie jednego H2 z prostego łańcucha

Wytwarza się około: &S/H2 = +30,19 i potrzebuje około &H/H2 = +32,18.

Zamknięcie pierścienia uwalnia energię (i zmniejsza &S o około 20,5).

Po początkowym kondycjonowaniu odpowiednich produktów dzięki wtryskiwaczowi według wynalazku jedna odmiana niniejszego wynalazku umożliwia inicjację i aktywację reakcji, zgodnie z poprzednimi zasadami i rzędami wielkości, których nie należy przekraczać.

Obecnie zostaną przedstawione inne korzyści z obecności H2O, która pełni zadanie zbliżone do czynnika blokującego reakcje cyklizacji.

Ciężkie surowe ropy zawierają bardzo mało zwykłych i prostych cząsteczek; zawierają liczne złożone poliaromatyczne cząsteczki, które w mniejszym lub większym stopniu są związane ze sobą, jak w następującej cząsteczce, która łatwo ulega kondensacji i przechodzi od 2 do 3 pierścieni, zgodnie z następującym schematem:

A-C:C=A ->^ H2 + A\A/A 9,1/8,7 956°K

119,0/+46,8 32,21/0,0 96,7/55,5 683°C

H, ,H c = c / \ TfTeb S° ΑΗΓ d n

H.C C,H 124 307 119.0 -46.8 0.970 1.6264

W // <.............................-......

C-C

H, / C = C

Η, / Ή C-C // w

H.C C,H

C-C H’ Ή

Ή Η, ,Η

C= C

-> H2 + Η, / \ ,Η

C-C C-C // W // \

H.C C-C C.H

C = C C-C

Η’ Ή H‘ Ή

TfTeb S³ AHf³ d n 101 340 96.7 55.5 l.IS 1.67

PL 191 375 B1

Podobnie stwierdzono, że wytworzenie trzeciego centralnego pierścienia zwiększa znacznie gęstość tej cząsteczki.

W przypadku zastosowania pary wodnej można postępować stopniowo w celu rozbicia tej cząsteczki zawierającej 14 atomów węgla i można nawet pokazać, jak resorbować lekką cząsteczkę zawierającą 3 atomy węgla, która w przeciwnym razie wytwarzałaby gazy.

Etap 1. Osłabienie centralnego nienasyconego wiązania.

AS / AH

A>-CH:CH-<A + H20 -> A>-CHÓH-CH2-<A -29,96/-12,50

Tf=124 Teb=307 °C Tf=68 Teb=170/15

Etap 2. Centralne pękanie cząsteczki:

A>CHóH-CH2-<A ->A>-CHO + H3C-<A +26,27/'+39,31 Tf=-26 Teb=178 Tf=-94 Teb-110

Etap 3: Włączenie i odrzucenie H2O (z pewnością zachodzi)

A>-CHO + C3H8 -> A>-C2-CH:CH2 + H20 -2,04/-14,36

Tf=-33 Teb=190 °C

Etap 4. Cyklizacja (naturalna) nienasyconego łańcucha bocznego

A>-C2-H:CH2 -> A:Cyc6Csat -15,44/-19,90

Tf=-43 Teb=195

A>-CH:CH-<A + C3H8 -> ACy6Sat + A>-CH3 -21,17/-7,45 tt tt n rr tt tt tt u tt tt tt tt n rr ir rr tt tt rr rr tt

Tf-124 Teb=307°C Tf=-43 Teb=195 Tf=-94 Teb=ll

FOL Lekki olej gazowy Benzyna

Można stwierdzić, że pośrednie etapy reakcji są wykonywane na umiarkowanych poziomach energii i że cała reakcja odbywa się, jakby wprowadzona na początku woda została odzyskiwana na końcu (podobnie do działania katalizatora).

Należy także zauważyć, co było jedną z trudności i cech sposobu według wynalazku, że początkowa temperatura topnienia 127°C po pierwszym etapie obniżyła się do -26°C, następnie do -33°C; w czwartym etapie temperatura topnienia wynosiła -43°C i w końcu, w piątym etapie, otrzymano produkty o temperaturze topnienia -94°C.

Tak więc podczas pośrednich etapów całej reakcji zachodziło ciągłe obniżanie temperatury topnienia. Doświadczenie pokazało, że wytworzono bardzo małą ilość gazu i węgla i była możliwa pełna konwersja na ciekłe węglowodory takich produktów, jak produkty określane jako pozostałość próżniowa lub asfalty.

Obecnie rozpatrzono przypadek liniowych łańcuchów (w tym przykładzie z 14 atomami nienasyconego węgla):

Bez H2O otrzymano:

AS AH

Ce14 -> C7H16 + C2e7H12 36,04 19,57

PL 191 375 B1

Wydaje się, że krakowanie w obecności H2O zachodzi według następującego schematu:

Ce14 (C14-H28) -> Ce7-H13. + (C7-H15) .Ce7H13 + H2O -> Ce7H13o + .H .C7H15 + .H -> C7H16 Ce7H13oH -> C2e7-H12 + H20 co łącznie daje: Ce14 -> C7H16 + C2eH12

AS AH

43,71 59,98

1,91 37,89

-30,72/-87,3

21,14/9,0,

36,04/19,57

Stwierdzono, że w tych operacjach trzeba było: najpierw otworzyć wiązanie C-C, co wymagało energii od około 40 do 60 Kcal (aktywacja); a w końcu dostarczyć około 20 Kcal/frakcję (netto energia właściwa).

Należy pamiętać, że odebranie jednego H2 wymaga około &H/H2 = +32 Kcal i gdy to wykonywano otrzymywano słabe wyniki.

Dlatego było konieczne znalezienie zestawu urządzeń, które umożliwiłyby spełnienie możliwie wielu wymienionych różnych wymagań technicznych, co uzyskano przez odpowiednie ogrzewanie surowca i przez następną aktywację w wyniku rozprężenia we wtryskiwaczu, a w tym przypadku produkty poddawane konwersji mogły mieć, w przeliczeniu na równoważnik temperatury, bardzo krótki czas przebywania w tym zakresie temperatury, w którym są niestabilne, ponieważ pękanie zużywało energię, co doprowadzało reagenty z powrotem do stabilnego i pożądanego obszaru reaktora, w którym następnie uzyskiwały równowagę termodynamiczną.

Te reakcje i ich mechanizmy podano tutaj tylko jako próbę wyjaśnienia, dlaczego według niniejszego sposobu otrzymywano nieoczekiwanie dobre wyniki konwersji.

Dokładna analiza wyników prób pokazała, jak można przerabiać dany surowiec i jakie trudności wynikają ze struktury złożonych substancji stanowiących te ciężkie produkty; wszystko co podano powyżej stanowi tylko wytyczne ogólne i wymaga koniecznych uściśleń.

Wykorzystano te doświadczenia dla ustalenia bazy danych właściwości termodynamicznych i fizycznych, z których wyciąg podano poniżej dla informacji, dla grup związków zawierających 1 atom węgla i 10 atomów węgla.

Właściwości fizyczne i termodynamiczne. Grupa (1)

Nazwa	Tf ’C	Teb °C	S^c AHf° d	n	Tc °K	Pc	Vc	zc
CH4	-186	-165,0	44,49 -17,89 0	,415 gaz 190,7	45,	8	99 0,290
CO	-199	-191,0	47,30 -26,41	0, 793	gaz 133,0	34	, 5 93	0, 294
H2CO	-92	-21,0	52,26 -28,00	0, 815	gaz 410,	0 67,0 112 0,223
H3CoH	-97, 1	64,7	57,00 -48,05	0,812	1,3288 513	,2	78,5	118 0,220
HCOoH	+ 8,3	100,7	59,40 -90,50	1, 220	1, 3714 581	,0	71,8	1170,176
Właściwości	fizyczne	i termodynamiczne.	Grupa

(10)

Pj-Mend

Jednostki °C °C cal/m Kcal/m <-a 20 °C-> °K bar cc/m g/m Nazwy Tf Teb S° AHf° d n=l Tc °K Pc Vc zc=0,Str

-------------_(η__υ-----------------------12

PL 191 375 B1

C10H8 η14 80 218 80,5 36,1 0,963 0,5898 748 40,0 0,413 128 0,269 Ά:Α

C10H12 198-36 207<83,2 4,2>0,970 0,5414 <717 33,0 470>132 0,268 ACy6

C10H14 η189.. 200<84,5 -11,7>0,934 0,5260<707 30,6 500>134 0,264 2Α-6Η

C10H18 Ć6 -43 195 87,1 -43,6 0,897 0,4810 687 25,8 543 138 0,249 2Cy6

C10H18	d74	-36	174	125,3 9,85 0	, 766 0	, 4265	623	25,8	587	138 0	,297 acio
C10H20	d66	-66	171	129,2 -29,3	0,741	0,4215	616	25,	0 592	140	0,292 eCIO
C10H22	d20	-30	174	130,2 -59,7	0,730	0,4102	619	20,	3 602	142	0,246 nClO

C10H20O d18 -5 208 137,7 -73,9 0,830 0,4287 636 24,4 605 156 0,278ald.

C10H21OH d57 +7 229 142,1 -96,4 0,830 0,4372 667 29,θ 619 158 0,337alk,

C10H190OH d42 32 270 142,3 -143 0,886 0,4288 717 29,4 644 172 0,322kwas

------------------------------(n-1)-----------------Kolejność oceny: utlenione / alkany / alkeny / alkiny / pierścieniowe / aromatyczne

Stosowane skróty:

Tf - temperatura topnienia, Teb -temperatura wrzeniaS°- standardowa entropia,

AHF°- standardowa entalpia tworzenia, d - gęstość, n - współczynnik załamania światła, Tc - temperatura krytyczna, Pc - ciśnienie krytyczne, Vc - objętość krytyczna, zc - współczynnik ściśliwości; str - stru ktura (skrót);

A - pierścień aromatyczny, Cy - pierścień nasycony

A - acetylenowy, e - etylenowy, n - normalny parafinowy,

O - podwójne wiązanie tlenowe, OH - funkcyjna grupa OH

Dane te ułatwiająmonitorowanie, rozpoznawanie i przewidywanie stanu materii w różnych warunkach przerobu, jak również ewentualnych równowag termodynamicznych. Dane te umożliwiają także przewidywanie nieodwracalnych reakcji chemicznych, które w szczególności odpowiadają za wytwarzanie węgla i odrzucanie wodoru. W konkluzji podano wytyczne, bardzo pomocne w analizie tych problemów pokazanych w nowym świetle z mechanicznego punktu widzenia.

Rozpatrzono związek izoC4cykloC6. Najpierw cząsteczka musi być skręcona w celu przekształcenia jej z naturalnego stanu rozwiniętego w stan fałdowany, co wymaga energii. Jeśli następnie usunąć oba końce fałdowanego łańcucha związku izoC4cykloC6 w pobliżu pierścienia cykloC6, także przez usunięcie odpowiedniego wodoru, to powstaną dwa nowe wiązania węgiel-węgiel. Otrzymana cząsteczka zawierająca tylko 10 atomów węgla jest prawdziwą klatką, która ma nieoczekiwane właściwości fizyczne podane poniżej.

C10H16a742 Tf = 268 Teb = sublimuje gęstość = 1,070 n = 1,5680

C10H20c686 Tf = -94 Teb = 171 gęstość = 0,795 n = 1,4386

Informacje podano na podstawie Handbook of Chemistry and Physics

PL 191 375 B1

H * \* :

H-C

*) i >5 n.

cząsteczka:

H, ,H

H C, H / H,/ °C-H <cykloC6>-C-C,H °* /H H'\ * C-H * o

C, H * ° Η H przedstawiono w stanie sfaidowanym * ° \ /

H-C-H° .C-H

C-H

H-C-H * °C-H * : * /\

C Η H / \

Η H

C10H16 A742 Tf=268 Teb^sub1. Gęstość=l,070 n

1,5680

PL 191 375 B1

Należy zauważyć, że te cząsteczki klatkowe (zwłaszcza aromatyczne) stają się prawdziwymi „gniazdami lub „sandwiczami dla metali i związków metaloorganicznych, jak to opisano poniżej.

Kontrola pojawiania się gazu, koksu i stałych pozostałości węgla

Jedną z nieoczekiwanych cech niniejszego wynalazku jest to, że umożliwia konwersję asfaltu bez wytwarzania znacznych ilości węgla lub gazu. Na podstawie interpretacji wyników uzyskanych podczas prób wyjaśniono, dlaczego można uzyskać takie wyniki.

Za pomocą odpowiednich środków (mechanicznych, termicznych, elektrycznych lub chemicznych, i tym podobnych) zawsze można przenosić energię, którą określa się jako AH (zmianę entalpii) zgodnie z terminami zwykle stosowanymi w termodynamice. Nasze doświadczenie w monitorowaniu stanu materii doprowadziło do następującego kluczowego objaśnienia tego stanu za pomocą AS, czyli zmiany entropii. Na podstawie tabel przedstawionych powyżej można stwierdzić istnienie bardzo silnych korelacji między SXL a fizycznymi parametrami topnienia i wrzenia i, bardziej ogólnie, między parametrami dotyczącymi zmiany stanu lub organizacji materii. W celu przedstawienia tych poglądów wybrano nienasyconą cząsteczkę zawierającą 14 atomów węgla.

PL 191 375 B1 <-----otrzymano----> AS *** *ciecz* * * * **gaz*****

Cel4H28 ==> Ce7H14 + Ce7H14 Tf=13 Teb=251° Tf=119 Teb=94° Liq d=0,771 n =1,4335 cł=0,697 n =1,400 Cel4H28 ==> Cel2H24 + Ce2H4

Tf=35 Teb=213 ⁰ gaz d=0,155 n=l,430 Cel4H28 ==> CS13H24 + CH4

Tf=5 ° Teb=234 gaz d=0,784 n-1,437

Cel4H2B ==> C&14H26 + H2

Tf=-0 ⁰ Teb=252 gaz d=0,789 n=l,439

Cel4H28 ==> Ca7H12 + Ce7H14 + H2

Tf81 ° Teb=93,8 ciecz gaz wprowadzono

AH

Teq °C

36,06 19,18 269°

33,83 22,33 387

36,39 26,54 456

27,41 39,50 1168

3,48 64,02 720

Tabela ta pokazuje, że w miarę podwyższania wartości przyłożonej energii zwiększa się także liczba pęknięć cząsteczek, a także liczba generowanych przy tym fragmentów, co oznacza, że im większe jest wytwarzane nieuporządkowanie (które zwiększa AS), tym większa jest ilość wytwarzanego CH4 i tym większa jest ilość odrzuconego wodoru. Stosunek AH/AS określa ponadto temperaturę Tee, w której reagenty osiągają naturalną równowagę pod ciśnieniem 1bara. Jeśli pożądane są jedynie ciecze, to cały sposób odbywa się, jakby był ograniczony do energii 20 kcal/cząsteczka, co już podano w innym miejscu. (W ten sam sposób wyjaśnia to także, dlaczego FCC ze swym katalizatorem regenerowanym w temperaturze powyżej 700°C odrzuca wodór i CH4. De facto tego stanu nie może zmienić żaden katalizator. Może on tylko sprzyjać etapom pośrednim i przyspieszać je, co umożliwi osiągnięcie przez reagenty równowagi termodynamicznej zależnej od temperatury reaktora).

