PL20847B1 - Sposób krakowania olejów weglowodorowych. - Google Patents
Sposób krakowania olejów weglowodorowych. Download PDFInfo
- Publication number
- PL20847B1 PL20847B1 PL20847A PL2084731A PL20847B1 PL 20847 B1 PL20847 B1 PL 20847B1 PL 20847 A PL20847 A PL 20847A PL 2084731 A PL2084731 A PL 2084731A PL 20847 B1 PL20847 B1 PL 20847B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- temperature
- oil
- pressure
- ratio
- reaction
- Prior art date
Links
- 239000003921 oil Substances 0.000 title description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 52
- 238000005336 cracking Methods 0.000 title description 31
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title description 9
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title description 8
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 97
- 239000000047 product Substances 0.000 description 45
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 44
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 22
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 20
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 18
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 9
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 7
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 7
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 101100042016 Caenorhabditis elegans npp-20 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100172874 Caenorhabditis elegans sec-3 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 240000000233 Melia azedarach Species 0.000 description 1
- 101150095130 URAD gene Proteins 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- -1 crude oil Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000346 nonvolatile oil Substances 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Description
Niniejszy wynalazek dotyczy przeróbki olejowi weglowodorowych, w szczególnosci zamiany ciezkich olejów weglowodoirowych na produkty lzejsze, o nizszym punkcie wrzenia, nadajace sie szczególnie jako pali¬ wo do silników.
Jednym z przedmiotów niniejszego wy¬ nalazku jest wytwarzanie z weglowodorów oleistych takich, jak ropa, odbenzynowane oleje surowe, pozostalosci dystylacyjne, o- lej gazowy, frakcje naftowe i t. d., obok ciezkich produktów, majacych zbyt jako paliwo, duzych ilosci produktów lekkich, majacych wybitna wartosc, jako materjal pedny do silników, niepowodujacy stukania.
Ponadto przedmiotem wynalazku ni¬ niejszego jest sposób kierowania przebie* giem reakcji zapomoca czynników, wplywa¬ jacych na proces krakowania, jak czas, tem¬ peratura i cisnienie.
W dotychczasowych sposobach krako¬ wania, majacych na celu otrzymywanie pro¬ duktów pednych do silników, wydajnosc procesu byla ograniczona przez to, ze w miare jej zwiekszania, wytwarzaly sie wiel¬ kie ilosci koksu i osadu lub tez otrzymywa? no oleje palne, zawierajace takie ilosci za¬ nieczyszczen stalych, ze moznosc sprzeda¬ zy tych olejów byla mala, a ich dalsza prze¬ róbka nie oplacala sie albo byla wrecz nie¬ mozliwa. Jednoczesnie otrzymane produk¬ ty lekkie posiadaly cechy materjalu pedne¬ go, niepowodujacego stukania, naogól w stopniu mniejszym, niz wymaga obecnie ry-nek. Chcac przez krakowanie otrzymac do¬ bre paliwo, niepowodujace stukania, musia¬ no zadowolic sie mniejsza wydajnoscia ben¬ zyny. Rozbieznosc pomiedzy, róznemi czyn¬ nikami, wplywajacemi na proces krakowa¬ nia, wzrastala ponadto znacznie przy kra¬ kowaniu róznych materjalów wyjsciowych, gdyz maximum wydajnosci danego ladun¬ ku zalezy od jego ciezaru wlasciwego, o- kreslajacego w pewnym stopniu punkty wrzenia poszczególnych frakcyj i sklonnosc ladunku do tworzenia koksu podczas kra¬ kowania. Stwierdzono, ze trudnosci powyz¬ sze sa powodowane tern, ze nie znano do¬ tychczas zaleznosci czasu, cisnien i tempe¬ ratur, jakiej nalezy przestrzegac, aby osia¬ gnac duza wydajnosc produktów lekkich o cechach paliwa, nicpowodujacego stukania, oraz otrzymac cenne oleje palne.
Jedna z cech niniejszego wynalazku jest wykrycie takiej wlasnie zaleznosci i znale¬ zienie sposobu krakowania olejów, w któ¬ rym warunki procesu moga byc regulowa¬ ne w sposób prosty i zapewniajacy duze wydajnosci produktów lekkich, posiadaja¬ cych w wysokim stopniu wlasnosci paliwa, niepowodujacego stukania, przy równocze- snem otrzymywaniu pozostalosci plynnych, niezawierajacych wiecej niz 2% B. S. i W.
(„Bottom Setitlement and Water"— termin, stosowany do oznaczania zanieczyszczen stalych, wydzielajacych sie z oleju). Wazna tez cecha wymienionego sposobu krakowa¬ nia jest utrzymywanie w strefie reakcyjnej przewidzianego zgóry stosunku produktów lotnych do nielotnych, przez co ustala sie zarazem czas trwania procesu, jak równiez dobór materjalu, który poddaje sie prze¬ róbce.
Inna wazna cecha wynalazku jest moz¬ nosc osiagniecia podczas trwania reakcji i utrzymywania na staJlym poziomie jednego lub kilku wskazników, okreslonych ponizej jako „wskaznik równowagi chwilowej *\ uwskaznik dzialania" i ,,wskaznik przeply¬ wu", przez odpowiednie regulowanie dwóch lub wiecej czynników reakcji, jak tempera¬ tury krakowania, cisnienia, ilosci doplywa¬ jacego surowca oraz stosunku ilosci odcie¬ ku do ilosci doplywajacego surowca. Stwier¬ dzono bowiem, ze przy utrzymywaniu jed¬ nego lub kilku wskazników na stalym pozio¬ mie, zapomoca srodkówi w granicach, wska¬ zanych .ponizej, mozna otrzymac pozadane rezultaty.
Wyzszosc wyników, osiagnietych przy prowadzeniu reakcji sposobem wedlug wy¬ nalazku, wyraza sie w nastepujacem: 1. otrzymana plynna pozostalosc za¬ wiera nie wiecej, niz 2% B. S. i W.; \ 2. produkty lekkie posiadaja cechy nie- wywolywania stukania, wyrazajace sie rów¬ nowaznikiem benzolowym, równym 50 lub wiecej, biorac za podstawe porównania mieszanine benzolu i benzyny z surowego o- leju pensylwanskiego. Równowaznik ten moze byc równiez wyrazony, jako funkcja tak zwanej liczby oktanowej („Industrial Eingineerilng Chemistry", grudzien 1930 r, str, 1301), przyozem minimum liczby okta¬ nowej w odniesieniu do produktów, wytwo¬ rzonych sposobem wedlug wynalazku, wy¬ nosi 64, mierzone w przyrzadzie do ozna¬ czania situkania serji „etyl 30", 3. Osiagalne sposobem wedlug wynalaz¬ ku minimum wydajnosci produktów lek¬ kich, posiadajacych wyzej okreslona wla¬ snosc niepowodowania stukania, moze byc zgóry obliczone w odniesieniu do ladunku o danym ciezarze wlasciwym, Wogóle, w odniesieniu do dowodnego ladunku, wymagane minimum wydajnosci dobrej benzyny, niepowodujacej stukania (liczba oktanowa 64 lub wiecej), wyrazone w procentach przerabianego oleju surowe¬ go, waha sie od wielkosci powyzej 2,5-krot- nej gestosci ladunków w jednostkach A. P.
