PL19336B1 - Sposób rozkladowego uwodorniania materjalów zawierajacych wegiel. - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 11 pazdziernika 1930 r. ("Wielka Brytanja).Wynalazek dotyczy rozkladowego uwo¬ dorniania materjalów zawierajacych we¬ giel, a mianowicie wszelkiego rodzaju we¬ gla, lupków bitumicznych, olejów mineral¬ nych, smoly i produktów destylacji, eks¬ trakcji albo przemiany tych materjalów.Przy uwodornianiu rozkladowem wy¬ mienione materjaly weglowe traktuje sie wodorem albo gazami, zawierajacemi wo¬ dór, w warunkach, prowadzacych do wzbo¬ gacenia wszystkich produktów w chemicz¬ nie zwiazany wodór, a mianowicie pod ci¬ snieniem co najmniej 20 atmosfer do 1000 atm albo powyzej w podwyzszonej tempe¬ raturze od 300° do 600°C, w celu otrzymy¬ wania np. weglowodorów o niskim punkcie wrzenia, jak gazoliny albo tez w celu usu¬ niecia siarki albo tlenu z materjalu suro¬ wego, jak surowe oleje mineralne, surowy benzol, bez istotnego ich rozkladania, wreszcie w celu otrzymywania olejów smarnych z wymienionych materjalów wyj¬ sciowych.Wiadomo, ze rozmaite pierwiastki al¬ bo ich zwiazki wywieraja korzystne dzia¬ lanie katalityczne podczas rozkladowego uwodorniania. Zwlaszcza stwierdzono, ze zwiazki cyny, olowiu lub bizmutu sa odpo- wiedniemi katalizatorami dla przemiany materjalów, zawierajacych wegiel, na cen¬ ne produkty, a w szczególnosci weglowo¬ dory o niskiej temperaturze wrzenia.Obecnie wykryto, ze bardzo czynnym katalizatorem dla rozkladowego uwodor¬ niania ifiaferfalów, zabiegajacych wegiel, jest organiczny zwiazek cyny, mogacy sie rozkladac w warunkach cisnienia i tempe¬ ratury reakcji.Dlatego tez, zgodnie z wynalazkiem, materjaly zawierajace wegiel, uwodornia sie w obecnosci katalizatora cynowego, sto¬ sowanego w postaci organicznego zwiazku cyny. Najlepiej uwodornianie rozkladowe prowadzic w fazie cieklej i w tym celii sta¬ le materjaly wyjsciowe rozdrabnia sie i miesza z odpowiednim srodkiem cieklym, np. z olejem ciezkim. Materjaly, zawiera¬ jace wegiel, oraz wodór lub gaz, zawiera¬ jacy wodór, przepuszcza sie razem przez strefe reakcyjna, przyczem materjal ciekly prowadzi sie wgóre przez pionowe naczy¬ nie reakcyjne, a jednoczesnie w tym sa¬ mym kierunku prowadzi sie strumien wo¬ doru lub gazu, zawierajacego wodór. Od¬ powiednie ilosci wodoru wynosza 1000 do 2000 m3 (mierzone w normalnej tempera¬ turze i pod normalnem cisnieniem) na kaz¬ da tonne materjalu, zawierajacego wegiel.Gazowe produkty reakcji, zawierajace nad¬ miar wodoru, mozna w celu uzyskania te¬ go ostatniego poddawac stezaniu, a odzy¬ skany lub stezony wodór mozna zpowro- tem wprowadzac do reakcji.Jako katalizator wyjsciowy stosuje sie korzystnie szczawian cyny, lecz takze moz¬ na stosowac inne organiczne zwiazki cyny, np. cyno-czterofenyl albo sole cynowe kwa¬ sów organicznych, jak mrówczan, octan, cytrynian, winian albo benzoesan cyny.Ilosc potrzebnego katalizatora jest mala, wynosi zwykle ponizej 0,1% na wage zwiazku cynowego w stosunku.do calkowi¬ tej ilosci materjalu, zawierajacego wegiel, przyczem najnizsza, jeszcze skuteczna gra¬ nica stanowi 0,02%, natomiast górna gra¬ nica praktyczna wynosi okolo 5%, chociaz wogóle maksimum dzialania katalityczne¬ go osiaga sie juz przy uzyciu ilosci mniej¬ szych od 1%. Katalizator wprowadza sie zwykle zmieszany z materjalami wyjscio- wemi, zawierajacemi wegiel.Istotna cecha wynalazku, zwlaszcza przy pracy w fazie cieklej, polega na stosowaniu bardzo malej ilosci kataliza¬ tora, potrzebnej do osiagniecia dobrego dzialania katalitycznego w przeciwstawie¬ niu do stosunkowo duzych ilosci innych ka¬ talizatorów, np. zwiazków nieorganicznych rozmaitych pierwiastków katalitycznych z cyna wlacznie, jakie nalezy dodawac, aby osiagnac ten sam wynik. Im mniej zastoso¬ wac katalizatora, tern mniejsza jest strata oleju, porywanego z materjalem stalym, pozostajacym po reakcji i sciaganym osta¬ tecznie z naczynia reakcyjnego. Kataliza¬ tory wedlug niniejszego wynalazku zapew¬ niaja wiec znaczna oszczednosc przy wy¬ konaniu