Inną cechą jednej z odmian niniejszego wynalazku jest umożliwienie kontroli szybkości konwersji na ciecz bez wytwarzania nadmiernych ilości lekkiego gazu, jak metan lub etan. Próbowano podać wyjaśnienie, jakie pojawiło się podczas wykonywania przez nas różnych prób dotyczących nieodwracalności chemicznych (o czym chyba bardzo często zapomina się).

Jedną z cech naszego sposobu jest zasadniczy fakt, że nasz wynalazek jest realizowany przez rozszczepianie cząsteczki na dwie połowy i rozpoczęcie tego na nowo dla utrzymania głównego procesu.

Niektórzy mogą uważać, że prostszym sposobem przyspieszenia przebiegu byłoby po prostu użycie większej ilości energii, co rzeczywiście spowodowałoby generowanie większej liczby małych cząsteczek, jak pokazuje poprzednia tabela, włącznie z dużąilością gazu, przy założeniu, że możliwa byłaby zawsze polimeryzacja gazu z powrotem na ciecz. Jednak wykonanie tej operacji we właściwy sposób byłoby niemożliwe z powodu chemicznych nieodwracalności (tego stanu nie może zmienić żaden katalizator).

W celu przedstawienia tych pomysłów rozpatrzono wytwarzanie cieczy z metanu, etanu i tym podobnych. W tym przypadku należy wykonać następujące reakcje:

A) CH4 + CH4 ==??==> C2H6 + H2 AS=-1,95 AH=+15,54 Teq = -7669°K

B) C2H6 + C2H6 ==??=> C4H10 + H2 AS=-3,38 AH=+10,33 Teq = -3056°K

PL 191 375 B1

C) C4H10 + C4H10 ==??==> C8H18 + H2 AS=-0,54 AH =+10,48 Teq=-19400°K.

REAKCJE TE SĄ NIEODWRACALNE, ponieważ NIE ISTNIEJE UJEMNA WARTOŚĆ Teq. Nigdy nie będzie możliwe wykonanie tych następczych reakcji w sposób odwracalny:

(A) (B) (C)

Cn1 =?=> H2 + Cn2 =?=>H2 + Cn4 =?=> H2+Cn8

Teb 117°K 184°K 272°K ! 399°K

Stan normalny: gaz gaz gaz 298°K ciecz

Konsekwencja:

(1) Nie jest konieczne przyjęcie w tym sposobie nieuniknionego wytwarzania CH4, ujętego w ogólnej reakcji C7

C) C4H10 + C4H10 ===> C7H16 + CH4 AS=-1,53 AN=-2,48 Teq = 1620°K lub: 2Cn4 ===>Cn7 i Cn1 Teq(600°C)=1,93 (Ta reakcja jest możliwa, ponieważ Teq jest dodatnia) (2) jeśli odwracalność termodynamiczna jest pogwałcona przez energię, według reakcji C, to wodór musi być odrzucony

C) C4H10 + C4H10 ==> C8H18 + H2 S=-0,54 AH=+10,48 Teq = -19400°K (Ta reakcja jest nieodwracalna, ponieważ Teq jest ujemna)

C/ Nawet przejście przez gaz syntezowy, które zaczyna się od następującej reakcji:

CH4 + 1/2 O2 ===> CO + 2H2 AS=+42,7 AH=-8,52 (reakcja ta może być wybuchowa) jest nieodwracalne i może dawać małą ogólną wydajność upłynniania poprzez metanol lub w reakcji Fischera-Tropscha.

C można wykonywać tylko za pomocą reakcji ubocznych, które szczególnie wytwarzają C2H2.

Wniosek praktyczny: należy przede wszystkim unikać generowania gazów, co jest dokładnie tym, co uzyskuje się w naszym sposobie.

Osady węgla.

Nasze doświadczenie dotyczące kontrolowanego pojawiania się koksu doprowadziło do wniosku, że są dwa główne jego źródła: ciężkie osady z pierścieniami poliaromatycznymi i proszkowy węgiel poprzez gazy.

Można z łatwością przedstawić, że jeśli substancja jest polimeryzowanazwytwarzaniemlicznych pierścieni poliaromatycznych, to ponieważ węgle te są połączone bezpośrednio ze sobą i zawierają nieliczne wiązania wodorowe lub nie zawierają ich wcale, jak pokazano uprzednio, to temperatura włączania wzrasta wraz z liczbą pierścieni i ze zmniejszeniem stosunku H/C (C10H8 Tf=80°C, C20H12 Tf=278°C, i tak dalej); w ten sposób zbliżamy się coraz bardziej do stałego węgla.

Można to zbadać dla informacji także naszym sposobem badania nieodwracalności chemicznych.

W celu przedstawienia zasad rozpatrywano benzen i poddawano go krakowaniu. Stwierdzono łączenie się cząsteczek, któremuponownie towarzyszy odrzucanie H2, według następującej reakcji:

[1] A + A ===> A>-<A + H2 -1,17 3,46

Ta reakcja jest nieodwracalna, ponieważ Teq nie może być ujemna. Należy wprowadzić następującą fatalną reakcję uboczną:

[2] A===> 6Cgaz + 3H2 +259,4 +1010

Aby otrzymać AS = 0,0, trzeba wziąć 1,17/259 z reakcji (2), czyli:

[3] 0,0045 A====> 0,0045 6Cgaz + 0,013H2 + 1,17 +4,55

Otrzymano globalną reakcję:

[1] A + A===> A>-<A+ H2 -1,17 3,46 +

[3] 0,0045 A====> 0,0045_6Cgaz + 0,013H2 + 1,17 +4,55

2,0045 A==> A>-<A+ 1,01.H2 + 0,004 (6Cgaz) 0,00 +8,01 i powrót 6Cgaz w Csol=koks

0,0046Cgaz ===> 0,004.koks -1,16 -4,55 2,0045 A==> A>-<A+ 1,01.H2 + 0,004.koks -1,16 + 3,46

PL 191 375 B1

Dane doświadczalne dla temperatury 750°C z konwersją 5% w ciągu 40 s potwierdzają znalezione powyżej proponowane wartości i w ten sposób wzmacniają przekonanie dotyczące tego czego należy unikać.

Zasada nieodwracalności daje dobrą możliwość wytwarzania koksu uważanego za najtrudniejszą reakcję uboczną.

Drugim sposobem otrzymywania proszkowych osadów węgla jest droga poprzez acetylen, dla której poniżej podano pewne dane informacyjne dotyczące przypadku stosowania 4CH4.

*------------------------------------------------------------------------------------------------------Teq °C (21) 4CH4 ==> 2 C2H6 + 2H2 AS=-3,84 AH=+31,08-//°K (22) 4CH4 ==> C2H4 + 2H2 + 2CH4 AS=+27,89 AH=+48,44 1472°C (23) 4CH4 ==> C2H4 + 3H2 + 2CH4 AS=+55,65 AH=+89,95 1343°C (24) 4CH4 ==> 4Csol +8H2 AS=+85,2 AH=+71,4 565°C (25) 4CH4 ==> 4Cgaz +8H2 AS=230,76 AH=793,16 3164°C

Uwaga: TfdeC: subl. w temperaturze...................................3379°C

Rozkład termiczny CH4:

Reakcja (24) wskazuje, że w temperaturze powyżej 565°C CH4 powoli się rozkłada (w ciągu około 1h w temperaturze około 800°C), ponieważ musi przejść przez stan gazowy, co podsumowano w reakcji (25). Dlatego źródłem powodującym tworzenie się proszkowego węgla wydaje się być:

CH4 ====> C2H4 ===> C2H2 ===> proszkowy Csol

C6H6 ====> polimeryzacja ciężki Csol

W dowolnym przypadku i w praktyce:

(1) We wszystkich przypadkach należy unikać wytwarzania nasyconych lekkich gazów.

(2) Złym znakiem jest pojawienie się wolnego wodoru.

(3) Sytuację alarmową stanowi wytwarzanie nienasyconych lekkich gazów i wodoru.

(4) Poważnym alarmem jest wytwarzanie acetylenu.

(5) Bardzo przydatne jest monitorowanie aromatyzacji za pomocą współczynnika załamania światła, aby się upewnić, czy sposoby przebiegają prawidłowo.

EMULSJE

Jedną z cech sposobu według wynalazku jest stosowanie utlenionych związków pośrednich, które podczas konwersji parą wodną wytwarzają w sposób naturalny stabilne emulsje woda/węglowodór.

Od dawna wiadomo, że spalanie trudnych paliw znacznie poprawia się przez wprowadzenie od 5% do 10% wody. Dodatek ten podczas pierwszych etapów spalania powoduje krakowanie ciężkich cząsteczek, które dzięki temu unikają polimeryzacji na związki poliaromatyczne z wytwarzaniem ziaren sadzy lub proszkowego węgla. W dniu 5 października 1997 r. firma Elf przedstawiła prasie produkt o nazwie Aquazol, zawierający od 10% wagowych do 20% wagowych wody, wskazując, że główną trudność sprawia zapewnienie stabilności mieszaniny. Obecnie można gwarantować stabilność tylko w ciągu od 15 dni do miesiąca, chociaż zastosowano specjalną procedurę mieszania, a zwłaszcza specjalne dodatki.

Zrozumiałe jest zainteresowanie pośrednimi emulsjami według niniejszego wynalazku, ponieważ emulsje te mogą stanowić główny przedmiot zastosowań.

Mamy już ośmioletnie emulsje, które nadal są stabilne; świadczy to o opanowaniu przez nas trudności, z jakimi spotkała się firma Elf.

Zalety te można wyjaśnić wewnętrznymi powiązaniami cząsteczek, którew postaci bezwodnej są nienasycone i pozostają częściowo związane z wodą. Można także wymienić przedstawione uprzednio utleniane związki przejściowe do kontrolowania operacji krakowania od 440 - 600x, które uzyskują korzystną równowagę w zakresie temperatury od około 200°C do 220°C, czyli w temperaturze pracy naszego ekstraktora.

W każdym razie:

(1) Otrzymywano stabilne emulsje, których zawartość wody można prosto określić przez ustalenie w naszych konwersjach stosunku H2O/(X) w gazach stosowanych w naszej konwersji, przy czym X oznacza korzystnie CO2 + Y; Y może być dowolnym gazem N2, H2 i tak dalej. Oznacza to, że odpowiedni jest suchy dym (pobrany poniżej 200°C pod ciśnieniem 1bara) otrzymywany ze spalania.

(2) Otrzymane produkty (benzyny, zwłaszcza nafta) zawierają związaną wodę.

PL 191 375 B1 (3) Ograniczony do stosowania tylko pary wodnej ze względu na prostotę i łatwość wdrożenia, nasz sposób umożliwia otrzymywanie w zależności od określenia wybranych utlenionych i uwodnionych produktów, a przede wszystkim produktów bezwodnych.

Więc użytecznymi kompozycjami są kompozycje w postaci emulsji, przy czym wytwarza się: lekką emulsję, nazywaną „klarowną: d = 0,89 do 0,92; i cięższą emulsję „majonezową: d = 0,93 do 0,96, które są wyraźnie oddzielone od nadmiaru wody procesowej d = 1,0 jeśli ten nadmiar występuje (czego nie ma w przypadku przykładu podanego poniżej).

„Majonez (którego ośmioletnich próbek nie ruszano) można z łatwością złamać różnymi środkami mechanicznymi, jak na przykład wymuszony przebieg przez kilka skrzyżowanych kawałków tkaniny (w operacji nazywanej wytłaczaniem). Suchy piasek natychmiast łamie emulsję; możliwe są także inne sposoby mechaniczne, jak toczenie kulek w emulsji i tym podobne.

Poniżej podano przykład oceny właściwości tych emulsji, z następującymi adnotacjami:

P : waga, g ₃

V : objętość, cm³

Dp/V : gęstość = waga/objętość da : gęstość (odczytywana gęstościomierzem) dn : odchylenie współczynnika załamania światła mierzone refraktometrem wskazującym współczynnik załamania światła n.

Majonez

Pcałk.

Ptara

Waga netto Dp/V

cały majonez:	1700,0-	698,31=	1001,69	0,9656
wytłaczana woda:	1163,8-	444,13=	719,67
		**********
da dn n
3,5 1,50625
		Pcałk.	Ptara	Waga netto
klarowny wytłaczany HC				282,02
bezpośr.klarowny HC		731,36-	311,412=	419,95
Dp/V da	dn	n
	13,0	1,50099
0,8916 0,902	13,3	1,50310

Całkowity HC: waga netto

701,97 stosunek woda/całkowity HC 719,67/701,97 = 1,02.

W wybranych warunkach roboczych, które będą podane w innym miejscu, użyteczne produkty nie zawierały wolnej wody (faza wodna d = 1,0).

Destylacja bezpośredniej i wytłaczanej klarownej fazy dała następujące wyniki:

Destylacja 1 Podsumowanie - bez piasku i bez mieszania

frakcja	ilości Pcałk Ptara	objętości P g V.t	V.woda	V.HC	HC, s
PI-115	74,95	73,01	1,94	2,4	0,9	1,5	1,04
przelewanie	93,11	75,02	18,09	20,0	3,0	17,2	15,09
200-250	84,43	78,06	6,37	8,2		8,2	6,37
250-300	91,86	76,73	15,13	17,4	4,0	13,4	11,13
300-360	115,28	77,01	38,27	43,8		43,8	38,27
360+	89,15	75,44	13,96	15,5		15,5	13,96

93,76 7,9

Dp/V dn n

0,693 8,2 1,44963

0,877 12,3 1,49360

0,777 9,5 1,46368

0,830 11,3 1,48297

0,874 12,4 1,49466

0,901 19,3 1,56567

PL 191 375 B1

Destylacja 2 Podsumowanie z użyciem piasku i bez mieszania

Kolba: 202,78

Kolba + podstawka 214,21

Kolba + podstawka + surowiec: 309,95 g surowiec: 95,74 g piasek 300 μ: 610,34 g, do przykrycia cieczy (łączna waga)

	ilości	objętości
frakcja	Pcałk	Ptara	P g	V.t	V.woda	V.HC
PI- 120	72,50	70,06	2,44	3,25	0,9	2,25
120	72,8	72,50	0,3	0,3	0,3	--
120-200	81,17	76,99	4,18	5,6	--	5,6
200-250	85,44	78,06	7,38	9,1	1,0	8,1
250-300	95,14	72,87	22,27	26,1	--	26,1
300-360	119,05	72,99	46,06	53,0	--	53,0
Razem:			82,63		2,2

pozostałość: 95,74	- 82,63	13,11
HC.s	DP/V	dn	n
1,54	0,684	6,5	1,43112
4,18	0,746	8,2	1,44963
6,38	0,790	9,5	1,46368
22,27	0,853	11,2	1,48191
46,06	0,869	12,6	1,49677
Razem: 80,43
pozostałość:	0,901	19,0
Obfite przelewanie	z powrotem	w pierwszym przypadku, któremu towarzyszyło uwolnienie

znacznej ilości gwałtownie uwolnionej wody, pokazuje, że woda jest tam związana umiarkowanymi siłami chemicznymi. Podczas destylacji zanurzonych pod piaskiem cieczy występuje słabsza „depolimeryzacja i mniejsze uwalnianie wody. W każdym razie pokazuje to, że (1) 262 g węglowodorów „majonezu może związać 719 g wytłaczanej wody, czyli 2,5 razy w stosunku do wagi wody w nim i (2) „klarowne i wytłaczane węglowodory w tym wypadku zawierają już od 3 % do 9 % związanej wody. Dlatego, jak widać, nasz sposób może dostarczać naturalnie utleniane związki lub stabilne emulsje woda/węglowodór.

Sprawdzono, że obecna woda procesowa nie zawierała żadnego alkoholu ani dowolnego innego związku węglowego, na podstawie przerobu jej destylacji, co podsumowano poniżej.

Analiza wody procesowej przez destylację na 15 półkach 100 cm³ surowca: 97,81 g.

Początek destylacji w temperaturze 99°C, destylacja w zakresie temperatury od 100°C do 101°C -klarowna woda zawierająca małą ilość mlecznego flokulującego mętu.

Pozostałość: 225,93 - 224,89 = 1,04 g, ciemnobrązowa, niepalna, z małymi czarnymi ziarnami.

Stwierdzono także, że woda ekstrahuje z przerabianego surowca różne elementy.

Woda ma kwaśne pH, co wskazuje na absorpcję siarkowodoru lub innego kwaśnego składnika surowca. Całość stanowi korzystne elementy naszego sposobu, który stosuje parę wodną, której aktywność ekstrakcyjna wzrasta ze wzrostem temperatury wtryskiwania i z kolejnymi operacjami płukania w strefie ekstrakcji.

KONTROLA PRODUKTÓW UTLENIANIA LUB HYDRATACJI.

Inne właściwości niniejszego systemu mogą obejmować: kontrolowanie hydratacji emulsji lub zapobieganie jej; oraz kontrola utleniania produktów lub zapobieganie mu. Przedstawiono, jak wyniki te można uzyskać w naszym systemie. Trzeba stwierdzić, że dzięki zastosowanemu ekstraktorowi można wybierać użyteczne produkty i recykulować do układu te, które nie odpowiadają wymaganiom. Zajmiemy się wybranymi produktami według norm, a mianowicie utlenionymi benzynami lub olejem gazowym i uwodnioną emulsją nie zawierającą wolnej wody. Jest oczywiste, że należy unikać przesyłania zbyt dużej ilości wody do przerobu surowca, ale trzeba dostarczyć dostateczną ilość wody. Stwierdzono, że odpowiedni stosunek woda/surowiec (przerabiana pozostałość atmosferyczna) jest

PL 191 375 B1 wagowo rzędu około 1. (Stwierdzono to podczas oceny przedstawionych powyżej wyników). Jeśli zadaniem jest przesunięcie się w stronę związków utlenionych, to jest jasne, że jeśli te związki nie są utlenione, to są uważane za odbiegające, zwłaszcza gdy przedmiotem jest wytwarzanie benzyny lub frakcji typu samochodowego oleju gazowego.

Dlatego w jednej z odmian niniejszego wynalazku przyjęto zasadę wykonywania pierwszej konwersji pozostałości aromatycznej na destylaty PI-360, za pomocą naszego zestawu ekstraktora, kontaktora i dekantora, nastawionego na temperaturę około 200°C i następnego powtórnego przeprowadzenia tych wszystkich rafinatów (200-) w ich aktualnym stanie przez nasze urządzenia.

Tak więc, podczas tej recyrkulacji równoważniki ciężkich ale atmosferycznych destylatów poddawano konwersji na lżejszy olej gazowy i produkty typu benzyny. Para wodna otrzymywana z tych operacji jest także dostatecznie reaktywna do wytwarzania dodatków chemicznych, które występują podczas destylacji produktów (podczas destylacji bezpośredniej lub destylacji pod piaskiem).

Rozpatrzono odwrotną sytuację, na przykład spełnianie wymagań rafinacji w istniejącym zakładzie, co wymaga nieuwodnionych standardowych produktów (nazywanych suchymi). Dlatego nasz sposób unika recyrkulacji bezwodnych utworzonych produktów (200-), co powodowałoby ich hydratację i wytwarzanie związków utlenionych. W tym przypadku poddaje się recyrkulacji tylko ekstrakty (200+) ze świeżym surowcem zawierającym pozostałości lub inny dowolny surowiec do konwersji (200 jest wartością, która może się zmieniać w zależności od pożądanej recyrkulacji).

W celu właściwego zrozumienia rozpatrzono pozostałość próżniową, która podczas pierwszej generacji nie wytwarza atmosferycznego destylatu. Należy zauważyć, że bardziej przybliżony schemat składa się z następującej zależności:

RsV ===> DsV DsV ===> Rat

Poniżej omówiono dokładnej test całkowtej konwersji RsC (wyjściowej), która daje DsV (pierwsza generacja), a następnie Rat (drugą generację). Taki typ recyrkulacji i wybrane ustaleniadają nieuwodnione produkty konwersji, co pokazuje ich destylacja wykonywana po wydzieleniu wody/węglowodoru z emulsji. Tutaj destylacja nie wytwarza wody (w przeciwieństwie do poprzedniego przypadku, gdzie próbowano osiągnąć to samo). Wskazuje to, żeproblem jest pod kontrolą.

KONWERSJA BEZ RECYRKULACJI całkowite wyczerpanie zapasów podsumowanie:

końcowa konwersja podczas przepływu użyteczna całkowita odnośniki (3)-(4)

frakcja atm.	waga	Dp/v	% wag.	&% wag.	dn	n
PI-150	= 1,70	0,6872	3,49	3,49	6,5	1,43112
150-200	= 3,89	0,7720	7,98	11,46	7,7	1,44420
200-250	= 8,07	0,8200	16,55	28,01	8,2	1,44963
250-300	=24, 96	0,8692	51,19	79,20	9,8	1,46691
300-320	= 5,44	0,8685	11,16	90,36	11,5	1,48511

pozostałość: =4,70 razem: 48,76 (straty: 1,24)

9,63 100%

Protokoły destylacji produktów konwersji zawartych w klarownej i wytłaczanej fazie (patrz tabela 1) pokazują, że nie ma mierzalnego uwalniania wody. Uwolnienia białych par czyli rozpylenia do temperatury 80°C, 130°C, 150°C, 250°C, 290°C wyraźnie pokazują, że kluczowe punkty uwalniania wody występujące podczas przerobu miały ma celu otrzymanie produktów uwodnionych i utlenionych; ale ich ilości były bardzo małe. Ocena całkowitej ich zawartości polegała na stwierdzeniu, że były one najwyżej równe zanotowanym stratom wynoszącym 3,8%. (Należy także zauważyć, że przenoszenie próbek z cylindrapobierania do właściwego cylindra w celu wykonania dokładniejszego pomiaru objętości i wagi podczas oznaczania gęstości Dp/v wykonywano ze stratami 0,3 g dla bardzo ciekłych lekkich frakcji, otrzymując 0,75 g dla frakcji atmosferycznej 300+ i 2,15 g dla pozostałości atmosferycznych, co było spowodowane przez wzrost lepkości i napięć powierzchniowych. Wskazuje to na wpływ wiązania się produktów na ściankach, co zwiększa gęstość i współczynnik załamania światła).

PL 191 375 B1

W końcu dla informacji dotyczącej tych prób należy podać, że głównymi właściwościami pozostałości próżniowej była: gęstość 1,01, współczynnik załamania światła 1,594, stały stan.

Reaktory-ekstraktory i urządzenia do destylacji produktów

Nasze sprawozdania dotyczące destylacji produktów konwersji podają: „Przelewanie z powrotem produktów, wdarcie się uwolnionej wody, rozpylanie i tym podobne, które, gdyby występowały w zakładzie klasycznej destylacji powodowałyby „rozsadzanie wszystkich półek destylacyjnych i ich wypełnień. Jednak według jednej z odmian niniejszego wynalazku opracowano urządzenie, w którym nie tylko można wykonywać wymienioną destylację bez wspomnianych powyżej trudności, ale urządzenie może jednocześnie pracować jak prawdziwy reaktor-ekstraktor typy mieszalnika-dekantera.

W odniesieniu do fig. 2, zasada jest następująca: właściwie ogrzane lub ochłodzone produkty przesyła się do cylindra z podwójną powłoką, w której nasyca się wodę parą, co ustala temperaturę wymienionej powłoki po prostu przez ustalenie ciśnienia w komorze; para jest wytwarzana w wyniku uwalniania ciepła, a para jest zużywana podczas pochłaniania ciepła; obecność nasycającej wody zapewnia przenoszenie znacznej ilości ciepła w wewnętrznym pojemniku reaktora-ekstraktora.

W tej podwójnej pionowej powłoce, która jest prawie izotermiczna w stosunku temperatury określonej przez temperaturę nasycającej wody, umieszczono rurę lub kilka pionowych rur,które sięgają mniej więcej do środka wysokości podwójnej powłoki. Dlatego górna część jest pusta. Działa ona jak dekanter z przegrodami przez ustalenie małej szybkości unoszenia lekkich produktów lub gazów i umożliwia spadanie z powrotem na dno ciężkich lub ciekłych produktów w postaci mgły lub deszczu. Do tego wystarcza, aby szybkość opadania ciężkich lub ciekłych produktów była większa od szybkości wprowadzenia lżejszych produktów. Ponadto przestrzeń ta działa jako uwolnienie w przypadku nagłego wtargnięcia wody lub nagłego uwolnienia, którego nie można właściwie kontrolować. Ponieważ jest ona pusta (w tej strefie nie ma wypełnienia), to nie występują rzeczywiste zagrożenia. Ciężkie produkty lub ciecze pozostają na dnie powłoki między powłoką a pionowymi rurami. Gdy cała przestrzeń między powłoką a rurami została wypełniona, to ciężkie produkty przelewają się wewnątrz pionowych rur i są zbierane przy ich dolnym wyjściu. W ten sposób ekstrakcja jest automatyczna i naturalna.

Wchodzące produkty, ciecze lub gazy wtryskuje się przy dnie podwójnej powłoki do fazy ciężkiej lub ciekłej z bardzo małą szybkością. Dlatego ulegają dyspergowaniu w ciężkiej fazie i mieszają się z nią w aktualnych warunkach temperatury i ciśnienia; w ten sposób masa przenosi się przez stykające się powierzchnie, zależnie od różnic stężenia w stosunku dostężenia równowagi stacjonarnej ciężkiej fazy i wchodzącej fazy rozproszonej. Te równowagi wynikają zarówno z fizycznego rozdzielenia faz w ich wzajemnej obecności oraz są określone przez odpowiednie równowagi chemiczne w istniejących lokalnych warunkach. Wchodzące produkty wzbogacają ciężką fazę i sąodprowadzane do przenoszonych ciężkich związków. Razem z lekkimi związkami, które mogą powstawać, przechodzą do fazy lekkiej, która wypełnia górną część powłoki, gdzie są dekantowane, przy czym są oddzielaneod części ciekłych lub ciężkich mgieł, które opadają na dno. Takie urządzenie jest szczególnie korzystne, ponieważ może zastąpić destylację podczas pracy w warunkach jak gdyby ekstrakcji ciecz-ciecz dla olejów i asfaltów, lub jako reaktor chemiczny. Jak wiadomo, produkty aromatyczne, jak furfural, są silnymi środkami ekstrahującymi dla ekstrahowania produktów aromatycznych podczas wytwarzania środków smarnych. Wkażdym razie umożliwiają one bezpieczne i bez ryzyka rozdzielanie interesujących nas wycieków zreaktora.

Jeśli zestawić szeregowo kilka takich urządzeń, to można wykonywać seryjne rozdzielania, które doskonale określają naturę produktów ekstrahowanych przez rury i które jako rafinowane produkty przesyła się do następnego urządzenia w celu wytwarzania innego ekstraktu.

Należy podać, że w stosowanych warunkach pracy oddzielanie atmosferycznych destylatów od pozostałości atmosferycznej wykonywano w temperaturze 200°C pod ciśnieniem 1bara, podczas gdy w klasycznej kolumnie destylacyjnej wykonywano by je w temperaturze 360°C.

Tę konfigurację podano jedynie dla informacji, a nie jako ograniczenie, ponieważ można ją wykonywać z licznymi zmianami. Na przykład, ponieważ straty ciepła były bardzo duże w naszym zakładzie doświadczalnym w skali 2 kg/h, to zastosowano elektryczne ogrzewanie ekstraktorów, przy czym temperaturę regulowano mocą grzejnika dla danej szybkości i dla danego surowca. Taki sam system umożliwił wykonywanie ekstrakcji procesowych i towarzyszących im destylacji atmosferycznych naszych produktów końcowych podczas ich przerobu w ilości do 50 kg.

To urządzenie technologiczne może więc mieć kilka zastosowań, zwłaszcza może służyć do konwersji chemicznych. Przedstawiono poniżej jego zastosowanie do konwersji mieszanin gazów na ciecze.

PL 191 375 B1

Właśnie okazało się, że nasze emulsje są stabilne i że klarowne produkty można utleniać lub uwadniać i można je stosować ze względu na temperaturę (i ciśnienie robocze) jako kluczowy reaktorekstraktor rozdzielający produkty normalnej recyrkulacji. Ten nieoczekiwany efekt skłonił nas do poszukiwań w celu określenia wielkości urządzeń i ustalenia warunków pracy przy ograniczeniu praktycznego wykonywania doświadczeń.

Działanie pary wodnej na nienasycone wiązania podwójne.