L (w odniesieniu do ladunków o 200 A. P.
L, czyli d = 0,934 g^/cm8), do wielkosci powyzej 1,5-krotnej gestosci (w odniesie¬ niu do ladunków o 45° A. P. /., czyli d = 0,8017 gr/cm3). — 2 -Gestosc A. P. L jest funkcja ciezaru 141. 5 wlasciwego: 131,5, gdzie d ozna¬ cz cza ciezar wlasciwy w gr/cm3 przy 15,6°C W odniesieniu do ladunku o gestosci 35° A. P. I. lub mniej [d = 0,8498 gr/cm3 lub wyzej), sposób wedlug wynalazku pozwala na osiagniecie wydajnosci dobrej benzyny, niepowodujacej stukania (liczba oktanowa 64 lub wiecej), wyzszej niz 1,9-krotna ge¬ stosc ladunku.
W odniesieniu do ladunków o gestosci od 35° do 40° A..P.I. {d = 0,849 do 0,825), Minimum wydajnosci benzyny /gestosc A. P. I. ladunku W odniesieniu do ciezaru wlasciwego d Minimum wydajnosci benzyny d Dla krótkosci ten stosunek liczbowy be¬ dzie ponizej podawany, jako ,,wspólczynnik obliczonej wydajnosci", Stwierdzono, ze wynik ten jest naogól sluszny w granicach plus minus 5% obje¬ tosciowych ladunku. Znaczy to, ze mini¬ mum wydajnosci produktów lekkich, spo¬ dziewane i osiagalne, moze byc zgóry obli¬ czone z dokladnoscia plus minus 5% w od¬ niesieniu do objetosci ladunku.
Znane sa liczne sposoby krakowania, polegajace na tern, ze olej ogrzewa sie pod cisnieniem do temperatury krakowania, a nastepnie wprowadza go do komory, znaj¬ dujacej sie pod wysokiem cisnieniem, w której nastepuje parowanie. Pary z wyso¬ kocisnieniowej komory, ewentualnie razem z cieklemi produktami reakcji, odprowadza sie nastepnie do wiez frakcyjnych, skad od¬ ciek skierowuje sie zpowrotem do komory reakcyjnej, nieskroplone zas pary odpro¬ wadza do chlodnic.
Sposobem wedlug niniejszego wynalaz- moze byc osiagnieta wydajnosc dobrej ben¬ zyny, niepowodujacej stukania, przekracza¬ jaca 1,75-krotna gestosc ladunku. W odnie¬ sieniu zas do ladunków o gestosciach 40° do 45° A..P. I. {d = 0,825 do 0,8017) osia¬ galna wydajnosc benzyny w dobrym gatun¬ ku przekracza 1,5-krotna gestosc ladunku.
Osiagalne sposobem wedlug wynalazku minima wydajnosci produktów lekkich, nie- powodujacych stukania, wyrazone powyzej jako wielokrotnosci gestosci A. P, L ladun¬ ku, mozna takze obliczyc z nastepujacego równania: gestosc A. P. I. ladunku ~~ 32 równanie to brzmi: -i^-1315 =3- d "^ 32 ku przeprowadza sie olej wyjsciowy, ogrza¬ ny do temperatury krakowania, przez jed¬ na tylko rozszerzona i przewaznie pionowa komore reakcyjna, bez dalsizego podwyz¬ szania temperatury, przyczem z dolnej czesci komory odprowadza sie produkty tak szybko, aby w komorze nie gromadzily sie skladniki ciekle.
Olej,, doprowadzany w postaci strumie¬ nia o wzglednie niewielkim przekroju do komory reakcyjnej, ogrzewa sie w sposób znany do temperatury krakowania pod ci¬ snieniem, wystarczajacem do utrzymania w strefie ogrzewania znacznej czesci oleju w fazie cieklej. Strefe reakcyjna wysokiego ci¬ snienia, do której wprowadza sie ogrzany olej, utrzymuje sie w temperaturze krako¬ wania przewaznie cieplem tego strumie¬ nia.
Najlepiej jest odprowadzac z komory reakcyjnej ciekle i lotne produkty krako¬ wania w calosci w sposób ciagly przewo¬ dem, zalaczonym w najnizszem jej miejscu. — 3 -Mozna jednak pary krakowania, po prze¬ byciu przez nie przewaznej czesci strefy reakcyjnej wysokiego cisnienia, odprowa¬ dzac oddzielnie od cieklych produktów kra¬ kowania, usuwanych z dna komory.
Odprowadzanie produktów reakcji z doiacf czesci strefy reakcyjnej do strefy nizszego cisnienia odbywa sie z taka pred¬ koscia, ze nagromadzenie sie w komorze cieklych produktów krakowania jest, prak¬ tycznie biorac, wykluczone. W strefie niz¬ szego cisnienia oddziela sie pary od cie¬ klych produktów i prowadzi je do defleg- matora, z którego odciek doprowadza sie przewaznie zpowrotem do strefy ogrzewania w celu ponownej przeróbki.
Rysunki objasniaja blizej niniejszy wy¬ nalazek.
Fig. 1 przedstawia urzadzenie, dostoso¬ wane do przeprowadzania rieakcji sposobem wedlug wynalazku.
Fig. 2, 3, 4 i 5 przedstawiaja wykresy, ilustrujace sposób oznaczania „wskaznika chwilowej równowagi'\ Surowy olej jest wprowadzany przez przewód /,; zaopatrzony w zawór 2, i przy pomocy pompy 3 moze byc przetlaczany przewodem 4, zaopatrzonym w zawór 5, do kolumny frakcyjnej 6, w której, przecho¬ dzac przez wymiennik ciepla 7, jest pod¬ grzewany posrednio wznoszacemi sie w tej kolumnie goracemi parami. Olej ten biegnie dalej przewodem 8, zaopatrzonym w zaiwór 9, przewodem 10, zaopatrzonym w zawór ¦119 i przewodem 12 do ogrzewacza 13, u- mieazczonego w odpowiednim piecu 14.
Mozna tez olej w calosci lub czesciowo pro¬ wadzic bezposrednio do ogrzewacza 13 przewodami 10 i 12, zaopatrzonemi w zawo¬ ry 10' i 1L Przeprowadzanie zimnego oleju wyj¬ sciowego przez wymiennik ciepla w kolum¬ nie frakcyjnej zamiast bezposredniego wprowadzania go do tej kolumny jest ko¬ rzystne z tego wzgledu, iz zapobiega sie w ten sposób porywaniu przez pary, opu¬ szczajace kolumne, pewnych lotniejszych skladników nieskrakowanego oleju wyj- sciowego, które przy bezposredniem wpro¬ wadzaniu tego oleju do kolumny frakcyjnej mieszalyby sie z produktami krakowania.
Te nieskrakowane skladniki nie sa pozada¬ ne w lekkim produkcie koncowym, gdyz po¬ garszaja jego wlasnosci, zwlaszcza wlasnosc niewywolywania stukania.
Olej o temperaturze odpowiedniej do przemiany oraz pod odpowiednio zwiekszo- nem cisnieniem dostaje sie przewodem 15, zaopatrzonym w zawór 16, do komory re¬ akcyjnej 17, w której równiez panuje ci¬ snienie wyzsze od atmosferycznego. Z ko¬ mory reakcyjnej wszystkie produkty prze¬ miany, a wiec ciecze, pary i gazy, zostaja odprowadzone przewodem 18, zaopatrzo¬ nym w zawór redukcyjny 19, do komory rozdzielczej nizszego cisnienia 21. Nielotne pozostalosci wypuszcza sie z komory 21 przewodem 24, zaopatrzonym w zawór 25.
Pary opusizozaja komore 21 przewodem 26, zaopatrzonym w zawór 27, i przechodza do kolumny frakcyjnej 6, w której ulegaja frakcjonowaniu. Odciek z kolumny 6 po¬ biera pompa 30 przewodem 28, zaopatrzo¬ nym w zawór 29, i tloczy go przez przewód 31, zawór 32 i przewód 12 ponownie do o- grzewacza 13, w celu dalszej przeróbki.
Pary, opuszczajace kolumne frakcyjna 6, przechodza przez przewód 33, zaopatrzony w zawór 34, do chlodnicy 35, skad skroplo¬ ne sciekaja przez zawór 36 do odbieralni¬ ka 37. Gazy zostaja usuniete z odbieralni¬ ka 37 przez przewód 38, zaopatrzony w zawór 39, który moze tez sluzyc jako za¬ wór, regulujacy cisnienie w calem urzadze¬ niu lub w jego czesci. Ciecz, gromadzaca sie w zbiorniku 37, wypuszcza sie przewo¬ dem 45, zaopatrzonym w zawór 46. Czesc skroplonych produktów pobiera pompa 42 przewodem 40, zaopatrzonym w zawór 41, i tloczy je przez przewód 43 i zawór 44 zpo¬ wrotem do kolumny frakcyjnej 6, w której zostaja one wyzyskane do chlodzenia par, - 4 —plynacych do góry, i do regulowania w ten sposób procesu frakcjonowania.
Przewód 18 moze wchodzic do komory 21 po linji stycznej albo tez w inny sposób tak, aby energja, wyzwolona przez zmniej¬ szenie cisnienia przy przejsciu oleju przez zawór 19, mogla byc uzyta do mieszania o- leju na dnie komory 21. Mozna np. olej, wyplywajacy z przewodu 18 do komory 21, skierowac na mieszadlo obrotowe (nieuwi- docznione na rysunku), powodujac obraca¬ nie sie mieszadla i mieszanie oleju w dol¬ nej czesci komory 21.
Komora reakcyjna 17 jest urzadzona w ten sposób, ze pary weglowodorów musza przejsc w zasadzie przez cala jej dlugosc.
Ma to glównie na celu osiagniecie mozliwie dlugiego czasu trwania reakcji wszystkich par weglowodorów i zapobiega skrócone¬ mu obiegowi czesci tych weglowodorów.
Dzieki temu uzyskuje sie maximum prze¬ miany i równomiernosc obróbki weglowodo¬ rów, poddanych reakcji, Ruch oleju, przerabianego w komorze reakcyjnej 17, jest skierowany ku dolowi.
W komorach 13 i 17 stosuje sie wyzsze cisnienia, anizeli w dalszych czesciach u- rzadzenia, w których odbywa sie parowa¬ nie, frakcjonowanie i skraplanie.
Jako jedna z cech wynalazku nalezy podkreslic, ze temperatura i cisnienie sa uzgodnione w ten sposób ze skladem che¬ micznym surowca, poddawanego obróbce, i iloscia tego surowca, przechodzacego przez uklad, ze w komorze reakcyjnej u- trzymuje sie okreslony stosunek cieczy do pary, Innemi slowy, temperatura, cisnienie i stosunek odcieku (wyrazony jako stosu¬ nek ilosci skroplonego odcieku, powracaja¬ cego z kolumny 6, do ilosci surowca, zasi¬ lajacego uklad) sa dobrane tak, ze w komo¬ rze wysokiego' cisnienia utrzymuje sie pe¬ wien okreslony procent odparowania, czyli pewien okreslony stosunek ilosci pary do ilosci cieczy. Stwierdzono np., ze podno¬ szac temperature przerabianego oleju i zwiekszajac odpowiednio cisnienie w celu osiagniecia tego samego stopnia odparowa¬ nia, czyli stosunku cieczy do pary w komo* rze 17, zwieksza sie jedynie ogólna spraw¬ nosc ukladu bez jakiejkolwiek istotnej zmiany w jakosci produktów.
Stwierdzono poza tern, ze wymienione powyzej najbardziej pozadane wyniki, za¬ równo pod wzgledem wydajnosci i wlasci¬ wosci produktów lekkich, jak i gatunku po¬ zostalosci, mozna osiagnac, jezeli w czasie obróbki utrzymuje sie na odpowiednim po¬ ziomie jeden lub kilka wskazników, poda¬ nych ponizej jako „wskaznik równowagi chwilowej", „wskaznik dzialania" i „wskaz¬ nik przeplywu".
Przez regulowanie szeregu czynników doprowadza sie jeden lub kilka tych wskaz¬ ników do wartosci, wskazanych ponizej.
Przedewszystkiem wiec stwierdzono, ze gdy w komorze reakcyjnej 17 istnieje pe¬ wien oznaczony stosunek pomiedzy iloscia pary i iloscia cieczy, to otrzymuje sie naj¬ lepsze rezultaty, zarówno pod wzgledem wlasciwosci pozostalosci, jak,i wydajnosci produktów lekkich. Stwierdzono dalej, ze te pozadane wyniki moga byc osiagniete wtedy, gdy procentowa ilosc oleju w sta" nie pary, znajdujaca sie w komorze wyso¬ kiego cisnienia 17 w równowadze z ciecza, wynosi w przyblizeniu 60% objetoscLowychi Ilosc ta moze byc bezposrednio obliczona metoda krzywych równowagi chwilowej PiroomoY a i Be:swenger'a (American Pe¬ troleum Institute, BulletAn, Nr 2, z dn. 3 stycznia 1929). Rzeczywiste wyniki, otrzy¬ mane z kilku prób, dokonanych sposobem wedlug wynalazku, daly wartosci tego wskaznika od 59% do 62%, wykazujac, ze wahania plus minus 2% moga byc uwazane jako dopuszczalne granice odchylen.
Krzywe na wykresach fig. 2, 3, 4 i 5 nie przedstawiaja dokladnie warunków równo¬ wagi ciecz—para, istniejacych w komorze reakcyjnej, chociazby wskutek tego, ze nie uwzgledniono na nich wytworzonych ga- — 5 —zów, które sfcroplic sie nie daja. Stwierdzo¬ no jednak, ze wyniki reakcji sa najlepsze, jezeli warunki sa regulowane w ten sposób, ze olej, opuszczajacy komore reakcyjna 17 przez przewód 18, wykazuje równowaze ciecz—para, obliczona wedlug metody Pi- r©omov?a i Beiswenger'a (okolo 60% pa¬ ry)* Procentowa zawartosc par, bedacych w równowadze z ciecza, obliczona na zasa- datie metody Piroamov'a i Beiswenger'a i oparta na próbkach oleju, opuszczajacego komore reakcyjna 17 przez przewód 18, nazwano nizej „wskaznikiem równowagi chwilowej".
W celu pobierania próbek oleju do prze- wodu /8 tuz pod dnem komory 17 przy- twierdza Me przewód 22, do którego dola¬ czona je«tt chlodnica 23 z odpowiedniemi zaworami. Przebieg reakcji kontroluje sie w ten sposób, ze od czasu do czasu przewo¬ dem 22 pobiera sie próbke oleju, chlodzi ja równomiernie aiz do stwierdzenia, ze zosta¬ ly skroplone w zasadzie wszystkie substan¬ cje, dajace sie skroplic w pokojowej tem¬ peraturze, i nastepnie zapomoca analizy wyznacza r,wskaznik równowagi chwilo¬ wej". JeczeB ten „wskaznik równowagi ohwiHowej" okaze sie nizszym niz 60%, na- Ie^y zmienic warunki pracy w ten sposób, by procentowa zawartosc pary wzrosla, np. zwiekszyc czas trwania reakcji, albo jej temperature, albo oba te czynniki. Zwiek¬ szenie czasu trwania reakcji moze byc o- siagniete przez zmniejszenie doplywu mie¬ szanki zasilajacej, doprowadzanej do o- grzewacza przez przewód 12. Zmniejszenie cisnienia równiez powoduje zwiekszenie odparowania. Odwrotnie, jesli „wskaznik równowagi chwilowej'' okaze sie wiekszy niz 60%, nalezy zmienic warunki pracy w ten sposób, by zmniejszyc procentowa za¬ wartosc pary; mozna to osiagnac przez skrócenie czasu trwania reakcji lub obnize¬ nie temperatury, albo odpowiednia zmiane obu tych czynników. Wzrost cisnienia rów¬ niez pociaga za soba spadek procentowosci odparowania.
Próby, w celu ustalenia stosunku ciecz— para, pobiera sie zgodnie z powyzsza me¬ toda w poczatkowem stadjum przeróbki danego ladunku. Warunki zmienia sie tak dlugo, az próba oleju, opuszczajacego stre¬ fe reakcyjna 17 przez przewód 18, wykaze pozadany „wskaznik równowagi chwilo- •Il we) .
Gdy odpowiednie warunki sa raiz usta¬ lone w stosunku do danego surowca, dal¬ sze robienie prób staje sie zasadniczo zby¬ teczne, chociaz dobrze jest od czasu do czasu przeprowadzic próbe sprawdzajaca.
Stwierdzono równiez, ze wyzej podane pozadane wyniki procesu krakowania moz¬ na osiagnac, jesli zamiast lub poza „wskaz¬ nikiem równowagi chwilowej" utrzymuje sie w czasie trwania procesu na okreslonej wysokosci takze tak zwany „wskaznik dzia¬ lania". „Wskaznikiem dzialania" nazwano zaleznosc pomiedzy temperatura, cisnie¬ niem i stosunkiem odcieku (wyrazonym ja¬ ko stosunek skroplonego odcieku, mierzone¬ go w temperaturze 60PF (15,56°C), powra¬ cajacego z deflegmatora 6, do ilosci suro¬ wego oleju, zasilajacego uklad). „Wskaz¬ nik dzialania" wyraza sie nastepujaca funk¬ cja: w której P ¦== R = 0.03 (t, + tj + 1.067 + 0.142 p + R temperatura wylotowa ogrzewacza | x . , n , .
A T , ' j, . *? i - • ! w stopniach Celsjusza. temperatura srodka strefy reakcyjnej ) cisnienie w strefie reakcyjnej stosunek odcieku, jak wyzej. (w kg/cm?) — 6 ¦ —Podczas pracy cisnienie, temperatura i stosunek odcieku powinny byc dobrane tak, aby „wskaznik dzialania" byl równy 37 + 1 (od 36 do 38).
Trzecia zaleznoscia, której utrzymywa¬ nie na okreslonym poziomie prowadzi do dobrych wyników, jest tak zwany „wskaz¬ nik przeplywu". Jest to zaleznosc miedzy temperatura, cisnieniem, stosunkiem odcie¬ ku (okreslonym powyzej) i iloscia mieszan¬ ki zasilajacej (calkowita iloscia oleju suro¬ wego i odcieku, doprowadzona do ogrze¬ wacza, wyrazona w litrach na godzine i mierzona pnzy 15.6°C).
„Wskaznik przeplywu" wyraza sie na¬ stepujaca funkcja: 0,03 (A + lj + 1,067 + 0,142 p + R + 2,33 F w której k = P R (temperatura wylotowa ogrzewacza | temperatura srodka strefy reakcyjnej | cisnienie w strefie reakcyjnej stosundt odcieku, jak wyzej F = ilosc mieszanki zasilajacej V = pojemnosc ogrzewacza i strefy reakcyjnej w stopniach Celsjusza (w kg/cm?) (w litrach na godz) (w litrach).
W czasie krakowania cisnienie, tempe¬ rature, stosunek odcieku i ilosc mieszanki zasilajacej dobiera sie tak, aby „wskaznik przeplywu" wyrazal sie liczba 41 + 2 (od 39 do 43).
W przypadkach, gdy wydajnosc jest zrazu nizsza, anizeli obliczona na zasadzie „wspólczynnika obliczonej wydajnosci", mi¬ mo ze „wskaznik dzialania" lezy pomiedzy 36 a 38 lub „wskaznik przeplywu" pomie¬ dzy 39 a 43, nalezy tylko zmienic jeden lub kilka czynników, jak cisnienie, temperatu¬ re lub stosunek odcieku w kierunku zwiek¬ szenia wydajnosci, aby otrzymac warunki, w których przy wiekszej wydajnosci „wskaznik dzialania" pozostanie jeszcze w granicach 36 -s- 38 i „wskaznik przeplywu" w granicach 39 h- 43.
Niezaleznie od wskaznika, wybranego do regulowania procesu krakowania, naj¬ lepsze wyniki osiagnieto przy temperatu¬ rach oleju, opuszczajacego ogrzewacz, wa¬ hajacych sie od 482°C do 524°C. Jeszcze lepiej jest utrzymywac te temperature w wezszych granicach od 490°C do 51CFC.
Temperature oleju w komorze reakcyjnej 17 ustala sie przewaznie w granicach od 454°C do 496°C.
Cisnienie w komorze reakcyjnej 17 u- stala sie w granicach od 14 do 28 kg na cm2.
Stosunek odcieku do oleju surowego u- trzymuje sie w granicach od 2:1 do 5 : 1.
Ponizej podane sa przyklady przebiegu reakcyj, dokonanych sposobem wedlug wy¬ nalazku z czterema rozmaiitemi olejami.
Wlasnosci produktów odpowiadaja wla¬ snosciom, okreslonym wyzej jako pozadane, a nawet w niektórych przypadkach sa lep¬ sze. Nalezy zaznaczyc, ze w kazdym z tych czterech przykladów wydajnosc produktów lekkich jest równa albo nawet wieksza od pozadanego minimum wydajnosci, znalezio¬ nego z wykresu lub obliczonego ze „wspól¬ czynnika obliczonej wydajnosci". Odchyle¬ nia wahaja sie w granicach 5%. — 7 —Przyklad pierwszy.
Ladunek: Otej gazowy Midcontinent Gestosc A. P. /.: 35,3°; ciezar wlasciwy d = 0,8483 g/om3 1, Dane reakcji: Cisnienie w komorze reakcyjnej Temperaturaoleju, opuszczajacego ogrzewacz Temperaturasrodka strefy reakcyjnej Stosunek odcieku Analiza próbek: Ciezar wlasciwy Poczatek wrzenia Koncowy punkt wrzenia Punkt zaplonienia w tyglu otwartym (Cieveland) Punkt zapalenia w tyglu otwartym (Cleveland) Punkt zaplonienia (Pensky Martens) Lepkosc metoda furolowa w temp. 25°C Lepkosc metoda uniwersalna w temp. 38°C Punkt stygnosci B. S. & W. (Osad i woda) Dystylacja wedlug Englera 5% /o 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% Koncowy punkt wrzenia Przedestylowalo Osadu Osadu i koksu acz 24,6 kg/cm2 504° C 476° C 3,9 : 1 ladunek komora reakcyjna B483 g/cm8 0,8990 g/cm3 231° C 68° C 388 „ 384 „ 107 , 124 , 99 , 10 sek Temperatura , pokojowa ) »> 9 »» , 35 sek. —23° C —18° C slady 1,8% 246° C 104° C 253 , 257 , 262 , 266 , 269 , 273 , 276 , 279 , 285 , 290 , 294 , 301 , 307 , 316 , 324 , 338 , 351 , 377 , 388 , 98% 2% 170 , 204 , 221 , 232 , 238 , 243 , 249 , 254 , 257 , 262 , 268 , 274 , 282 , 291 , 306 , 330 , 351 , 359 , 384 , 98,5% — 1,5% — 8 —4. 2.
Wlasnosci produktowi a) Benzyna: Koncowy punkt wrzenia Liczba oktanowa b) Pozostalosc olejowa: Ciezar wlasciwy Przedystylowalo do temp. 300°C B. S. & W. (Osad i woda) Wydajnosc (w procentach surowca) Benzyna Pozostalosc Koks, gaz i straty Gazu 196°C 77 1,015 g/cm3 3,6% 0,4% 66,3% 21,4% 12,3% 91,27 litrów/litr surowca ,, 137,65 litrów/litr benzyny Stosunek wydajnosci benzyny do gestosci A. P. /. ladunku 1,88 Wskaznik wydajnosciobliczonej 67,0 Wskaznik równowagichwilowej 62,0 Przyklad drugi.
Ladunek: Odbenzynowana ropa.
Gestosc A. P. L: 23,2°; ciezar wlasciwy d = 0.9138 g/cm3 1. Dane reakcji: Cisnienie w komorze reakcyjnej Temperaturaoleju, opuszczajacego ogrzewacz Temperatura srodka strefy reakcyjnej Stosunek odcieku Analiza próbek: Ciezar wlasciwy Poczatek wrzenia Koncowy punkt wrzenia Punkt zaplonienia w tyglu otwartym (Cleveland) Punkt zapalenia w tyglu otwartym (Cleveland) Punkt zaplonienia (Pensky Martens) Lepkosc metoda furolowa w temp. 25°C Lepkosc metoda uniwersalna w temp. 38°C Punkt stygnosci B. S. & W. (Osad i woda) Dystylacja wedlug Englera 5% 10% 15% /o 25% 30% acz ladunek ,9254 g/cm3 254°C 399,, 135,, 163,, 124,, 32 sek — -13°C 0,5% 289°C 309,, 321 „ 333,, 342 „ 348,, 17,7 kg/cm2 491 °C 464°C 3,8 : 1 komora reakcyjna 0,9135 g/cm8 80°C 393 „ Temperatura pokojowa »> >> • — 41 sek —18°C 0,8% 138°C 198,, 216,, 228 „ 238 „ 247,, - 9 -35.",; io% 45 ?0 50% 55% 60% 65% 10% 15% 80% 85% 90% 95% Koncowy punkt wrzenia Przedystylowalo Osadu Koksu 3. Wlasnosci produktów: a) Benzyna: Koncowy punkt wrzenia Liczba oktanowa b) Pozostalosc olejowa: Ciezar wlasciwy Przedystylowalo do temp. 300°C B. S. & W. (Osad i woda) 4. Wydajnosc (w procentach surowca) Benzyna Pozostalosc Koks, gaz i straty Gazu 11 Stosunek wydajnosci benzyny do gestosci A.
Wskaznik wydajnosci obliczonej Wskaznik równowagi chwilowej ladunek 353°C 360 „ 364 „ 368 „ 371 „ 374 „ 378 „ 381 „ 383 „ 384 „ 389 „ 391 „ — 399 „ 94 3; komora reakcyjna 254°C 261 „ 269 „ 280 „ 286 „ 302 „ 318 „ 332 „ 346 „ 364 ,, 382 „ 390 „ 391 „ 393 „ 97 ",; 6,1 % 2$% P.I. 198°C 76 1,009 g/cm:i 10,0% 0,3% 54,2% 49,2% -3,4% 25,18 litrów, litr surowca 48,63 litrów/litr benzyny adunku 2,53 49,9 59 Przyklad trzeci.
Ladunek: Olej surowy z Refugio Gestosc A. P. I.: 23,2'; ciezar wlasciwy d = 0,9138 g cm" Dane reakcji: Cisnienie w komorze reakcyjnej Temperatura oleju, opuszczajacego ogrzewacz Temperatura srodka strefy reakcyjnej Stosunek odcieku 24,6 kg/cm2 504°C 481 „ 4,0: 1 - 10 —2. 3.
Analiza próbek: Ciezar wlasciwy Poczatek wrzenia Koncowy punkt wrzenia Punkt zaplonienia w tyglu otwartym ladunek 0,9138 g/cm 198°C 404 „ (Cleveland) 85 „ Punkt zapalenia w tyglu otwartym (Cleveland) Punkt zaplonienia (Pensky Martens) Lepkosc metoda furolowa w Lepkosc metoda uniwersalna Punkt stygnosci B. S. & W. (Osad i woda) Dystylacja wedlug Englera 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% Koncowy punkt wrzenia Przedystylowalo Osadu Osadu i koksu Wlasnosci produktów: a) Benzyna: Koncowy punkt wrzenia Liczba oktanowa b) Pozostalosc olejowa: Ciezar wlasciwy Przedystylowalo do temp.