reakcji.Opisane tutaj katalizatory sa szczegól¬ nie korzystne w procesach rozkladowego uwodorniania, wykonywanych w wielu sta- djach w fazie cieklej. Jesli ciekle pro¬ dukty reakcji z pierwszego stadjum prowa¬ dzi sie bezposrednio do drugiego naczynia reakcyjnego, w którem ma sie odbywac dalsze rozkladowe uwodornianie, to dzie¬ ki mialkiemu rozdrobnieniu katalizator nie osadza sie podczas przeprowadzania cie¬ klego materjalu z jednego aparatu do dru¬ giego.Ponizej podane przyklady sluza do wy¬ jasnienia wynalazku, nie stanowiac dlan zadnego ograniczenia. Uzyte czesci sa cze¬ sciami wagowemi.Przyklad I. Paste, zlozona z 50% we¬ gla kamiennego z Bentley i 50% mieszani¬ ny oleju ciezkiego z olejem srednim, do której dodano 0,02% szczawianu cyny, wpuszczano do naczynia reakcyjnego z szybkoscia 4,6 kg/godz, przyczem jedno¬ czesnie do naczynia wprowadzano wodór z szybkoscia 4,9 m3/godz. Wewnatrz na¬ czynia utrzymywana temperature 430° i ci¬ snienie 250 atm, Czas trwania reakcji wy- — 2 —nosil 1,6 godziny. W tych warunkach o- trzymano gazoline z wydajnoscia 27,6% w stosunku do materjalu stalego, zawiera¬ jacego wegiel. Calkowita wydajnosc oleju wrzacego do 300° wynosila 61,5% w stosun¬ ku do stalegoi materjalu weglowego. W po¬ równaniu z tern katalizator, zlozony z 0,02% siarczku cynowego, rozrobionego w zawiesinie wegla w oleju, wytworzyl w tych samych warunkach reakcji 19,5% gazoliny w stosunku do stalego materjalu weglowe¬ go, wprowadzonego do reakcji, zas calko¬ wita wydajnosc olejów wrzacych ponizej 300° wynosila zaledwie 44,9%.Przyklad II. 100 czesci suchego wegla zmieszano z 40 czesciami sadlerowskiej smoly z pieca koksowego i do mieszaniny wprowadzono 0,1 czesc octanu cynowego.Rozkladowe uwodornianie przeprowadzo¬ no w temperaturze 420°C w ciagu 2 godzin, przyczem ilosc pochlonietego wodoru wy¬ niosla 539 1 na 1 kg wegla. Otrzymane pro¬ dukty skladaly sie z 27,1 czesci oleju sred¬ niego, 8,7 czesci gazoliny oraz 71,4 czesci oleju ciezkiego.W podobnych warunkach przy uzyciu 1 czesci octanu cyny (ilosc pochlonietego wodoru wyniosla 674 1 na 1 kg wegla) o- trzymano 21,1 czesci oleju sredniego, 12,5 czesci gazoliny i 63,9 czesci oleju ciezkie¬ go. Przy uzyciu 1 czesci mrówczanu cyny zamiast octanu cynowego ilosc pochlonie¬ tego wodoru wyniosla 602 litry na 1 kg we¬ gla, a wydajnosc stanowila 25,6 czesci ole¬ ju sredniego, 10,3 czesci gazoliny i 68,8 czesci oleju ciezkiego. Przy uzyciu 1 czesci szczawianu cynowego zamiast octanu cy¬ nowego ilosc pochlonietego wodoru wyno¬ sila 661 litrów na 1 kg wegla, przyczem otrzymano 24,3 czesci oleju sredniego, 9,25 czesci gazoliny i 71,55 czesci oleju ciezkie¬ go.Przyklad III. Cynoczterofenyl wytwo¬ rzono, dodajac czterochlorek cyny do o- chlodzonego eterowego roztworu bromku fenylomagnezowego (przygotowanego dzia¬ laniem magnezu na suchy eterowy roztwór bromku fenylu). Uzyskany zwiazek cyny stosuje sie nastepnie jako katalizator w warunkach podobnych do opisanych w przykladzie I, z wyjatkiem temperatury, która wynosi 420°C. Ilosc dodanego cyno- czterofenylu wynosi 0,02% w stosunku do mieszaniny reakcyjnej. Calkowita wydaj¬ nosc oleju równa sie 79% w stosunku do wyjsciowego stalego materjalu weglowego. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób rozkladowego uwodorniania materjalów zawierajacych wegiel w obec¬ nosci katalizatora cynowego, znamienny tern, ze jako katalizator stosuje sie orga¬ niczne zwiazki cyny, które rozkladaja sie w warunkach reakcji.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze jako zwiazek organiczny cyny stosuje sie sól kwasu organicznego.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze uwodornianie rozkladowe przeprowadza sie w fazie cieklej.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny tern, ze ilosc uzytego zwiazku cy¬ ny w stosunku do uzytego materjalu za¬ wierajacego wegiel wynosi 1% lub mniej, a nawet mniej niz 0,1 %. Imperial Chemical Industries Limited. Zastepca: Dr. inz. M. Kryzan, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL