Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób rozszczepiania weglowodorów o wysokim punkcie wrzenia na weglowodo¬ ry nizej wrzace.Znane sa juz sposoby krakowania, w których przestrzega sie, aby wszystkie czastki oleju w danej chwili obróbki znaj¬ dowaly sie w tych samych warunkach fi¬ zycznych. Wedlug niektórych z tych spo¬ sobów oleje ciezkie krakuje sie w warstwach bardzo cienkich, wedlug innych przerabia sie je w rurach o bardzo malej srednicy. W obu przypadkach nie osiagnieto dotad spo¬ dziewanych wyników. Powodem tego jest takt, ze w stosowanych aparatach, w któ¬ rych ma sie do czynienia z dwiema strefa¬ mi, strefa podgrzewania i strefa reakcji: 1. ogrzewanie jest czestokroc nadmier¬ ne; 2. strefa reakcji czesto nie moze byc scisle ograniczona; 3. w wezownicach reakcyjnych tworza sie czesto osady koksu, które nalezy usu¬ wac, co powoduje przerwe w obróbce, a nawet calkowite zatrzymanie urzadzenia.Poza tern w urzadzeniach znanych do¬ tychczas nie jest w praktyce mozliwe re¬ gulowanie wydajnosci, poniewaz wymaga to badz zmiany przekroju lub dlugosci rur, badz zmiany szybkosci przeplywu obrabia¬ nego materjalu, badz wreszcie zmiany tem¬ peratur, a wiadomo, ze zmiana tylu czyn¬ ników w tego rodzaju procesie nie zawsze moze dac zupelnie pewny wynik.Przedmiotem niniejszego wynalazku jest spospb, pozbawiony wszystkich powyz- szych niedogodnosci i ^wykazujacy naste¬ pujace cechy charakterystyczne: 1. podgrzewanie wstepne i krakowanie uskutecznia sie w oddzielnych aparatach; 2. podgrzewanie wstepne weglowodo¬ rów ciezkich odbywa sie stopniowo, przy- czem róznica temperatury miedzy sciana naczynia a weglowodorami jest mala we wszystkich punktach obiegu grzejnego, przez co unika sie przegrzewania weglo¬ wodorów; 3. w czasie podgrzewania wstepnego przepuszcza sie weglowodory przez jedna lub kilka belkotek, co powoduje dobre wy¬ mieszanie sie, tak ze wszystkie czasteczki znajduja sie w jednakowych warunkach fi¬ zycznych, jesli idzie o ich ruch, tempera¬ ture i cisnienie; 4. podgrzewanie wstepne weglowodo¬ rów ciezkich uskutecznia sie prawie do temperatury krakowania; 5. krakowanie weglowodorów ciezkich przeprowadza sie w szeregu komór reak¬ cyjnych, zmontowanych równolegle oraz posiadajacych maly przekrój poprzeczny.Wszystkie te komory pracuja w jednako¬ wych warunkach.W sposobie wedlug wynalazku, kraza¬ ca masa oleju jest tak niewielka, ze prze¬ miane weglowodorów ciezkich na lzejsze mozna prowadzic w warunkach najbardziej sprzyjajacych. Aparaty do podgrzewania wstepnego i aparaty do krakowania pozwa¬ laja na powolne i stopniowe ogrzewanie weglowodorów ciezkich, a nastepnie na szybka ich przemiane w weglowodory lzej¬ sze. Prócz tego ma sie moznosc natychmia¬ stowego usuwania wszelkich przeszkód pod¬ czas procesu bez koniecznosci przerywania pracy urzadzenia.Przedmiotem niniejszego wynalazku sa równiez aparaty i urzadzenia, sluzace do wykonywania opisanego sposobu, posiada¬ jace nastepujace cechy: 1. urzadzenie grzejne sklada sie: a. z jednej lub kilku wezownic grzej¬ nych, przez które przeplywaja obrabiane oleje; b. z jednego lub kilku zbiorników, be¬ dacych jednoczesnie mieszalnikami belkot- kowemi, z których kazdy jest zaopatrzony w przewód doplywowy do oleju, siegajacy az do dna naczynia, oraz w przewód od¬ plywowy do oleju, przytwierdzony u góry; 2. kazda z poszczególnych komór do krakowania jest: a. dostepna podczas pracy; b. zaopatrzona w narzady do wylacza¬ nia jej z obwodu w czasie pracy; c. zaopatrzona w narzady, pozwalajace na calkowite jej odlaczenie podczas pracy a takze na zastapienie jej inna komora; d. zlozona z kolejnych odcinków ruro¬ wych: a. wymienialnych osobno, /?. zaopatrzonych w korki, umozliwia¬ jace dostep do wnetrza tych odcinków; 3. kazda z komór jest zaopatrzona: a. w narzady, sygnalizujace zatkanie; b. w urzadzenia, pozwalajace na oczy¬ szczanie tej komory podczas pracy, przy- czem urzadzenia te mozna uruchomiac: a. recznie, /?. zapomoca mechanizmów samoczyn¬ nych.Urzadzenie posiada dodatkowy prze¬ wód miedzy aparatami grzejnemi a zbior- nikietti zasilajacym, pozwalajacy w czasie pracy na wylaczanie z obwodu wszystkich komór.Rysunki przedstawiaja przyklady urza¬ dzen do wykonywania sposobu wedlug wy¬ nalazku.Fig. 1 przedstawia przekrój pionowy u- rzadzenia wzdluz linji 7 — /na fig. 2, fig. 2 — czesciowo rzut poziomy, czesciowo zas przekrój urzadzenia wzdluz linji II — // na fig. 1, fig. 3 przedstawia rzut boczny, czesciowo w przekroju wzdluz linji /// — III na figurze 1.W ponizszym opisie, dotyczacym urza¬ dzenia oraz jego dzialania, omówiono prze¬ róbke olejów ciezkich, urzadzenie to jed¬ nakze mozna równiez stosowac do obróbki innych olejów mineralnych, jak równiez o- lejów, otrzymanych w niskiej temperaturze z lignitów albo lupków.Na fig. 1 cyfra 1 oznaczono zbiornik, zawierajacy olej ciezki, przeznaczony do przeróbki; cyfra 2 — przewód doprowadza¬ jacy ten olej do pompy 3, która pod cisnie¬ niem wprowadza go do obiegu. Olej prze¬ chodzi najpierw przez urzadzenie do pod¬ grzewania a nastepnie dopiero dostaje sie do wlasciwych komór krakingowych. Urza¬ dzenie do podgrzewania sklada sie z we- zownicy i dwóch zbiorników. W wezownicy 4, umieszczonej w komorze grzejnej 5, olej ogrzewa sie do temperatury okolo 300°C i rura 6 dostaje sie na dno pierwszego zbior¬ nika 7, calkowicie napelnionego olejem.Szybkosc doplywu oleju do tego zbiornika jest duza, dzieki czemu w dolnej czesci zbiornika nastepuje energiczne belkotanie.Rozmiary zbiornika 7, a mianowicie jego przekrój poprzeczny i wysokosc oraz prze¬ krój rury 6, a takze szybkosc doplywu ole¬ ju przez te rure reguluje sie tak, zeby o- siagnac dokladne wymieszanie sie oleju doplywajacego z olejem, zawartym w zbiorniku w jego dolnej czesci. W górnej czesci zbiornika 7 rózne warstwy poziome oleju sa wtedy zupelnie jednorodne z punk¬ tu widzenia fizycznego.Rura 8 osadzona w górnej czesci zbior¬ nika 7, prowadzi olej, uchodzacy z tego zbiornika, na dno drugiego zbiornika 9, któ¬ ry dziala podobnie, jak pierwszy. Czastecz¬ ki oleju, uchodzace z tego drugiego zbior¬ nika, znajduja sie równiez w jednakowych warunkach fizycznych.Oba zbiorniki 7 i 9 sa umieszczone w ko¬ morze grzejnej 5. Olej, uchodzacy ze zbior¬ nika 9, ma temperature 380°C, czyli nie mogla w nim zajsc zadna reakcja rozklado¬ wa, wystarcza natomiast obecnie doprowa¬ dzenie bardzo malej ilosci ciepla oraz bar¬ dzo krótki czas, aby rozpoczac reakcje roz¬ szczepiania weglowodorów ciezkich na lzejsze.Ze zbiornika 9 podgrzany olej przecho¬ dzi przewodem 10 do jednego lub kilku za- silaczów //, 11', z których rozchodzi sie nastepnie do wlasciwych komór reakcyj¬ nych 12.Komory te maja postac zespolów rur o malej srednicy i stosunkowo malej dlugo¬ sci. Sa one wszystkie jednakowe i umie¬ szczone równolegle we wspólnej komorze grzejnej 13. Zespoly te mozna oddzielnie i bardzo szybko oprózniac z zawartych w nich weglowodorów. Komora grzejna 13 jest zaopatrzona w dowolnego typu urza¬ dzenie (nieuwidocznione na rysunku), po¬ zwalajace utrzymywac w niej najbardziej sprzyjajaca temperature, np. 400° -h- 440°C.Zawory 14 i 14* umozliwiaja wlaczanie wzglednie wylaczanie poszczególnych rur reakcyjnych z obwodu, np. w celu odlacze¬ nia ich i zastapienia nowemi w czasie pracy.Kazda z komór 12 sklada sie z kilku pro¬ stolinijnych odcinków rurowych, polaczo¬ nych ze soba krzywkami 15, zaopatrzonemi w korki 16. Odleglosc miedzy rurami skla- dowemi tego samego zespolu jest mala, wszystkie zas rury reakcyjne sa umieszczo¬ ne w komorze grzejnej tak, zeby do kazde¬ go z zespolów oraz do kazdej z ich czesci skladowych byl latwy dostep. Do celów od¬ laczania i zastepowania czesciowego lub calkowitego kazdej komory 12 sluza otwo¬ ry 12* w scianie komory grzejnej 13, przy- czem otwory te podczas pracy normalnej sa zamkniete. Przy wylocie kazdej komory reakcyjnej 12 umieszczona jest chlodnica 17, np. w ksztalcie wezownicy, zaopatrzo¬ nej na jednym lub obu koncach w zawór 17'. Skropliny z poszczególnych chlodnic 17 zbieraja sie w przewodzie zbiorczym 18, skad mozna je usuwac przewodem wypu- stowym 19. Klapa 20 reguluje cisnienie w obwodzie i pozwala np. na wytworzenie w — 3 -omawianym przypadku cisnienia 45 kg/cm2.Produkty dostaja sie nastepnie do pierw¬ szego rozdzielacza 21, z którego niezmie¬ nione oleje odplywaja przewodem 22 zpo- wrotem do zbiornika wyjsciowego 1, a lek¬ kie produkty uchodza przewodem 25 do drugiego rozdzielacza 26. Oleje z przewodu 22 mozna tez kierowac rura 23, zaopatrzo¬ na w zawór 24, i uzyc ich ciepla do ogrze¬ wania pieca 13.Drugi rozdzielacz 26, do którego dosta¬ ja sie produkty lekkie, jest zaopatrzony w Gestosc produktów, zebranych w prze¬ wodach 27 i 28, oraz ilosc procentowa kaz¬ dego z tych produktów w stosunku do ilosci obrabianego materjalu wyjsciowego zmie¬ nia sie zaleznie od warunków ogrzewania.Podczas biegu normalnego przy uzyciu olejów, zawierajacych malo asfaltu, nie zaobserwowano w aparatach osadzania sie koksu.W przypadku olejów bardzo bogatych w asfalt albo w przypadku smól, otrzymanych w niskich temperaturach, moze nastapic o- sadzanie sie gestej mazi po uplywie dluz¬ szego lub krótszego okresu czasu, lecz o- sad ten jest umiejscowiony w rurach reak¬ cyjnych 12.Z rur tych usuwa sie od czasu do czasu osady, nie przerywajac biegu pracy urza¬ dzenia. Mozna to uskuteczniac recznie lub zapomoca mechanizmów