B. S. & W. (Osad i woda) Lepkosc metoda furolowa Punkt stygnosci temp. 25°C . w temp. 300aC w temp. 38°C 50°C qo 77 „ 14 sek — -18°C slady 210°C 230 „ 239 „ 248 , 256 „ 262 . 271 , 277 . 283 „ 292 „ 302 . 313 „ 327 „ 341 . 362 „ 379 . 387 „ 391 . 401 . 404 „ 98,0% — 2,0% komora reakcyjna 3 0,9518 g/cm3 78°C 396 „ Temperatura pokojowa n » — 40sek — 18°C 0,3% 180lC 221 „ 233 „ 242 „ 248 „ 253 „ 257 . 261 „ 265 ,, 269 , 274 „ 279 . 288 . 298 „ 311 „ 330 „ 352 . 383 , 389 „ 396 . 97,5% — 1,9% 212°C 91 1,067 gem3 22,6% 0,6% 163 sek 7°C - 11 —4. Wydajnosc (w procentach surowca) Benzyna 61,4 % Pozostalosc 29,2% Koks, gaz istraty 9,4% Stosunek wydajnosci benzyny do gestosci A. P. L ladunku 2,65 Wskaznik wydajnosci obliczonej 52f7 Wskaznik równowagichwilowej 62 Przyklad czwarty.
Ladunek: Pozostalosc z dystylacji cisnieniowej Gestosc A. F. I.: 23.0°; ciezar wlasciwy d = 0.9159 g/cm3 1. Dane reakcji: Cisnienie w komorze reakcyjnej Temperaturaoleju, opuszczajacego ogrzewacz Temperatura srodka strefy reakcyjnej Stosunek odcieku Analiza próbek: Ciezar wlasciwy Poczatek wrzenia Koncowy punkt wrzenia Punkt zaplonienia w tyglu otwartym (Clevelan Punkt zapalenia w tyglu otwartym (Cleveland) Punkt zaplonienia (Pensky Martens) Lepkosc metoda furolowa w temp. 25°C Lepkosc metoda uniwersalna w temp. 38°C Punkt stygnosci B. S. & W. (Osad i woda) Dystylacja wedlug Englera 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% ladunek 0,9159 g/cm3 234°C 374 „ d) 102 „ 124 „ 99 „ 11 sek — —18°C 0,1% 248nC 255 „ 262 „ 266 „ 269 „ 273 „ 276 „ 279 „ 282 „ 284,, 288 „ 292 „ 298 „ 24,6kg/cm2 504°C 478 „ 4,0 : 1 komora reakcyjna 1,0003 g/cm8 139°C 392 „ 74 „ 96 „ 46 „ — 37 sek — 18°C 0.2% 210°C 230 „ 240 „ 246 „ 251 „ 258 „ 262 „ 266 . 269 „ 273 „ 278 „ 282 „ 290 „ — 12 —70% 75% 80% 85% 90% 95% Koncowy punkt wrzenia Przedystylowalo Osadu Koksu 3. Wlasnosci produktów: a) Benzyna: Koncowy punkt wrzenia Liczba oktanowa b) Pozostalosc olejowa: Ciezar wlasciwy Przedystylowalo do temp. 300°C B. S. & W. (Osad i woda) Lepkosc metoda furolowa w temp. 50°C 4. Wydajnosc (w procentach surowca) Benzyna Pozostalosc Koks, gaz i straty Gazu u Stosunek wydajnosci benzyny do gestosci A.
Wskaznik wydajnosci obliczonej Wskaznik równowagi chwilowej ladunek 303°C 310 „ 318 „ 329 „ 343 „ 361 „ 374 „ 99,0% 1,0% — komora reakcyjna 298°C 309 ,. 321 „ 327,, 349 „¦¦ 371 „ 392 „ . 98,0% — 2,0% 213nC 83 1.097g/cms 24.0% 0,2% 97 sek. 51,3% 37,0% 11,7% 92.02 litrów/litr surowca 169.54 P. I. ladunku [ litrów/litr benzyny 2,23 52,5 62 W tablicach powyzszych podane sa mie¬ dzy innemi analizy próbek olejów z komo¬ ry reakcyjnej, czyli tych próbek, które po¬ brano z dna komory reakcyjnej przez prze¬ wód 18. Analizy te sluzyly -do okreslenia ,,wskaznika chwilowej równowagi0 w odnie¬ sieniu do oleju w strefie reakcyjnej. Tabe¬ le dystyllacyjne (fig. 2, 3, 4 i 5), na których na osi jc-ów podano procenty odparowania, a na osi y-ów temperatury w stopniach Cel¬ sjusza, wskazuja, w jaki sposób, przy uzy¬ ciu metody Piroomoy^ i Beiswenger'a, otrzymano w kazdym przykladzie ten wla¬ snie „wskaznik równowagi chwilowej". Jak widac, „wskaznik równowagi chwilowej" jest zalezny od temperatury i cisnienia, pa¬ nujacych w srodku komory reakcyjnej 17.
Jako dalsza ilustracje sposobu prowa¬ dzenia procesu krakowania wedlug wyna¬ lazku, podano nizej przyklady stoso¬ wania wskazników „dzialania" i „przeplyw wu .
W pewnym przypadku uzyty byl odben- zynowany surowiec marki „Michigan Mount Plea&ant" o gestosci 30,8° ciezarze wlasciwym d = 0.8718 g/cm3.
Na poczatku krakowanie prowadzono w warunkach nastepujacych: srednia tempe- — 13 -ratura wylotu ogrzewacza 49ó°C, srednia temperatura komory 469°C, cisnienie 14 kg/cm2, stosunek odcieku 2,4 : 1 i stosunek mieszanki zasilajacej (w litrach na godz) do objetosci ogrzewacza i strefy reakcyjnej (w litrach} powyzej 1,39. W tych warunkach otrzymano wydajnosc 42,7% benzyny, któ¬ ra jest znacznie nizsza od minimalnej wy¬ dajnosci 62,9%, obliczonej przy .pomocy ,,wspólczynnika wydajnosci obliczonej''.
Wynika stad, ze optimum nie zostalo je¬ szcze osiagniete. Obliczajac „wskaznik przeplywu", otrzymuje sie liczbe 37,7 za¬ miast 39 -5- 43, obliczajac zas wskaznik dzialania — liczbe 34,4 zamiast 37 + 1.
Wskazniki „dzialania" i „przeplywu" nalezalo zatem poprawic przez, nieznaczne podniesienie temperatury, cisnienia, stosun¬ ków odcieku i mieszanki zasilajacej. Gdy to zostalo wykonane, zmienione warunki reak¬ cji przedstawialy sie nastepujaco: srednia temperatura wylotu ogrzewacza 507°C, srednia temperatura komory 479°C, cisnie¬ nie 17,6 kg/cm?5, stosunek odcieku 3:1, sto¬ sunek mieszanki zasilajacej (w litrach na godfrJic) do objetosci ogrzewaczai strefy re- akeyjlifcj (w litrach) 1,79. Wydajnosc pro¬ duktów lekkich wzrosla do 61,2% równo¬ czesnie ze wzrostem wartosci wskazników: „dzialania" do 36,2 i „przeplywu" do 40,4 (zysk osiagniety wynosi 18,5% w stosunku do uprzednich wyników). Ta wydajnosc zgadza sie w granicach dopuszczalnych wa¬ han fe minimalna wydajnoscia, obliczona przy pomocy „wspólczynnika wydajnosci oblfcaBGrafej".
Nawet gdy wydajnosc jest zadowalaja¬ ca, utrzymywanie na ustalonym poziomie wskazników „dzialania" i ,/przeplywu" jest korzystne ze wzgledu na wlasciwosci pro- Tlofetów (tip. % B, S. & W. w pozostalosci).