Rozpatrywano łańcuch zawierający podwójne wiązanie węgiel-węgiel, oznaczone jako CeC. W obecności pary wodnej może zachodzić następująca reakcja:

P r z y k ł a d y:

AS AH Teq

C2H4 + H2O ===> H3C-CHÓH -29,96/-10,9 90°C

C18H36 + H2O ===>alkohol C18 -32,15/-15,03 194°C

Należy zauważyć, że konwersje etylenu na alkohol można wykonać w takich warunkach, co wyjaśnia, dlaczego można ograniczyć wytwarzanie gazów. Stwierdzono także, że ciężkie alkohole tworzą się naturalnie w warunkach pracy reaktora-ekstraktora, który pracuje w warunkach sprzyjających tego typu konwersji.

Łatwiej można więc zrozumieć, dlaczego emulsje według niniejszego wynalazku są stabilne i że sposobem według niniejszego wynalazku można wytwarzać utlenione produkty. Jeśli chodzi o stabilność emulsji, to ciężkie alkohole zachowują się jak rozpuszczalniki pośredniczące między wodą a węglowodorami, ponieważ alkohole są mieszalne z wodą dzięki swej funkcyjnej grupie ÓH i w węglowodorami dzięki podstawowemu szkieletowi węglowodorowemu. Jeśli uwzględnić, że siły wiążące w emulsjach są słabe, ponieważ są siłami bardziej fizycznymi niż chemicznymi, to można łatwo zrozumieć, dlaczego emulsje można z łatwością „rozbić zwykłym sposobem mechanicznym, co potwierdziliśmy.

Metale z osadami nieorganicznymi / złożone emulsje.

Pozostałość próżniowa, którą poddano konwersji, zawierała zanieczyszczenia przedstawione w następującej niżej tabeli; tamże podano także ich dystrybucję. Frakcjonowanie RsV, Kuwejt, przez ekstrakcję C3-C5

Pozycja	DAO C3	ExC4	ExC5	AspCS	RsV
surowiec %RsV	18,7	33,7	30,4	17,5	100%RsV
gęstość 20 °C	0,896	1,000	1,047	1,067	1,010
wsp. załam. św. n, 20°C	1,519	1,592	1,624	1,641	1,59415
Tf °C	50	60	100	146	+ 41°C
osady					0,096% Pds
poz. węg. %RsV	0,62	2,96	8,09	8,23	19,9
siarka %RsV	0,53	1,62	1,62	1,23	5,0
nikiel ppmRsV	0,2	10,2	14,4	17,2	42
wanad ppmVsV	1,0	32,3	47,2	55,5	136
NaCl % wag.	-	-	0,0003	0,0107	0,0110
lepkość Cst 100 °C					1402 st
H/C	1,64	1,35	1,22	1,18	HC=1,33

PL 191 375 B1

Spalanie ciężkich paliw daje popioły, które mają następujący względny skład (od SO4)

SiO2 32, Fe2O3 25, Na 16, Va 14, Ni 6, Al 6.

Nasze surowce do konwersji zawierają więc wanad, nikiel, sód, żelazo, glin, siarkę i tym podobne, co należy co najmniej uwzględnić podczas konwersji i korzystnie usunąć.

Stwierdzono, że jednym z pierwszych ujemnych skutków metali było wytwarzanie stałych związków w wyniku tworzenia się eutektyków między 520x a 600°C, takich jak SiO2 + Na2O, V2O5 + Na2O, V2O5 + NiO2, najbardziej topliwe działają jak topniki dla mniej topliwych.

Widać, że wolne związki, takie jak podane poniżej, są oczyszczane przez wycieki z reaktora

w stanie stałym.
Związki	Tf	Teb	Dn
SiO2	1700	2230	2,32 1,4840
SiS2	>1090	2020	- -

W każdym wypadku, jeśli reakcję prowadzi się w reaktorze w zbyt wysokiej temperaturze, to stwierdza się występowanie osadów zawierających eutektyki, które osadzają się na ściankach reaktora. Dlatego to ograniczenie nie wynika z chemizmu konwersji, a jest związane tylko z rodzajem zanieczyszczeń surowca. To nie obecność wymienionych zanieczyszczeń stanowi przeszkodę; nagromadzenie się ich w pracującym reaktorze lub ekstraktorze może je zatykać i blokować ewentualną pracę, o ile nie zostaną usunięte. Cechą jednej z odmian niniejszego wynalazku jest ograniczenie temperatury pracy reaktora do poniżej 500°C w zależności od zawartości zanieczyszczeń w przypadku pozostałości próżniowej.

SiO2 jest nieznacznie usuwany przez suchą parę wodną (patrz -tabela poniżej).

Rozpuszczalność SiO2/H2O P H20 liq. , sat .	para wodna nas., SiO2/H2O, ppm, Tsat.	Sucha para wodna, SiO2/H2O, ppm,
temp.°C	atm	stęż.		400°C	500°C	600°C
100	1	500	0,02	0,2	0,5	0,9
200	15	1000	0,2	1,5	5,0	10,0
235	30	1300	1,1	4,5	11,0	40,0

Tlenki, takie jak żółtoczerwony V2O5 lub ciemniejszy V2O5, mają znaczną rozpuszczalność w wodzie, co powoduje ich ekstrahowanie w naszym ekstraktorze. Związki wanadu i sodu, takie jak NaVO4 lub Na3VO4, także są rozpuszczalne w wodzie; to samo odnosi się do żółtego NiSO4 lub zielonego NiCl3 i FeCl2. Ekstrahowanie różnych tlenków zapobiega wytwarzaniu wymienionych eutektyków z wodą oraz zmniejsza szybkość osadzanie się na reaktorze. Obecność wody i utlenianie węglowodorów w naszym reaktorze przyczynia się do wytwarzania takich związków, jak C6H5SO3>2Fe,3H20 (brązowy) lub C6H5SO3>2Ni,6H2O lub C2H3Oo>2Ni (zielony), które także mają ograniczoną ale znaczną rozpuszczalność w wodzie.

Wyjaśnia to zabarwienie wody zebranej po oddzieleniu mieszaniny woda/węglowodór, jak również pojawianie się kłaczków cięższych od wody. Po uniknięciu osadów w reaktorze powodowanych przez metale stwierdzono, że zostały one zatężone w ciężkich węglowodorach poliaromatycznych, wykazujących tendencję do tworzenia „klatek, co wyraźnie pokazuje analiza pozostałości próżniowej.

Następująca tabela opisuje kilka związków Si i Fe znajdujących się głównie w DsV u RsV.

związki	PM	Tf	Teb		d	n
H5C2)3,Si,C6H5	192	149	230			1,5617
H2CeCH,Si, (0C6H5) 3	334		210/	7mmHg/	1,130
C6H5o>4,Si	400	47	417/	7mmHg
C6H5) 2,Si (C6H4C6H5) 2	488	170	570		1,140	1,100
C6H5>3,Si,C6H4C6H5	412	174	580
C6H5>-<C6H4>) 4,Si	640	283	600
H3C) 3,Si,C5H4>2,Fe	330	16	88/	0,06		1,5454
H3C) 3, Si,C5H4>FeC5H5	258	23	657	0,5		1,5696

PL 191 375 B1

Te właściwości wykorzystano do odbierania ich w punkcie 13.4 naszego sposobu, co jest inną cechąjednej z odmian niniejszego wynalazku.

Stwierdzono także, że nawet lekkie wytwarzane składniki pozostawały związane głównie z krzemionką lub z wolnym węglem i otrzymywano ciecze o temperaturze wrzenia PI-150°C, co przedstawiono w tabeli poniżej.

związek	Tf	Teb	D	n
H3C) 4, C	-17	+9	0,613	1,3476
H3C) 4,Si		+26	0,652
H3CCH2) 4, C	-33	146	0,754	1,4206
H3CCH2)4,Si		152	0,762	1,4246

Tetraetyloołów dla benzyny. Dla informacji zwracamy uwagę na bardzo dobre właściwości tetraetyloołowiu.

Poniżej podano kilka innych metaloorganicznych związków żelaza.

związek	temp. topn.	Tf, °C	Teb	kolor
C4H6Fe(CO) 3	193	19	--	żółty
C6H4SFe(CO) 2	220	51	subl.	jasnoczerwony
C5H9C5H4)FeC5H5	254	16	--	czerwona ciecz
H3C OC5H4)FeC5H5	228	85	87
H3CCO2C5H4)2,Fe	302		114
C6H5C5H5>FeC5H5	236	110	--	czerwony
OHCC5H4>FeC5H5	214	121	--	złoty
HoOCH2C5H4>2Fe	302	140	--	brązowoczerwony
C6H5C5H4>2, Fe	338	154	--	żółty
HoC6H4C5H4>FeC5H5	278	165	--	złoty
zieleń fluorescencyjna			--	złoty
C6H5>2,C5H3>2, Fe	490	220	--	czerwony/żółty

Są one normalnie ciekłe i według niniejszego wynalazku są ekstrahowane w temperaturze 100°C lub 200°C.

Wszystkie wyjaśnienia podano tylko dla informacji, aby dać pojęcie o zachodzących zjawiskach.

Stwierdzono także, że cząsteczki silnie poliaromatyczne, które mogą tworzyć klatki o bardzo dużych współczynnikach załamania światła, miały dużą zdolność rozpuszczania i mogły ekstrahować niepożądane cząsteczki. To wyjaśnia naszą technikę, która polegała w punkcie 13.4 na utrzymywaniu bardzo stacjonarnej ciekłej fazy, której aktywność wzrasta ze wzrostem temperatury; ta faza składała się także ze składników pozostałości próżniowej.

Uwagi dotyczące końcowej stabilizacji wytwarzanych produktów.

W użytecznych produktach znajduje się zawsze pozostałość niskowrzących produktów, takich jak:

Związek PM Tf Teb d n kolor

H3C OC5H4)FeC5H5 228 85 87 -- -- -H3CCO2C5H4)2,Fe 302 -- 114 -- -- czerwony

Do tych związków wprowadzono alkohole reagujące według następującego schematu:

-CeC- + H2O<-> alkoholAS =-32 AH = -15 Teq 200°C

W rezultacie, rozdzielaniem końcowym nie może być prosta destylacja albo z powodu zmian w układzie rozpuszczone ciało stałe/faza gazowa albo gdy zachodzi odwodnienie. Tak więc, rafinatorzy mówią o możliwości „wtargnięcia wody, która niszczy wypełnienie kolumn w klasycznej instalacji destylacyjnej. W destylacjach według niniejszego wynalazku stwierdziliśmy występowanie tego zjawi26

PL 191 375 B1 ska w wyżej wymienionych temperaturach w postaci gwałtownych przelewań z powrotem, nagłych odwodnień, rozpylania towarzyszącego uwolnieniom białych par i tym podobnych. Dlatego zastosowano nasze urządzenie ekstrakcyjne dla całkowicie bezpiecznego wykonania końcowej stabilizacji. Urządzenie umożliwiło rozdzielenie naszych produktów bez żadnych trudności, w ilości około 100 kg.

Opis i właściwości użytkowe wtryskiwania połączonego zreaktorem.

Jak już podano zadaniem wtryskiwacza jest z jednej strony przekazanie do surowca poddawanego konwersji możliwie największej ilości użytecznej energii zawartej w parach lub gazach, a drugiej strony wytworzenie bliskiego kontaktu między parą a surowcem, korzystnie bez żadnego materialnego kontaktu z metalowymi ściankami.

Wyniki te otrzymywano w następujący sposób:

Surowiec, którym jest faza ciężka w stosunku do gazów lub par, rozdziela się na pary strumieni rozpylanych mechanicznie, skierowanych bocznie w przeciwnych kierunkach, ustawionych zgodnie z fig. 3, przepływających od góry do dołu i natrafiających na oś wtryskiwacza. W wyniku wzajemnego odchylenia przepływają one osiowo z umiarkowaną szybkością bez żadnego kontaktu materialnego.

Zadaniem mechanicznego rozpylania jest wytwarzanie drobnych kropelek, korzystnie pewnego rodzaju mgły, która w ten sposób wytwarza bardzo dużą powierzchnię zawierającego węglowodory surowca. Rozpylanie można wspomagać przy użyciu około 5% strumienia przegrzanej wysokociśnieniowej pary, która wspomaga wytwarzanie mgły z surowca (znanego w przypadku głowic wtryskiwacza w palnikach kotłów i pieców).

W tym przepływie, wtrysk pary lub gazu ma miejsce podczas rozprężania, a jego energia jest przede wszystkim przetwarzana na energię kinetyczną w możliwie największym stopniu, a więc odbywa się z dużą szybkością.

Przez wtryskiwanie szybkiego strumienia pary do rozpylonego strumienia surowca uzyskuje się ścinanie mechaniczne wymienionego strumienia, z przeniesieniem energii, co powoduje aktywację reakcji, przy czym wszystkie operacje wykonuje się z bardzo dużymi szybkościami i bez kontaktu z materialnymi ściankami w praktycznie pożądanej temperaturze reaktora.

Obliczenia dławików i dysz można z łatwością wykonać technikami specyficznymi dla turbin parowych lub hydraulicznych, z uwzględnieniem wielofazowego stanu surowca.

Ustawienie wtryskiwaczy na reaktorze dla ułatwienia jegomechanicznego czyszczenia.

Reaktor jest pusty. Większa część stałego węgla jest zabierana przez wycieki z reaktora, co jest dużą zaletą naszego sposobu. Jednak mała część osadza się na ściankach i zbiera się tam. Dlatego w odpowiednich odstępach czasu należy oczyszczać węglowe osady i związki tlenków metali zawarte w surowcu. Obecność niepalnych tlenków wymaga użycia środków mechanicznych, takich jak skrobanie, piaskowanie i tym podobne. W tym celu konieczne jest otworzenie reaktora unikając części wewnętrznej lub ostrych krawędzi.

Dlatego wtryskiwacze umieszczono po bokach naprzeciwko siebie na zewnątrz reaktora parami, dzięki czemu po otwarciu reaktor ma ścianki całkowicie wolne. Po zdjęciu wierzchu reaktora i następnie jego dna pozostaje goły pierścień reaktora, który można z łatwością oczyścić mechanicznie.

Takie rozwiązanie jest szczególnie korzystne w porównaniu z reaktorami wyposażonymi w uszczelki (Visbreaker Soaker) lub wypełnionymi katalizatorami z obiegiem lub bez obiegu.

Wtryskiwacz i bęben nasycania.