samoczynnych.W tym celu kazda z komór 12 jest zao¬ patrzona w pyrometr 31, polaczony z apa- przewód 27, odprowadzajacy lekkie benzy¬ ny, oraz w przewód 28, odprowadzajacy benzyny ciezkie. Benzyny ciezkie odpo¬ wiednio do ich wlasciwosci mozna przesy¬ lac do zbiornika 29 albo przez odgalezienie 30 do zbiornika wyjsciowego 1.Zapomoca tego rodzaju urzadzenia mozliwa jest przemiana na produkty lekkie calego szeregu olejów mineralnych, az do paliwa najciezszego wlacznie, a takze ole¬ jów, otrzymanych w niskiej temperaturze z lignitów albo lupków. ratami, sygnalizujacemi zatkanie (nieuwi- docznionemi na rysunku), np. optycznemi lub akustycznemi, jak galwanometrem za¬ pisujacym, dzwonkiem, lampa.Kazda z komór 12 jest równiez polaczo¬ na poprzez zawór 32 ze zbiornikiem 33 oraz przewodem 34 ze zródlem sprezonego srod¬ ka, gazowego lub cieklego, w celu oczy¬ szczania jej. Srodek oczyszczajacy, np. pa¬ re wodna doprowadza sie przewodami 36, 36* do odpowiednich grup komór 12, po- czem poprzez zawory 35, 35' wpuszcza sie go w razie potrzeby do poszczególnych rur reakcyjnych.Jesli któras z rur ulegnie zatkaniu, wów¬ czas temperatura przy wylocie, wskazywa¬ na pyrometrem 31 tej rury, natychmiast o- pada i aparat sygnalizujacy daje znac, ze rure nalezy oczyscic.W przypadku recznego wprawiania w ruch urzadzen oczyszczajacych postepuje sie jak nizej.Przyklad. Produkt wyjsciowy: ciezki olej opalowy o gestosci Cisnienie robocze Temperatura przy wejsciu do zbiornika 7 Temperatura przy wyjsciu ze zbiornika 9 Temperatura komory grzejnej 13 Temperatura przy wyjsciu z komór 12 Ilosc procentowa benzyn lekkich, zebranych w przewodzie 27 Wydajnosc objetosciowa procesu Gestosc produktów, zebranych w przewodzie 27 Gestosc produktów, zebranych w przewodzie 28 0,955 45 0,728 0,785 gr/cm3 kg/cm2 300°C 380°C 500°C 400°C 28% 83% gr/cm3 gr/cm3 — 4 —"Zamyka sie zawór 14, doprowadzajacy weglowodory do danej rury. Otwiera sie zawór 32, przez co olej, zawarty w oczy¬ szczanej rurze, przechodzi do zbiornika 33. Otwiera sie zawór 35 i do zatkanej ru¬ ry komory 12 wprowadza strumien pary wodnej; para ta doskonale oczyszcza wne¬ trze rury. Nastepnie zamyka sie wszystkie zawory w odwrotnym porzadku. Czynnosc ta odbywa sie szybko i wymaga jednego tyl¬ ko robotnika.W przypadku mechanicznego oczy¬ szczania wszystkie wymienione czynnosci dokonywaja sie samoczynnie, przyczem za¬ wory 32 i 35 moga miec wtedy postac su¬ waków, wprawianych w ruch zapomoca sprezonego srodka oczyszczajacego.Wszystkie komory 12 mozna wylaczyc z obwodu bez zatrzymywania ruchu, kierujac olej, wychodzacy ze zbiornika 9, przewo¬ dem 37, zaopatrzonym w zawór 38, zpowro- tem do zbiornika 1.Zbiorniki belkotkowe 7 i 9 mozna zaopa¬ trzyc w pyrometry, np. na rysunku pyro- metr 39, umieszczony przy wylocie zbiorni¬ ka 9.Gazy spalinowe, uchodzace z paleniska 13, przechodza kanalem ogniowym 40 do komory grzejnej 5 i stad uchodza do komi¬ na kanalem 41.Szybkosc przeplywu olejów przez rury reakcyjne komór 12 reguluje sie, zmienia¬ jac wydajnosc pompy 3. Czas przebywania olejów w rurach reakcyjnych powinien byc bardzo krótki i wynosic okolo 2 min. PL