Dla ilustracji podano nizej przyklad krako¬ wania frakcji naftowej ropy „West Texas", o gestosci 36,4° A. P. L, azyli o ciezarze wlasciwym d = 0,8428 g/cm3 .
Poczatkowo warunki byly nastepujace: srednia temperatura wylotu ogrzewacza 509°C, temperatura srodka komory 482°C, cisnienie 25 kg/cm2, stosunek odcieku 7,7:1, stosunek mieszanki zasilajacej (w litrach na godzine) do objetosci ogrzewacza i strefy reakcyjnej (w litrach) 1,44. Otrzymana wy¬ dajnosc 66,8% produktów lekkich czynila zadosc wymaganemu minimum wydajnosci, obliczonemu przy pomocy „wspólczynnika wydajnosci obliczonej". Jednakowoz % B.
S. & W. w pozostalosci wynosil 2,9%, co utrudnialo sprzedaz jej jako oleju palnego, w którym najwyzszy dopuszczalny % B. S. & W. wynosi 2%. „Wskaznikowi przeply¬ wu" na zasadzie powyzszych danych odpo¬ wiada przytem liczba 45.4, która lezy poza normalnemi granicami (39 -h- 43). Podob¬ niez „wskaznikowi dzialania" odpowiada przytem liedba 42, równiez lezaca poza nor¬ malnemi granicami (36 h- 38).
W oelu poprawienia wskazników wy¬ starczy obnizyc stosunek odcieku i nieco po¬ wiekszyc cisnienie i ilosc miestzamki zasila¬ jacej. Wskutek tego „wskaznik dzialania" wypadnie w granicach 36 -h- 38, a „wskaz¬ nik przeplywu" wróci równiez do normy 39^43.
Nowe warumki przedstawiaja sie naste¬ pujaco: srednia temperatura wylotuogrze¬ wacza 510°C, temperatura srodka komory reakcyjnej 482°C, cisnienie 28,1 kg/cm2, stosunek odcieku 3,1:1, stosunek mieszanki zasilajacej (w litrach na godzine) do obje¬ tosci ogrzewacza i strefy reakcyjnej (w li¬ trach) 1,54. W tych warunkach wydajnosc produktów lekkich wynosi 76,8%, a poza tern otrzymuje sie pozostalosc, w której % B. S. & W. zostaje zmniejszony do 0,8%.
Wada wiec poprzedniej pozostalosci izostala usunieta przez uregulowanie wskazników „dzialania" lub „przeply¬ wu" wzglednie obu wskazników równocze¬ snie.
Czasami zarówno wydajnosc, jak i ja- — 14 —kosc produktów sa zadowalajace, pomimo ze „wskaznik dizialania" nie jest zawarty w granicach 36 -s- 38, albo „wskaznik przeply¬ wu" w granicach 39 -r- 43, albo tez oba wskazniki sa równoczesnie poza swemi gra¬ nicami. Taki stan swiadczy o tern, ze opti¬ mum jeszcze nie zostalo osiagniete. Ze tak jest, widac z nizej podanych dwóch prób z surowcem „Refugio Texas" o gestosci 23^3° A, P. L, czyli o ciezarze wlasciwym d = 0,9141 g/cm3.
Warunki pierwszej próby byly nastepu¬ jace: srednia temperatura wylotu ogrzewa¬ cza 511°Cf temperatura srodka komory 482°C, cisnienie 24,6 kg/cm2, stosunek odcie¬ ku 4r9 : 1, stosunek mieszanki zasilajacej (w litrach na godzine) do objetosci ogrzewacza i strefy reakcyjnej (w litrach) 1,72. Otrzy¬ mano wydajnosc 53% produktów lekkich, a wiec zadowalajaca i odpowiadajaca wydaj¬ nosci obliczonej. „Wskaznik dzialania", obliczony na podstawie powyzszych danych, wynosi 39,2 zamiast wymaganych wartosci 36 -5- 38. „Wskaznik przeplywu" wypada 43,2 zamiast 39 h- 43.
Powyzsze warunki zostaly skorygowane w ten sposób, ze „wskaznik dzialania" do¬ prowadzono do wartosci, mieszczacej sie w granicach 36 -=- 38, „wskaznik przeplywu" zais do wartosci, lezacej w granicach 39 h- 43. Osiagnieto to przez obnizenie stosunku odcieku do 3,3 : 1, pozostawiajac bez wiek¬ szych zmian temperature, cisnienie i stosu¬ nek mieszanki zasilajacej (1/godiz) do obje¬ tosci ogrzewacza i komory reakcyjnej (w litrach). W wyniku wydajnosc produktów lekkich wzrosla do 59,2%, dajac 6,2% zy¬ sku w porównaniu z poprzedniem doswiad¬ czeniem.
Przyklady powyzsze ilustruja sposoby wyzyskiwania „wskazników dzialania i przeplywu" albo jednego z nich w celu o- siagnieaia jak najlepszych wyników przy róznych ladunkach.
Ponizej podana jest tabela wyników, o- siagnietych iz róznemi surowcami przy prze¬ róbce sposobem wedlug Wynalazku.
Nalezy zaznaczyc, ze poslugiwanie sie „wskaznikiem dzialania" i „przeplywu" ra¬ zem, albo kazdym zosobna, w praktyce o- kazalo sie korzystne przy uzyciu wszyst¬ kich prawie typów surowców o gestosci A. P. L, wahajacej sie w granicach 2RP -*- 55°, czyli o dezarze wlasciwym d = 0,934r-r- 0,758.
Przeprowadzenie procesu krakowania przy zastosowaniu wskazników „równowa¬ gi chwilowej", „dzialania" i „przeplywu" bylo dotychczas opisane w odniesieniu do przypadku, w którym wszystkie produkty reakcji odprowadzane byly ze strefy reak¬ cyjnej w jednym wspólnym strumieniu.
Jednak sposób wedlug wynalaizku, przy uzyciu wskazników „(przeplywu" i „dziala¬ nia", z wyjatkiem „wskaznika równowagi chwilowej", moze byc równiez stosowany do procesu, w którym pary i nielotne pro¬ dukty sa odprowadzane oddzielnie ze stre¬ fy reakcyjnej. W tej postaci wykonania wy¬ nalazku do usuwania par ze strefy reakcyj¬ nej uzywa sie p^^ewodu 2T', zaopatrzonego w zawór 23', podczas gdy -piej-- nielotny od¬ prowadza sie oddzielnie z, dna strefy reak¬ cyjnej. Pary, oddzielone w strefie reakcyj¬ nej 17, przechodza przez przewód 22* do kolumny 6, z której odciek moze wracac tlo ogrzewacza, jak powyzej opisano.
Innemi slowy, zastosowanie wskazników „dzialania" i „przeplywu" jest powszech¬ ne w tych procesach krakowania, w których olej poddaje sie dzialaniu ciepla w wyso¬ kich temperaturach i dzialaniu cisnienia w strefie reakcyjnej, poczem wytworzone pary i olej nielotny oddziela sie albo w samej komorze reakcyjnej pod cisnieniem, albo po ich odprowadzeniu do dalszej strefy roz¬ dzielczej, przyczem oddzielone pary pod¬ daje sie deflegmacji, odciek zas skierowuje do ponownej obróbki. - 15 -Ladunek Gestosc A. P. I.