Ważnym problemem jest możliwość określenia warunków wtryskiwania produktów dla ułatwienia właściwej inicjacji użytecznej reakcji i określenia warunków wymaganych dla osiągnięcia równowagi stabilnych produktów opuszczających bęben nasycania. Ta praktyczna definicja, która stanowi unikalne rozwiązanie jednej z odmian niniejszego wynalazku, polega głównie na określeniu kluczowych parametrów, które w praktyce kierują wymienionym sposobem. Podano poniżej przykład przerobu pozostałości próżniowej dla otrzymywania lekkiego oleju gazowego i nafty.

Najpierw zajęto się pozostałością próżniową. Jej gęstość i współczynnik załamania światła dzięki naszemu know-how dają cenną informację dotyczącą jej struktury. Odbieranie asfaltów przy C3, C4, C5 określa tę strukturę odnośnie przerabianych cząsteczek. Korzystnie zajęto się całą próbką i wykonano próbę stabilności (lub konwersji w wyniku krakowania termicznego), która wykonuje się w sposób umiarkowany i łatwy do wykonania.

Jeśli RsV oznacza ilość pozostałości otrzymanej i przerabianej w temperaturze T, to stwierdzono, że t/Ts

RsV znika i tworzą się inne produkty zgodnie z następującą zależnością: d(RsV)/dt = RsV . e-^t/Ts, gdzie

Ts oznacza jednostkę czasu.

PL 191 375 B1

Na przykład dla pozostałości, dla której wszystkie konwersje będą podane poniżej, stwierdzono: temperatura, T, °C 430 460 490

Ts, sekund 700 140 40

Na podstawie naszego doświadczenia stwierdzono, że szybkość tej reakcji zależy od przesunięcia równowagi między składem produktów a składem, jaki wystąpiłby, gdyby sprawy pozostawiono własnemu biegowi bez żądnych ograniczeń czasowych.

Jeśli RsVeq jest pozostałością, jaka byłaby w równowadze z wszystkimi wytworzonymi produktami, to otrzymuje się:

[d(RsV)/dt]/[(RsVeq - RvS)] = Ts/To, przy czym To oznacza jednostkę czasową specyficzną dla każdego produktu.

Ponadto podane już szczegółowo warunki mechanicznego rozkładu cząsteczek są związane z międzycząsteczkowymi siłami kohezji cząsteczek składnika i z faktem, że dany materiał przekracza największe dopuszczalne naprężenie.

Otrzymano E = siła x odkształcenie. Sądzimy, ze istnieje ogólna zależność między Ts a temperaturą T zawierająca uniwersalną stałą R dla doskonałych gazów, w postaci:

Ts = To · e^-T(R/E)

Tak więc istnieje prosty sposób oceny wartości E, którą przypisano naszej pozostałości próżniowej. Zatem zgodnie z naszymi założeniami i rozpatrując dwie pary pomiarów temperatury Ts(1), T1; Ts(2), T2 otrzymano:

E = [R(T1 -T2)]/[Ł(Ts(1) / Ts (2)], w którym Ł oznacza logarytm Nepera.

W naszym przypadku, dla T1 = 430°C, Ts(1) = 700 s, T2 = 490°C, T (s) = 40 s, otrzymano wartość E około 42 kcal/mol. Oznacza to, że jeśli nie można wprowadzić takiej energii, to nic nie zdarzy się natychmiast w reaktorze (oznacza to także, że jeśli przekaże się cząsteczce znacznie większą energię, to cząsteczka ulegnie rozerwaniu).

Teraz zbadano podgrzewanie surowca i temperaturę reaktora. Po wprowadzeniu energii 42 kcal/mol bez konwersji jej na ciepło, przeciętna cząsteczka w RvS pęka tylko na 2 fragmenty z powodu braku energii. Trzeba przede wszystkim zapobiec natychmiastowemu powtórnemu połączeniu się tych dwóch fragmentów. Znowu jest to zadanie wtryskiwacza, który podczas rozprężania wprowadza gazowe cząsteczki między wytwarzane fragmenty. To wprowadzenie jest ułatwione przez fakt, że para wodna lub gazowy CO2 mogą reagować chemicznie z końcami rozerwanych cząsteczek.

W innej odmianie niniejszego wynalazku dla uzyskania tego z prawie całkowitą pewnością trzeba mieć tak wiele gazowych cząsteczek, ile jest par atomów węgla dla stworzenia takiej sytuacji. Jeśli jedynym stosowanym elementem jest para wodna, to stosunek wody (18 g/mol) do węglowodorów (CH x 13-14) musi by dokładnie rzędu 18/(2 x 13) wagowo, to jest około 0,7.

Ponieważ cząsteczki RsV uległy fragmentacji, to jest konieczne umieszczenie ich w stabilnej równowadze termodynamicznej. Do tego potrzeba czasu Ts, który przede wszystkim zależy od temperatury. Na podstawie danych doświadczalnych dla Ts byłoby najkorzystniejsze przyjąć najwyższą możliwą temperaturę dla skrócenia czasu operacji, lecz stwierdzono, że nie można tego zrobić bez pewnego ryzyka.

Tak więc dla 460°C mamy: Ce14H28 -> Cal 3H24 + CH4

565°C : CH4 -> 4Csol + 8H2 (związki poliaromatyczne polimeryzują na czysty węgiel)

Z powodu zastosowania odpowiednich reagentów, przede wszystkim pary wodnej, można te uboczne reakcje zablokować częściowo, ale nigdy całkowicie. Końcowy wybór jest więc kompromisem opartym na przyjętej ilości węgla. W praktyce w temperaturze 440°C ilość ta jest bardzo mała. W temperaturze 520°C gromadzenie się węgla w reaktorze wymaga częstego zeskrobywania w celu usunięcia go; jeśli się nie przeciwdziała, to może całkowicie wypełnić reaktor.

Przyjęto temperaturę w zakresie od 460°C do 470°C, co dało dobre wyniki. Stwierdzono, że ciśnienie ma bardzo korzystny wpływ na szybkości reakcji. Na początku bardzo ważne jest przejście od ciśnienia 1 bara do ciśnienia 20 lub 30 barów, potem osiąga się 150 barów i 200 barów. Dlatego przyjęto ciśnienia 20 lub 30 barów, co pozwoliło na około dwukrotne skrócenie Ts w porównaniu do wartości przy ciśnieniu 1 bara. Dlatego w temperaturze 470°C powinniśmy mieć około 25 s dla osiągnięcia równowagi w reaktorze.

Jeśli chodzi o kontrolowanie reakcji, to celem jest złamanie cząsteczki na dwie połowy podczas każdego przebiegu. Wymaga to energii netto 20 kcal/mol, jak podano powyżej. Jeśli dostarczyć

PL 191 375 B1 kcal/mol dla aktywacji, wystarcza to dla uzyskania pożądanego rozpoczęcia pracy z surowcem podgrzanym do temperatury poniżej 470°C.

Jeśli rozpocząć od tej temperatury, która jest trochę niższa od pożądanej temperatury bębna nasycania, to po wprowadzeniu energii aktywacji cząsteczka miałaby termiczną temperaturę wyższą od jej temperatury w stanie normalnym, ale pęka po pochłonięciu 20 kcal/mol i w końcu opuszcza bęben w temperaturze pożądanej dla pozostałych operacji i koniecznej dla uzyskania równowagi.

Po zrozumieniu tego i biorąc pod uwagę określoną poniżej szybkość przepływu pary wodnej (lub gazu) konieczną dla skutecznego zamknięcia rozerwanych (pękniętych) końców, można wyprowadzić wartość entalpii pary wodnej przesyłanej do wtryskiwacza.

Dla uzyskania temperatury 470°C w zbiorniku nasycania i z uwzględnieniem wtórnego obiegu i różnych uzyskanych wartości przenoszenia energii, trzeba przyjąć temperatury przegrzewania pary wodnej rzędu od 600°C do 650°C dla RvS.

Po uzyskaniu równowagi energii i zakończeniu recyrkulacji materiału, byłoby korzystne przyjęcie ciśnienia pary wodnej rzędu 6,0 MPa przegrzanej do temperatury około 600°C. Dysza wtryskiwania uwalnia parę wodną adiabatycznie pod ciśnieniem od 6,0 MPa do 3,0 MPa w temperaturze 470°C i wprowadza 60 kcal/kg dostępnych adiabatycznie jako energia kinetyczna w strumieniu pary wodnej o szybkości rzędu 700 m/s. W ten sposób uzyskano parę wodną o pożądanej temperaturze reaktora. W tej temperaturze nie ma zupełnie niebezpieczeństwa „prażenia węglowodorów, które otrzymują energię określoną jako energia kinetyczna, która mechanicznie „tnie węglowodory.

Zwykle temperatura podgrzewania jest o około 20°C do 25°C niższa od temperatury zbiornika nasycania i wynosi od około 445°C do około 450°C. Jest to szczególnie korzystne dla pracy pieca do podgrzewania pozostałości i nie powoduje trudności związanych z koksowaniem. Wiadomo, że piece visbreakera muszą ogrzewać ten sam typ pozostałości do temperatury około 460°C i że powyżej tej temperatury istnieje niebezpieczeństwo koksowania. W tych warunkach pracy według niniejszego wynalazku nie było żadnego koksowania w naszym piecu.

W każdym razie, po ustaleniu szybkości przepływu pary wodnej i szybkości pracy zakładu nastawiano przegrzewanie pary i podgrzewanie surowca, aby uzyskać bilans termiczny określony przez temperaturę bębna nasycania. W praktyce podgrzewanie surowca nastawia się na temperaturę 20°C lub 25°C poniżej temperatury wyjścia z reaktora, a szybkość przepływu paliwa grzejnego dla pieca pary wodnej nastawia się na temperaturę wyjścia z reaktora.

Podany powyżej przykład pozostałości próżniowej można uogólnić dla dowolnego surowca. Kluczowymparametrem jest temperatura reaktora, która wzrasta dla lżejszych produktów. Na przykład dla bardzo ciężkich destylatów próżniowych otrzymuje się temperaturę rzędu 500°C, która wzrasta do 520°C dla lekkich destylatów próżniowych lub dla bardzo ciężkich atmosferycznych olejów gazowych. Przykłady zastosowań.

Figura 5 przedstawia ten sam schemat dla obszaru pustynnego z brakiem wody.

Figura 6 przedstawia ten sam schemat wdrożony w celu konwersjina ciecze nadmiaru gazów z odwiertów lub z rafinerii.

Figura 7 przedstawia produkcyjny zakład doświadczalny konwersji ciężkich destylatów i olejów na lekkie destylaty, w którym zakład doświadczalny pracuje z całkowitą szybkością dostarczania 5 kg/h lub 2 kg/g pozostałości atmosferycznej lub 1,5 kg/h pozostałości pod zmniejszonym ciśnieniem. Konwersja pary wodnej.

W tej wersji, patrz fig. 4, wodę wprowadza się do 0 pompą 1w jednorurowym piecu 2 ogrzewanym palnikiem 3; przegrzaną parę wodną przesyła się do wtryskiwacza 4.

Świeży surowiec 5, który jest przechowywany w zbiorniku [6] na recyklat 14, z którym surowiec jest mieszany i pompowany pompą 17, która przesyła go do pieca 8, który podgrzewa całość i przesyła do wejścia do wtryskiwacza 4. Wtryskiwacz 4, który pracuje jak opisano powyżej, wtryskuje całość do reaktora 10.

Kontrolowany przez pomiar ciśnienia 20 zawór 12 wyładowuje wycieki z reaktora przez zwalnianie ich do systemu ekstraktora 13 pracującego pod ciśnieniem zbliżonym do ciśnienia atmosferycznego.

System ekstraktora, który opisano w innym miejscu, obejmuje kilka ekstrakcji (13.1 do 13.5) nastawionych na temperaturę od temperatury otoczenia do temperatury 360°C.

PL 191 375 B1

13.1 znajduje się w temperaturze otoczenia, 13.2 jest nastawiony na temperaturę 100°C, 13.3 stosuje się do rozdzielania użytecznych produktów (ogólnie destylatów atmosferycznych) z pozostałości atmosferycznych, których nie poddano całkowitej konwersji. Wyjście [13.4] może także służyć do tego celu i w każdym razie kończy końcowe rozdzielanie w 13.3.

Wyjście 13.5 odbiera najcięższe produkty, które są znacznie obciążone związkami poliaromatycznymi i stałymi metalami prekursorami węgla.

Część 13.5 odbiera się, aby zapobiec gromadzeniu się jej w instalacji i stosuje do wytwarzania ciężkich paliw, dopóki są jeszcze dopuszczalne w tym paliwie, natomiast pozostałą część 13.52 podaje się wtórnemu obiegowi w 14 dla przygotowania nowej konwersji.

Użyteczne produkty 13.2 i 13.1 występują w postaci stabilnych emulsji. Zwykle są one związane (ale mogą być rozdzielone, jeśli pożądane są lekkie produkty) i przesyłane do systemu 15, który mechanicznie łamie emulsje. Te łamane emulsje przesyła się do klasycznego dekantera, który oddziela węglowodory 16.1 od wody 16.2 i od cięższych ekstrahowanych faz (szlamu i osadów) 16.3.

Frakcję węglowodorową 16.1 przesyła się do ekstraktora 18, który oddziela węglowodory, które można utlenić lub uwodnić. (Podczas klasycznej destylacji istnieje zagrożenie niebezpiecznego „wtargnięcia wody).

Normalnie uzyskuje się następujące frakcje:

18.1 - PI-100

18.2- 150-200

18.3 - 200-250

18.4 - 250-300

18.5 - 300-350

18.6 - 350+ (pozostałość atmosferyczna).

Punkty frakcji można zmieniać przez zmianę temperatury ekstraktorów, co wyjaśniono w innym miejscu. Ciężkie paliwa składają się z produktów frakcji 18.6 (pozostałość atmosferyczna) i z ekstraktów 13.52. Pozostałości węglowe (obciążone metalami) 15 stosuje się jako paliwa do zasilania korzystnie palnika 9 pieca 8, a gazy nie ulegające skropleniu przesyła się jako podstawowe paliwo do różnych palników pieca, przy czym pozostałość pobiera się z ciężkiego paliwa. W końcu, małą ilość gazów nie ulegających skropleniu małe osady węglowe wytwarzane przez sam zakład resorbuje się w ten sposób, co pozostawia maksymalną ilość ciekłych produktów oczekiwanych przez użytkowników.

W zasadzie ten zakład nie stwarza zagrożeń. Wszystkie główne reakcje są endotermiczne, a więc stabilne. Obecność procesowej pary wodnej umożliwia zmniejszyć potencjalne zagrożenie ogniem mała ilość wytwarzanego gazu nie powoduje znacznego zagazowania w razie jakiegoś wypadku.

Ilość przerabianego materiału (materiału znajdującego się w reaktorach) jest stosunkowo mała, co pozwala na szybki rozruch i zamknięcie zakładu. Zakład jest automatycznie stabilizowany i samoregulujący, stosuje odpowiednią technikę pracy, w szczególności w odniesieniu do ekstraktorów, które pracują na zasadzie naturalnego przelewania ekstraktów. Wszystkie te zalety dają doskonałą łatwość operacji i prowadzenia sposobu (zwłaszcza w porównaniu z zakładami, które mają zastąpić, takimi jak FCC z ich trudnościami w obiegu katalizatora między reaktorem z pionową rurą a jego regeneratorem dostarczania powietrza pod ciśnieniem około 3 barów, z trudnościami w hydrocyklonie przy oczyszczaniu miału katalizatora i tym podobnych).

Zakład w obszarach bezwodnych.

Gdy niedostępna jest woda, to jej brak można łatwo zrekompensować przez zastosowanie gorących gazów z prostego spalania układu CO2 + H2O+ N2.

W tym przypadku piec 2 z fig. 4 zastąpiono piecem 68 z fig. 5. Piec otrzymuje paliwo ciekłe (lub gazowe) 61, które jest pompowane lub sprężane przez 60, przesyłane do palnika 64, który przyjmuje także sprężone przez sprężarkę 62 powietrze 63 i następnie przesłane jako paliwo do palnika 64. Temperaturę wytwarzanych gazów (dymów) nastawia się na wymaganą wartość przez mniejsze lub większe bocznikowanie strefy konwekcji, która chłodzi te gazy zmieszane z gazem wychodzącym ze strefy promieniowania do temperatury 900°C, jeśli jest właściwie naładowany termicznie. Tak więc szybkość przepływu paliwa ustala się według pożądanej ilości gazu. Miernik tlenu ustala ilość utleniacza - powietrza, tak aby uniknąć jego nadmiaru, podczas gdy ustalenie temperatury 54 gazów, które mają być dostarczone, jest kontrolowane przez zawór bocznika 67, który reguluje wymienioną temperaturę. W tej wersji zmniejszono ilość wprowadzanej wody w porównaniu do przypadku z fig. 4, gdzie pracuje się wyłącznie z parą wodną. Pominięto urządzenia 5_i 16, ale w zamian zastosowano sprężar30

PL 191 375 B1 kę powietrza, która jest bardziej złożona i mniej opłacalna pod względem używanej mocy niż zasilająca piec pompa wodna. Pozostała część zakładu jest identyczna jak poprzednio. To zastosowanie jest bardzo proste i bezpieczne.

Wymaga to ciągłego monitorowania spalania w piecach (detektoraspalania),abyuniknąćniepożądanego, niekontrolowanego spalania na wypadek zgaśnięcia płomienia, co mogłoby spowodować stopienie się reaktora. (Uwaga: z reaktora można od czasu do czasu usuwać osad węglowy przez kontrolowane spalenie węglowych osadów, ponieważ stałe osady można następnie z łatwością usunąć przez młotkowanie lub piaskowanie). Resorpcja lekkich gazów w rafinerii lub na polu naftowym lub maksymalizacja wytwarzania benzyn.

Ten przypadek przedstawia fig. 6. Stwierdzono poprzednio, że sposób przechodzi przez fazy utleniania i hydratacji, które korzystnie są w temperaturze 200°C w ekstraktorze. Zamiast szczepienia H2O na nienasyconych wiązaniach produktów konwersji można w tych samych warunkach szczepić grupy -CH2- pochodzące z początkowej reakcji w wysokiej temperaturze:

CH4 + O2 ==> 2.CO + 4 H2, która w niskiej temperaturze daje:

CO2 + 4 H2 ==> 2 -CH2-+ 2 H2O.

Ponieważ w wysokiej temperaturze rodzaj gazu jest mniej ważny od energii, którą ten gaz niesie, to mieszanina ta jest odpowiednia do zamierzonych konwersji ciężkich produktów i, jak wspomniano powyżej, ich nienasycone szkielety są dobrą podstawą do wiązania grup -CH2-, które korzystnie tworzą się w temperaturze około 200°C pod ciśnieniem od 2,0 MPa do 3,0 MPa, w reaktorach, które zawierają węglowodory. Zakład tego rodzaju przedstawia fig. 6.

Pod względem schematu wytwarzanie gazów jest takie samo, jak w przypadku fig. 5. Zmienia się tylko regulacja spalania. Miernik tlenu jest wyposażony w urządzenie do pomiaru CO2, co w końcu reguluje tlen (lub powietrze) dostarczane do palnika.

Zakład jest nadal identyczny jak poprzednio, a jedyną różnicą jest wyjście z reaktora 10. Wycieki opuszczające reaktor nie są rozprężane, ale są utrzymywane pod ciśnieniem rzędu 25 barów. Są one chłodzone przez wymiennik 82, po którym przechodzą przez ekstraktor 84, który pracuje w ten sam sposób jak 23 i 24. 84 znajduje się w warunkach temperatury i ciśnienia optymalnych dla wykonania korzystnych reakcji i ma on odpowiednie rozmiary. Podczas regulowania 74 ciśnienia pracuje zawór 85 opróżniając reaktor 84 i częściowo recyrkulując jego zawartość do początkowego procesu 13, tutaj do 83 pod ciśnieniem atmosferycznym i mającym wyjścia 13.3, 13.2 i 13.1, które pracują, tak jak podano powyżej dla przypadku fig. 4.

Częściowe autotermiczne utlenianie gazów wymaga ciągłego monitorowania tego spalania, jak również środków szybkiego odgazowania w razie wypadku (ochrony hydraulicznej i dużej pochodni do spalania gazów odpadowych). Nasze doświadczenie w tej dziedzinie doprowadziło do wniosku, że technika ta będzie zarezerwowana dla dużych zakładów, w których można zastosować w pełni i skutecznie wszelkie środki bezpieczeństwa.

W przypadku benzyny można zastosować nowoczesne utlenianie gazu lub paliwa dla otrzymywania mieszanin CO2 + H2O (całkowite utlenianie) lub mieszanin CO2 + H2O+ CO + H2 (częściowe utlenianie), które korzystnie poprawiają szybkość konwersji na lekkie produkty i liczbę oktanową benzyn. W tym przypadku trzeba zastosować pełne bezpieczeństwo zakładu zgodnie ze zwykłymi technikami rafineryjnymi.

Te trzy odmiany przedstawiają możliwości łatwego zastosowania naszego sposobu i używanych w nim urządzeń, odpowiednio do potrzeb, jakie muszą być spełnione i do nałożonych ograniczeń.

Przykłady wyników otrzymanych w naszym zakładzie doświadczalnym.

Nasz zakład doświadczalny przedstawiony na fig. 7 umożliwia wykonywanie wszystkich rozpatrywanych operacji. Ze względu na przestrzeń i koszty, operacji 15 i 16 rozdzielania i wytwarzania węglowodorów z emulsji nie wykonywano w sposób ciągły, ale jako powtórny przerób na końcu kontrolowanego przebiegu zgodnie ze schematem sposobu podanym na fig. 8.

Podobnie stabilizację (pewien rodzaj destylacji reaktywnej) dającą produkt końcowy wykonywano jako powtórny przerób w sposób ciągły wnaszym zakładzie według fig. 9. W tym przypadku reaktor (ciśnienie atmosferyczne) stanowi tylko linię przeniesienia między piecem 8 a ekstraktorem 13, co zastępuje całość 18 instalacji w pełnej zgodności z fig. 4, 5 i 6.

Zakład doświadczalny zawiera rurę rozgałęźną doprowadzającą gazy H2, CO2, N2, powietrze lub CH4.

PL 191 375 B1

Zakład doświadczalny przedstawiono na fig. 10 w postaci najprostszej i najbardziej zbliżonej do zastosowań przemysłowych. Wykonuje on konwersję tylko parą wodną. 2 jest jednorurowym piecem wodnym. 1jest pompą wspomagającą, która zabiera ze zbiornika, którego poziom mierzy się w celu oznaczenia ilości wtryskiwanej wody. 3 jest jednorurowym piecem ogrzewającym surowiec wtryskiwany przez pompę 7.6 jest świeżym surowcem i zbiornikiem obiegowym (musi być on dokładnie monitorowany dla utrzymywania produktów w stanie ciekłym, aby można było je pompować). Zbiornik mierzy się pamięcią pęcherzykową, która podaje wagę przerobionego surowca. 4 jest wtryskiwaczem opisanym i określonym powyżej. 10 jest reaktorem o wymiarach według sposobu według niniejszego wynalazku. 12 jest zaworem wypływowym reaktora regulującym ciśnienie w nim. 13 jest podanym zestawem ekstraktorów. Ich temperaturę ustalono jak potrzeba dla poszczególnych ekstraktorów. 28 jest wyporowym miernikiem wylotu gazu umieszczonym za „dewezykulatorem. 39 jest drugim kolektorem kondensatu. 13.1 do 13.5 są wyjściami wypływu ekstraktu.

Temperaturę mierzy się termometrami rtęciowymi umieszczonymi w głębokich gniazdach. Ciśnienia mierzy się zwykłymiciśnieniomierzami.

Przerób i pomiar wytwarzanych produktów konwersji.

Gazy wylotowe.

Gazy opuszczające 13 po „dewezykulacji i ochłodzeniu do temperatury otoczenia przechodzą do precyzyjnego miernika wyporowego, za którym umieszczono system pobierania próbek gazu w elastycznych pęcherzach pojemności 11,2l (uprzednio opróżnionych pompą skrzydełkową wytwarzającą bardzo dobrą próżnię).

Gęstość gazu można oznaczać po prostu przez zważenie pęcherza (z uwzględnieniem tary), co w przeliczeniu na objętość wytwarzanych gazów daje bezpośrednio masę wyjściowych gazów. Skład próbek gazu mierzy się odpowiednim sposobem. W naszym przypadku, ponieważ może być kilka pęcherzy odużej objętości, gazy można pobierać, ochładzać przez skroplenie ciekłym azotem i przez naturalną destylacją podczas ich powtórnego ogrzewania. Jeśli w naszych reakcjach uwalniany jest wodór, to można to łatwo potwierdzić, ponieważ nie jest on chwytany przez ciekły azot i tworzy trwałe gazy o ciężarze cząsteczkowym 2. Taki przemysłowy sposób postępowania daje niezaprzeczalną ilościową analizę gazów wyjściowych.

Z praktycznego punktu widzenia przepływ gazu umożliwia weryfikację właściwego ustalenia energii roboczej wtryskiwacza i umieszczonego na nim reaktora, ponieważ wiadomo, że wytwarzanie gazów zawierających węglowodory musi być bardzo małe (docelowo -zerowe). Dlatego gazy składają się głównie z SH2, CO2 i CO, których stosunki ilościowe można łatwo oznaczyć w prosty sposób.

Wytwarzane produkty ciekłe.

Po krótkiej dekantacji produkty te mają postać: lekkiej ruchliwej fazy nazywanej „klarem, stabilnej emulsji nazywanej „majonezem i fazy wolnej wody, która czasem przykrywa osady lub flukulowany muł nazywany „flokiem.

Stosunek tych różnych faz lub emulsji zmienia się w zależności od surowca i warunków pracy. Często przeważa faza emulsji i może ona być nawet jedyną obecną fazą. W wszystkich przypadkach, emulsja wytłoczona przez uprzednio opisane urządzeniedaje fazę „klarowną (otrzymywaną z majonezu) i „brudną (zabarwioną i kwaśną) wodę. Bezpośrednia faza klarowna i majonezowa faza klarowna są produktami wyjściowymi w 16.11, który zawiera użyteczne produkty konwersji (które mogą być uwodnione lub utlenione, jak podano uprzednio).

Następnie produkty te rozdziela się w sposób ciągły sposobem według fig. 9. Ogrzewa się je w piecu 8 do temperatury 360°C pod ciśnieniem około 1 bara, po czym przechodzą do 10, który działa jak linia przenoszenia, i w końcu wytwarzano: w 13.5 - 18.5 pozostałość atmosferyczną; w 13.4 - 18.4 frakcję 300-360; w 13.3 - 18.3 frakcję 200-300; w 13.2 -18.2 frakcję 100-200; w 13.1 -18.1 frakcję PI-100. Punkty frakcji można zmieniać przez zmienianie temperatury ekstraktorów. Liczbę frakcji celowo ograniczono do pięciu, ponieważ wystarcza to w pierwszej fazie konwersji - fig. 7. Otrzymywano w ten sposób znaczne ilości produktów, dla których można wykonywać wszystkie pożądane oceny i pomiary.

Szczegółową ocenę wytwarzanych produktów uzyskano na podstawie klasycznej destylacji, bez mieszania lub wypełnienia, w celu stwierdzenia odwodnienia tych produktów, które mogą uwalniać wodę. Pomiary współczynnika załamania światła i gęstości informują o strukturze wytwarzanych produktów i w konsekwencjio właściwym wykonaniu konwersji. Jest to szczególnie ważne w przypadku recyrkulacji, aby mieć pewność, że nie zachodzi polimeryzacja ewentualnych związków poliaromatycznych, które mogą ulegać degeneracji z wytwarzaniem twardego koksu.

PL 191 375 B1

Przykłady otrzymanych wyników.

1 Konwersja pozostałości próżniowej, RsV	n=1,594
[5] surowiec	RvS, 100,0	d=1,01 stały
[15] Csol	3,0		stałe paliwo	3 %
[41] Cgaz [16.3] + różne:	4,0 4,0		2 paliwo gazowe	2%
[13.52] oczyszczania [18.5]	3.5 8.5		ciężkie paliwo	12%
[18.1 do dat:18.4]	77,0		0,839 destylaty atm.
Konwersja, frakcja atm.	% wag.	Dp/V		n
[-18.1] PI-150		2,57	0,687	1,43112
[-18.2] 150-200		3,77	0,772	1,45504
200-250	4,61	0,825		1,46368
[-18.3] 250-300		46,68	0,8536	1,47443
[-18.4] 300-360		19,37	0.8535	1,48936

Dp/V oznacza gęstość z ilorazu waga/objętość, da oznacza tę samą gęstość z densytometru. Kluczowe punkty tej konwersji podano poniżej:

sposób	rodzaj	d: gęstość		n: refrakcja
[0]	H2O naturalny	1,00
surowiec:
[5]	surowiec RsV	1,01		1,594 stały
[13.1-13.2]
[50]		Dv/P	da	n
[16.1]	klarowny	0,893	0,906	1,51671
[16.2]	majonez	0,997		1,51252
	klarowny, wytłaczany	0,925	0,933	1,51567
[16.11]	klarowny + klarowny wytłaczany z [13.1-13.2]	% wag. we frakcji

konwersja	frakcja atm.	% wagowych	Dp/V	n
[18.1]	PI-150	3,03	0,687	1,43112
[18.2]	150-200	4,44	0,772	1,45504
[18.3]	200-250	5,43	0,825	1,46368
[18.4]	250-300	55,00	0,8536	1,47443
[18.5]	300-360	22,82	0,8535	1,48936
	pozostałość atm. = 9,28

Recyrkulacja -główny przepływ

PL 191 375 B1

[13.3]	200°C	DsV, % wag. we frakcji	Dp/v		n
		PI-200	8,24	0,831	1,50099
		200-250	29,21	0,903	1,50835
		250-300	52,18	0,932	1,51879
		RsV.3	10,37	1,595

Bardzo mały przepływ: recyrkulacja-oczyszczanie

[13.4]	360°C	DsV, % wag. we frakcji	Dp/v	n
		PI-195	brak
		195-250	8,63	0,859	1,49888
		250-300	43,33	0,904	1,53737
		RsV.4	48,04	1,625
[13.5]	470 °C	brak

Stwierdzono, że frakcja [13.4] zawiera część RsV i (250-300) DsV, które ekstrahowały metale i związki poliaromatyczne. Część ich zabrano do oczyszczania reaktora. Przyjęcie 3,5% dało nam dobre wyniki.

Konwersje pozostałości atmosferycznej, reaktor 470°C

[5] surowiec	Rat, surowiec	100,0 d=0,97	ustalony n=1,5576
[15] Csol		1,5	paliwo stałe
[41] Cgaz		3,0	2 paliwo 1,5%
			gazowe
[16.3] + różne:		3,0
[13.52] oczyszczan	2,0	ciężkie 11,5%
			paliwo
[18.5]		9,5	„ „ „ „
łącznie destylat atm.	81,0	na surowiec
[16.11] klarowny	+ klarowny		% na surowiec

wytłaczany z [13-1-13.2]

konwersja	frakcja atm.	% wagowych	Dp/V	n
[-18.1]	PI-150	2,7	0,69	1,432
[-18.2]	150-200	10,6	0,77	1,452
[-18.3]	200-250	19,0	0,82	1,462
[-18.4]	250-300	33,2	0,86	1,484
[-18.5]	300-360	15,5	0,88	1,497
	pozostałość atm. = 9,50

[5] surowiec Rat.,surowiec 100,0 d=0,97 ustal.n=1,557671 [5] Rat DsV, frakcja, % wag. Dp/V n

PL 191 375 B1

Recyrkulacja -główny przepływ

[13.3]	200°C	DsV, % wag. we frakcji	Dp/v		n
		PI-200	6,95		1,503
		200-250	28,14	0,867	1,509
		250-330	49,45	0,923	1,530
		RsV.3	15,46		1,599

Bardzo mały przepływ: recyrkulacja-oczyszczanie

[13.4]	360°C	DsV, % wag. we frakcji	Dp/v		n
		PI-195	brak
		195-250	10,50		1,509
		250-300	39,8	0,934	1,530
		RsV.4	48,04	1,060	1,630
[13.5]	470°C	brak

Stwierdzono wyraźnie, że metale i związki poliaromatyczne zostały zatężone w RsV ekstraktu

[13.4], dlatego część ekstraktu zabrano do oczyszczania. Recyrkulacja zmniejszyła się w porównaniu do przypadku, gdy tylko część RsV była poddana przerobowi; dlatego nominalną wartość zdolności przerobu ustalono na 2 kg/h pozostałości atmosferycznej.

Wytwarzanie utlenionych związków lub uwodnionej emulsji.

Przez wykonanie pierwszego przebiegu konwersji dla pozostałości atmosferycznej otrzymano bezpośrednio klarowne produkty + emulsje. Wykonano dla nich ponowny przebieg przez nasz zakład doświadczalny w celu ich utleniania lub uwodnienia podczas tej nowej konwersji.

Destylacja pod piaskiem bezpośredniej klarownej i wytłaczanej fazy po tej drugiej konwersji dała następujące wyniki:

sekcja	V.t	ilość pary	waga V.HC	gęstość HC, na sucho	Dp/V	n
PI-120	3,25	0,90	2,25	1,54	0,684	1,43112
120	0,30	0,30	- -	- -
120-200	5,60	- -	5,60	4,18	0,746	1,44963
200-250	9,10	1,00	8,10	6,38	0,790	1,46368
250-300	26,10	- -	26,10	22,27	0,853	1,48191
300-360	53,0	- -	53,0	46,06	0,869	1,49677

H2O=2,2 g dla: 80,43 g suchego HC

Destylacja bez piasku tego samego surowca dała: H2O=7,9 g dla: 85,86 g suchego HC. Stwierdzono wyraźnie, że otrzymano uwodnione i utlenione produkty, które depolimeryzują przede wszystkim z zbliżonych temperaturach w zakresie od 120°C do 250°C pod ciśnieniem 1 bara. Ponadto wiadomo, że woda przyłącza się do wiązań etylenowych według reakcji następującego typu: -CeC- + H2O==> alkohol AS AH Teq

PL 191 375 B1

Przykłady:

1b AS

C2H4 + H2O ==> H3C-CHÓH -29,96

C18H36 + H2O==>alkoholC18 -32,15

AH Teq /-10,9 90°C /-15,03 194°C

Pod ciśnieniem 1bara temperatura równowagi reakcji wynosi około 200°C dla ciężkich alkoholi i 200°C dla lekkich alkoholi.

Doświadczenie wyraźnie pokazało, że otrzymano utlenione i uwodnione węglowodory, co potwierdzono za pomocą temperatur równowagi chemicznej wody z odpowiednimi alkoholami.

Obecność utlenionych i uwodnionych produktów wpływa korzystnie na jakość wytwarzanych produktów, zwłaszcza benzyn.

Utlenianie lub uwodnienie ułatwia także spalanie zarówno w piecach, jak również w silnikach wysokoprężnych. Ponadto z powodu swego polarnego charakteru dzięki funkcyjnym grupom OH produkty te spełniają funkcję rozpuszczalników pośredniczących między wodą a węglowodorowym szkieletem węglowodorów, co umożliwia otrzymywanie emulsji bardzo stabilnych w czasie (nasze próbki były stabilne w ciągu ponad 8 lat).

Konwersja ostatnich ciężkich destylatów próżniowych określonych jako 80, Kuwejt, z reaktoru Oil Plan BP Dunkerque Reactor 500°C.

Te kontrolowane warunki pracy wybrano w celu potwierdzenia wzrostu wydajności produkcyjnej i sprawdzenia kontrolowania szybkości powstawania osadów w reaktorze. Ponadto techniki furfuralowej ekstrakcji ciecz-ciecz dla surowca i wycieków umożliwiły analizę struktury wytwarzanych produktów i potwierdziły nasze sposoby pracy i określania wymiarów instalacji projektowanych dla niniejszego sposobu.

Surowiec: 80, K 100,0 d=0,936 stały, n = 1,530

[15]	Csol	3,0	stałe paliwo	3%
[41]	Cgaz	4,0	2 gaz paliwowy	2%
[16.3]	+ różne	0,5
[13.52]	oczyszczenia	3,5
[18.5]		11,2	ciężkie paliwo	14,7 %
	razem destyl.atm.	77,8	na surowiec

[16.11]: klarowny + klarowny wytłaczany z [13.1-13,2], % na surowiec

konwersja	frakcja atm.	% wagowych	Dp/V	n
[-18.1]	PI-150	10,49	0,692	1,429
[-18.2]	150-200	17,06	0,746	1,443
[	200-250	17,26	0,786	1,465
-18.3]	250-300	17,56	0,841	1,485
[-18.4]	300-360	15,43	0,878	1,509
[-18.5]	pozostałość atm.= 11,20

[5] Surowiec: 80, K 100,0 d=0.936 stały n = 1,530

PL 191 375 B1

Ekstrakcyjne rozdzielanie furfuralem

frakcja	P. AR	P. A	A-N	N-B
Dp/V	1,058	1,008	0,943	0,866
n	1,610	1,575	1,529	1,489
% wagowych	13	21	21	46

Recyrkulacja główny przepływ d n

[13.3] 200°C 0,972 1,558

Bardzo mały przepływ: recyrkulacja+oczyszczanie dn

[13.4] 360°C 1,02 1,591

Nieliczne związki poliaromatyczne; nieekstrahowane:

[13.5] 470°C (zawrócone do 13.4)

Stwierdzono wyraźnie, że ciężkie metale i związki poliaromatyczne są zatężone w ekstrakcie 13.4; dlatego część tego ekstraktu oczyszczano. Konwersję wykonano z małą recyrkulacją dzięki przyjętym warunkom pracy, w szczególności reaktorowi o temperaturze pracy około 500°C. Zwraca się uwagę na bardzo znaczące wytwarzanie benzyny 92,55% wagowych PI-200, co stanowi bardzo dobre porównanie z benzynami FCC).

5Konwersja przy użyciu mieszanin różnych gazów i wpływrodzaju surowca na temperaturę reaktora.

Aby móc pracować na terenach suchych, gdzie ilość wody jest mała, lub dla poprawy jakości benzyn, zbadano odmianę oferowaną przez nasz sposób, który polega na pracy z różnymi gazami trwałymi lub mieszaninami łatwymi do wytwarzania, jak na przykład dymy piecowe.

Niektóre instalacje, takie jak instalacja dekarbonizacji w zakładzie firmy Benfiel w kompleksie wytwarzania wodoru odrzucaduże ilości CO2, które mogą być ewentualnie użyte w naszym sposobie.

Innym naszym zadaniem było sprawdzenie naszej wiedzy i doświadczenia w pracy z lekkimi destylatami próżniowymi lub ciężkimi atmosferycznymi olejami gazowymi dla otrzymywania lekkich olejów gazowych i benzyn lub innymi słowy dla zaspokojenia niezaspokojonego zapotrzebowania rynku na te produkty. A więc nasz zakład korzystnie umożliwia produkcję oleju gazowego lub benzyny, stosownie do potrzeb, czego nie można było uzyskać w istniejących zakładach konwersji, które mają ustalony asortyment wytwarzanych produktów.

Dlatego jako surowiec do konwersji wybrano olej silnikowy firmy Elf, który jest bardzo popularny i który można łatwo znaleźć we wszystkich supermarketach, o gęstości 0,885 i współczynniku załamania światła n = 1,488 (wartości średnie).

Wiemy, że CO2 był dobrym kandydatem do konwersji; że CO2 i H2Odają możliwe korzyści; że CO2 + H2 mógłby być korzystny, lecz H2 będąc słabo reaktywny brałby udział w reakcjach tylko poprzez swoje cechy fizyczne; że N2 mógłby być odpowiedni, ale stosowany sam nie chroniłby przed koksowaniem. Zbadano wszystkie te możliwości.

Stwierdzono także, że bardzo korzystne jest przyjęcie temperatury reaktora w zakresie od 520°C do 530°C.

Bez recyrkulacji uzyskano następujące konwersje:

Konwersja oleju na czysty CO2 bez recyrkulacji

[5] surowiec: olej 100,00 d=0,885 n=1,488

[16.11]

konwersja, frakcja	% wag.	Dp/v	n
1	2	3	4
PI-150	6,74	0,700	1,432
150-200	8,62	0,750	1,448
200-250	8,99	0,807	1,464
250-300	9,35	0,824	1,476
300-360	9,49	0,836	1,487

PL 191 375 B1 ciąg dalszy

1	2	3	4
ilość destylatu atmosf.			43,10
Rat	3,11	0,860
[13.3]	52,79	0,878
[13.4]	0,91	0,861
[13.5]

Konwersja oleju na CO2 + H2 bez recyrkulacji

[5] surowiec: olej 100,00 d=0,885 n=1,488

konwersja, frakcja	% wag.	Dp/v	n
PI-150	8,53	0,727	1,433
150-200	8,93	0,760	1,447
200-250	11,56	0,798	1,463
250-300	8,34	0,816	1,474
300-360	7,70	0,832	1,487
ilość destylatu atmosf.			45,06
	Rat	1,74	0,848
[13.3]		52,63	0,880
[13.4]		0,91	0,915
[13.5]

Konwersja oleju na CO2 + H2Obez recyrkulacji

[5] surowiec: olej 100,00 d=0,885 n=1,488

[16.11]

konwersja, frakcja	% wag.	Dp/v	n
PI-150	3,91	0,762	1,441
150-200	7,54	0,732	1,450
200-250	10,14	0,789	1,464
250-300	9,58	0,812	1,475
300-360	14,56	0,828	1,484
ilość destylatu atmosf.		45,73
Rat	13,67	0,848
[13.3]	38,30	0,880
[13.4]	1,40	0,686
[13.5]	0,9	0,885

H2O opóźnia pojawianie się lekkich frakcji, jak oczekiwano. Nie ma wyraźnych różnic dzielących wydajność tych mieszanin gazowych.

Jeśli chodzi o liczbę oktanową,to wykonano klasyfikację w rosnącym kierunku CO2, CO2 + H2O, CO2 + H2, bez wyraźnych różnic. Należy zwrócić uwagę, aby unikać nadmiaru gazowego przepływu CO2 + H2O, co zmniejszyłoby konwersję jako czyste straty.

PL 191 375 B1

Konwersja oleju do CO2 + H2O z recyrkulacją

[5] Surowiec: olej silnikowy 100,0 d=0,886, n = 1,49148

[15]	Csol	0,5	stałe paliwo	0,5 %
[41]	Cgaz	3,2	gaz paliwowy	1,6%
[16.3]	+ różne	0,0
[13.52]	oczyszczenia	0,5
[18.5]		6, 3	ciężkie paliwo	6, 8 %
[18.1-18.4]		89,5	destylaty atmosf.

konwersja	frakcja atm.	% wagowych	Dp/V	n
[-18.1]	PI-150	16,79	0,721	1,427
[-18.2]	150-200	13,24	0,763	1,445
	200-250	18,43	0,811	1,462
[-18.3]	250-300	18,24	0,831	1,478
[-18.4]	300-360	21,80	0,868	1,489

[13.3			0,882	1,507
[13.4]			0,897	1,511
[13.5]

Ten olej konwertowano na 30% benzyny PI-200.

Te różne przykłady pokazują, że można bardzo bezpiecznie konwertować różne surowce z doskonałymi wydajnościami. (Próby z czystym N2 wykazały wyraźną tendencję do koksowania).

Osady w reaktorze.

Wybrano oleje silnikowe Elf Motor Oils jako surowce dla prób w przykładach 6, 7, 8 i 9, przy czym ograniczono się jedynie do chemicznej strony analizy konwersji lekkich frakcji. Konwersje wykonywano zasadniczo z gazami trwałymi, zwłaszcza z CO2 i z wodorem dostarczonym przez firmę Air Liquide oraz z handlową demineralizowaną wodą, w temperaturze pieca 530°C.

Dozowanie osadów rozpoczęto od kontrolowanego spalania sposobem właściwym dla węglowodorów z dokładnym monitorowaniem frontu spalania. Nie zajmowano się miejscowymi stratami surowca w reaktorze.

Do długiej kontrolowanej próbie postanowiono wykonać: (1) ostrożne spalanie; (2) otworzyć reaktor i jego wtryskiwacz.

Wtryskiwacz był czysty.

Następnie usuwano łuski osadu z reaktora znanym sposobem młotkowania i szary proszek za pomocą obrotowego wiertła. Ani łuski ani proszek nie był palny.

1512 g ciał stałych zebrano dla 62 300 g surowca, co daje stosunek stałego osadu z surowca odpowiadający 0,24%. Osady te mogły pochodzić tylko za nagromadzenia przerabianego oleju.

(W naszych próbach konwersji pozostałości zastosowano technikę skrobania mechanicznego do usuwania węglowych i stałych pozostałości z reaktora, co było trudniejszą ale dokładniejszą operacją niż usuwanie zważonej ilości utworzonych osadów. Osady te można następnie analizować dla praktycznych celów).

Demetalizacja przez usuwanie pozostałości lub surowców

Są to właściwości kuwejckiej ropy RsV stosowanej jako surowiec odniesienia w naszych konwersjach.

Frakcjonowanie przez ekstrakcję za pomocą propanu C3, butanu C4 i pentanu C5 umożliwia rozdzielenie składników tej pozostałości próżniowej według ich rodzaju, w zakresie od DAO (odasfaltowanych olejów) do bardzo twardych asfaltów (Asp C5).

PL 191 375 B1

Frakcjonowanie RsV przez ekstrakcję C3-C5 6/1.

Pozycja	DAO C 3	ExC4	ExC5	AspC5	RsV
surowiec %RsV	18,7	33,7	30,4	17,5	100% RsV
gęstość 20°C	0,896	1,000	1,047	1,067	1,010
wsp. załam. św. n, 20°C	1,519	1,592	1,624	1,641	1,59415
Tf °C	50	60	100	146	+ 41 °C
osady					0,09% Pds
poz. węg . %RsV	0,62	2,96	8,09	8,23	19, 9
siarka %RsV	0,53	1,62	1,62	1,23	5,0
nikiel ppmRsV	0,2	10,2	14,4	17,2	42
wanad ppmRsV	1,0	32,3	47,2	55,5	136
NaCl % wag.		-	0,000 3	0,010 7	0,0110
lepkość Cst 100°C					1402 Cst
H/C	1,64	1,35	1,22	1,18	H/C =1,33

Stwierdzono, że metale (nikiel, wanad) są zatężone w najbardziej poliaromatycznych produktach o dużym współczynniku załamania światła i o największej gęstości. To samo dotyczy soli i siarki.

Składniki te stanowią przeszkodę, ponieważ są truciznami dla następującej katalitycznej rafinacji, jaka może być wykonywana. Związki poliaromatyczne, które zawierają wymienione składniki są prekursorami koksowania i po wmieszaniu powodują tak duży wzrost lepkości produktów, że nie można ich już pompować, co znacznie pogarsza jakość paliw stosowanych do zastosowań paliwowych. Z tych wszystkich powodów konieczne jest ich oddzielne usuwanie.

Konwersja tej pozostałości próżniowej (RsV) opisaną w przykładzie 1 dała po ekstrakcji następujące usunięcie 13.4:

Bardzo mały przepływ: recyrkulacja-oczyszczanie 13.4 360°C

DsV, frakcja	% wag. frakcji	Dp/v	n
PI-195	brak
195-250	8,63	0,859	1,49888
250-300	43,33	0,904	1,53737
RsV.4	48,04	1,625

Na podstawie gęstości i współczynników załamania światła stwierdzono, że ekstrakt 13.4 składa się praktycznie wyłącznie z EXC4, EXC5 i AspCS.

Jednak analiza ekstraktu 13.3 pokazała, że nie zawiera on praktycznie żadnych składników obciążonych metalami, solami, siarką i tym podobnymi, ponieważ jego najcięższą frakcją jest DAO, a 10% RV.3 odpowiada EXC3.

Recyrkulacja: przepływ główny.

13.3 200°C

DsV, frakcja	% wag. frakcji	Dp/v	n
PI-200	8,24	0,831	1,50099
200-250	29,21	0,903	1,50835
250-330	52,18	0,932	1,51879
RsV.3	10,37	1,595

13.5 470°C brak

PL 191 375 B1 (Ekstraktor 13.5 pracuje jako urządzenie zabezpieczające).

W temperaturze 360°C i pod ciśnieniem atmosferycznym ekstraktor demetalizuje surowiec w wydajnych i kontrolowany sposób przez zatężanie metali, soli i siarki w dobrze określonym ekstrakcie 13.4, który stanowi nową cechę jednej z odmian niniejszego wynalazku. Zawartość metali i innych zanieczyszczeń w ropach i pozostałościach.

Przez frakcjonowanie typowej pozostałości próżniowej znanymi sposobami za pomocą propanu C3, butanu C4 i pentanu C5 otrzymano następujące ekstrakty i rafinaty:

Pozycja	DAO C 3	ExC4	ExC5	AspC5	RsV
surowiec %RsV	18,7	33,7	30,4	17,5	100%RsV
osady					0,096% Pds
siarka %RsV	0,53	1,62	1,62	1,23	5,0 % Pds
nikiel ppmRsV	0,2	10,2	14,4	17,2	42
wanad ppmRsV	1,0	32,3	47,2	55,5	136
NaCl % wag.	-	^_	0,0003	0,0107	0,0110
H/C	1,64	1,35	1,22	1,18	H/C =1,33

DAO jest produktem nazywanym odasfaltowanym olejem; ExC4 jest ekstraktem otrzymanym za pomocą C4; ExC5 jest ekstraktem otrzymanym za pomocą C5 i Asp C5 jest odpowiednim asfaltem z pozostałości.

Metale, NaCl i siarka są zatężone w silnie aromatycznych ciężkich cząsteczkach o małej zawartości wodoru.

Po spaleniu pozostałości dają popioły o podanym poniżej typowym składzie względnym:

Popiół: SiO2 - 32, Fe2O3 -25, Na -16, Va - 14, Ni - 6, Al - 6.

Ponadto wiadomo, że w zakresie temperatury od około 550°C do około 660°C tworzą się eutektyki (szkło).

Krzemionka + soda ==> klasyczne szkło (krzemian)

Krzemionka + V2O5 ==> szkło wanadowe

Krzemionka + nikiel ==> szkło niklowe

Krzemionka + popiół ==> szkło z żelazem, Ni i tym podobnymi.

Stwierdzono więc, że dowolny katalizator jest fatalnie „obciążony szkłem z metali.

Ponieważ nasz reaktor nasycania jest pusty, to może wytrzymać długą pracę bez szybkiego tworzenia się osadów na jego ściankach, co stwierdzono między innymi dla pracy w zakresie temperatury od około 460°C do 480°C. Dlatego metale są zabierane i ekstrahowane przez najcięższe ciekłe produkty.

Konwertowano oleje silnikowe, które wymagają reaktora o temperaturze od 500°C do 520°C. Stwierdzono, że na ściankach reaktora nasycania jest niewiele niepalnych osadów.

Dlatego podano ogólny sposób mechanicznego oczyszczania pozostałości węglowych towarzyszących osadom metali, korzystnie przez spalanie (które na ściankach pozostawia osady metali i popiół). Także tutaj, ponieważ reaktor nasycania jest pusty, nie występują trudności w wykonaniu tego mechanicznego skrobania i w tworzeniu się łuski. Siarka nie powoduje żadnych trudności.

Chociaż niniejszy wynalazek przedstawiono przykładowo na podstawie szczególnych jego odmian, to należy przyjąć, że te odmiany służą tylko dla przedstawienia niniejszego wynalazku i że zakres wynalazku nie ogranicza się do tych odmian. Do opisanych odmian można wprowadzać różne zmiany, modyfikacje, uzupełniania i ulepszenia. Te zmiany, modyfikacje, uzupełnienia i ulepszenia są objęte zakresem i istotą niniejszego wynalazku i są określone w załączonych zastrzeżeniach.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób konwersji węglowodorów zawierających pozostałości lub ciężkie destylaty, które mogą być obciążone zanieczyszczeniami, na lekkie produkty, które można destylować, znamienny tym, że obejmuje wstępne ogrzewanie ładunku węglowodorowego do pierwszej temperatury; działaPL 191 375 B1 nie na ładunek strumieniem mającym pierwszą ilość energii, aktywującym ładunek przez przekazanie co najmniej części pierwszej ilości energii ładunkowi, dzięki której co najmniej część cząsteczek ładunku rozszczepia się na lżejsze cząsteczki; stabilizację ładunku w drugiej temperaturze w reaktorze, gdy reaktor pracuje pod pierwszym ciśnieniem; rozprężanie ładunku pod drugim ciśnieniem i przepuszczenie przez szereg ekstraktorów, a co najmniej jeden z ekstraktorów jest skonfigurowany na demetalizację, co najmniej jeden z ekstraktorów jest skonfigurowany na wytwarzanie emulsji woda/węglowodór.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatkowo obejmuje łamanie emulsji z wytworzeniem węglowodorów i destylację wytwarzanych węglowodorów.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że łamanie emulsji obejmuje jej wytłaczanie i następną dekantację jednejlub kilku wytworzonych faz węglowodorowych, a wytłaczanie jest wybrane z grupy obejmującej: przetłaczanie emulsji przez jedno lub kilka sit; sypanie suchego piasku nad emulsjami; i toczenie stalowych kulw emulsjach.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ogrzewanie wstępne i przerób ładunku wykonuje się we wtryskiwaczu, który wtryskuje ładunek i strumień do niekatalitycznego reaktora.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że strumień zawiera przegrzaną parę wodną.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że przegrzana para wodna rozpręża się adiabatycznie, tak że pierwsza część pierwszej ilości energii jest przenoszona mechanicznie, a przegrzana para wodna znajduje się po rozprężaniu w drugiej temperaturze.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że strumień zawiera jeden lub kilka gazów wybranych z grupy obejmującej H2O, CO2, CO, H2 i N2.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że energię dostarcza się do strumienia za pomocą zwykłego pieca termicznego.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że energię dostarcza się do strumienia przez spalanie węglowodorów pod ciśnieniem, a strumień poddaje się działaniu powietrza.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ładunkiem jest drobno sproszkowane ciało stałe.
11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że ładunek wtryskuje się w postaci co najmniej jednej pary zbieżnych strumieni, dysza jest skierowana na zbieżne strumienie, astrumień przekazuje ładunkowi energię kinetyczną i powoduje ścinanie cząsteczek ładunku.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsze ciśnienie wybiera się tak, aby zmniejszyć czas nasycania i objętość reaktora.
13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zasadniczo wszystkie rozerwane cząsteczki ładunku zostały rozerwane na dwie części.
14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stabilizacja ładunku obejmuje reakcję co najmniej jednego utlenionego związku ze świeżo rozerwanymi cząsteczkami ładunku, a co najmniej jeden utleniony związek jest wybrany z grupy obejmującej H2Oi CO2.
15. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że stosunek utlenionego związku do węgla w ładunku wynosi co najmniej 0,7.
16. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przepuszczanie ładunku przez jeden z szeregu ekstraktorów obejmuje mieszanie ładunku z ciężką fazą, przeniesienie ładunku zkomory stabilizacyjnej i dekantowanie z ładunku ciekłych produktów.
17. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że drugie ciśnienie jest ciśnieniem atmosferycznym, a pierwsze ciśnienie jest większe od ciśnienia atmosferycznego.
18. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jeden ekstraktor skonfigurowany jest na wytwarzanie emulsji woda/węglowodór jest nastawiony na pracę w temperaturze 200°C.
19. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jeden ekstraktor skonfigurowany jest na demetalizację i jestnastawiony na pracę w temperaturze 360°C.
20. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że szereg ekstraktorów obejmuje co najmniej pierwszy ekstraktor pracujący w pierwszej temperaturze, następnie drugi ekstraktor pracujący w drugiej temperaturze, następnie trzeci ekstraktor pracujących w trzeciej temperaturze, przy czym pierwsza temperatura jest wyższa od drugiej temperatury i druga temperatura jest wyższa od trzeciej temperatury, a pierwszy ekstraktor jest skonfigurowany na konwersję pozostałości próżniowych na destylaty próżniowe, drugi ekstraktor jest skonfigurowany na konwersję destylatów próżniowych na pozostałości atmosferyczne i trzeci ekstraktor jest skonfigurowany na konwersję ciężkich węglowodorów na lekkie węglowodory.

PL 191 375 B1
21. Urządzenie do konwersji węglowodorów, znamienne tym, że zawiera: pusty reaktor; jedno lub kilka wejść skonfigurowanych na wprowadzanie surowca węglowodorowego do wymienionego reaktora; dyszę do wtryskiwania szybkiego strumienia do wymienionego reaktora do ścinania cząsteczek wymienionego surowca węglowodorowego; jedno lub kilka wyjść skonfigurowanych na wprowadzenie wymienionego surowca węglowodorowego do wymienionego reaktora i jeden lub więcej ekstraktorów sprzężonych z wymienionym jednym lub więcej wyjściami i konfigurowanych na demetalizację wymienionego surowca węglowodorowego i wytwarzanie emulsji woda/węglowodór.
22. Urządzenie według zastrz. 21, znamienne tym, że wymieniony pierwszy grzejnik jest dodatkowo skonfigurowany na wstępne ogrzewanie wymienionego surowca i drugi grzejnik jest skonfigurowany na ogrzewanie wymienionego strumienia.
23. Urządzenie według zastrz. 22, znamienne tym, że obejmuje dodatkowo jeden lub kilka ekstraktorów sprzężonych z wymienionym jednym lub kilku wyjściami i skonfigurowanych na demetalizację wymienionego surowca węglowodorowego i wytwarzanie emulsji woda/węglowodór.
24. Urządzenie według zastrz. 23, znamienne tym, że obejmuje dodatkowo jeden lub więcej łamaczy skonfigurowanych na oddzielanie wymienionych węglowodorów od wymienionych emulsji.
25. Urządzenie według zastrz. 24, znamienne tym, że obejmuje dodatkowo jeden lub kilka ekstraktorów destylacyjnych skonfigurowanych na destylację wymienionych węglowodorów na lekkie produkty węglowodorowe.