Ciezar wlasciwy Dane reakcji: Cisnienie w komorze reakcyjnej Temperatura oleju, opuszczajacego ogrze¬ wacz Temperatura w srodku komory reakcyjnej Stosunek odcieku Stosunek mieszanki zasilajacej (1/godz) do objetosci ogrzewacza i strefy reak¬ cyjnej (1) Wlasnosci produktów: aj Benzyna: Koncowy punkt wrzenia Równowaznik benzolowy *) Liczba oktanowa b) Pozostalosc: Ciezar wlasciwy Przedystylowalo do 210°C u u OiW/ i, B. S. & W. (osad i woda) Lepkosc metoda furolowa przy 50°C Punkt stygnosci Wydajnosc (w procentach surowca) Benzyna Pozostalosc Koks, gazy i straty Gazu 11 Stosunek wydajnosci benzyny do gestosci A. P. I. ladunku Najnizsza obliczona wydajnosc benzyny Róznica miedzy wydajnoscia rzeczywista i obliczona Wskaznik przeplywu Wskaznik dzialania Dysfylat naftowy ,,Penns." 45,0° 0,8017 g/cm3 24,6 kg/cm5 516° C 488 „ 3,1 1,58 195° C 59 — 0,9979 g/cm3 3,3% 47,0% 1,2% 13,0 sek -34° C 70,0 % 7,2% 22,8% 127,18 1/1 sur. 181,79 1/lbenz 1,55 72,0 % - 2,0 % 41,5 37,8 „Penns. Blend." (1 cz. nafty) (2 cz. oleju gazowego) 43,0° 0,8109 g/cm3 24,8 kg/cm2 510° C 483 „ 2,5 1,52 191° C — 73 1,082 g/cm3 — 17,0% 0,4% 1,72 sek -1° C 81,6% 4,4% 14,0% 49,16 1/1 sur. 70,32 1/lbenz. 1,90 71,5 % 10,1 % 40,4 36,8 Olej palny „Penns." 37,6° 0,8368 g/cm5 24,4 kg/cm2 511° C 476 „ 2,7 1,48 193° C 60 — ¦ 1,006 g/cms 1,0% 21,0% 0,2% 22,5 sek — 69,5% 12,0% 18,5% 112,22 1/1 sur. 101,59 1/lbenz. 1,85 68,8% 0.7% 40,4 36,9 ') Porównany z mieszanina benzolu i benzyny pensylwanskiej. — 16 -ii^iMM>agafc^mammm^l^mutjgiaommmiimmmmmstiacmmtijpm Ladunek Odbenzynowana ropa „Pettus" Dystylat naftowy „West Tcxas" Olej gazowy „Mid-Cont" Gestosc A. P. I.
Ciezar wlasciwy Dane reakcji: Cisnienie w komorze reakcyjnej Temperatura oleju, opuszczajacego ogrze¬ wacz Temperatura w srodku komory reakcyjnej Stosunek odcieku Stosunek mieszanki zasilajacej (1/godz.) do objetosci ogrzewacza i strefy reak¬ cyjnej (1) Wlasnosci produktów: a) Benzyna: Koncowy punkt wrzenia Równowaznik benzolowy *) Liczba oktanowa b) Pozostalosc: Ciezar wlasciwy Przedystylowalo do 210°C ii u 300 ,, B. S. & W. (osad i woda) Lepkosc metoda furolowa przy 50°C Punkt stygnosci Wydajnosc (w procentach surowca) Benzyna Pozostalosc Koks, gazy i straty Gazu ii Stosunek wydajnosci benzyny do gestosci A. P. I. ladunku Najnizsza obliczona wydajnosc benzyny Róznica miedzy wydajnoscia rzeczywista i obliczona Wskaznik przeplywu Wskaznik dzialania 37,2° 0,8388 g/cm3 24,5 kg/cm2 504°C 477 . 2,5 1,61 213°C 56 1 026 g/cms 0% 17,0% 0,4% 53,0 sek. -9°C 74,4% 14,2% 11,4% 85,28 1/1 sur, 114,46 1/lbenz. 2,0 68,5% 5,9% 40,2 36,5 36,4° 0,8428 g/cm3 28,1 kg/cm2 510°C 482 . 3,11 1,54 214°C 67 1,071 g/cms 1,0% 34,5% 0,8% 81 sek. -4°C 76,8% 8,0% 15,2% 108,5 1/1 sur. 141,4 1/lbenz. 2,11 67,7% 9,1% 41,5 37,9 35,3° 0,8483 g/cm3 24,6 kg/cm2 504°C 475 . 3,9 1,52 196°C 62 77 1,015 g/cm3 3,6% 0,4% 66.3% 21,4% 12,3% 91,3 1/1 sur. 137,7 1/lbenz. 1,88 67,0^ - 0,7% 41,4 37,9 *) Porównany z mieszanina benzolu i benzyny pensylwanskiej. — 17 -Ladunek Odbenzynowana ropa „Mich. Mt.
Pleas." Olej palny „Mid-Cont." Odbenzynowana ropa „Kentucky Gestosc A. P. I.
Ciezar wlasciwy Dane reakcji: Cisnienie w komorze reakcyjnej Temperatura oleju, opuszczajacego ogrze¬ wacz Temperatura w srodku komory reakcyjnej Stosunek' odcieku Stosunek mieszanki zasilajacej (1/godz.) do objetosci ogrzewacza i strefy reak¬ cyjnej (1) Wlasnosci produktów: a) Benzyna: .
Koncowy punkt wrzenia Równowaznik benzolowy *) Liczba oktanowa b) Pozostalosc: Ciezar wlasciwy Przedystylowalo do 210°C (i li OWO i, B. S. & W. (osad i woda) Lepkosc metoda furolowa przy 50°C Punkt stygnosci Wydajnosc (w procentach surowca) Benzyna Pozostalosc Koks, gazy i straty Gazu ¦•» Stosunek wydajnosci benzyny do gestosci A. P. /.ladunku Najnizsza obliczona wydajnosc benzyny Róznica miedzy wydajnoscia rzeczywista i obliczona Wskaznik przeplywu Wskaznik dzialania 30,8° 0,8718 g/cm3 17,6 kg/cm2 507°C 479 „ 3,0 1,79 207°C 55 0,9930 g/cms 18,5% 0,4% 27,0 sek. ¦¦— 18°C 61,2% 30,6% 8,2% 69,6 l/l sur. 112,9 1/1 benz. 1,98 62,9% - 1,7% 40,4 36,9 24,3° 0,9082 g/cm3 17,7 kg/cm2 492°C 467 „ 4,5 1,63 188°C 61 75 1,008 g/cm8 ¦6,5% 1,0% 107 sek. — 7°C 55,2% 37,9% 6,9% 89,0 1/1 sur. 161,6 1/1 benz. 2,27 54,4% 0,8% 40,6 36,8 23,4° 0,9135 g/cm3 17,4 kg/cm2 481°C 454,, 4,5 1.52 191°C 77 0,9923 g/cm3 11,0% 0.5jg 720 sek. - 7°C 50,1% 47 % 2,9% 59,8 1/1 sur. 119,7 1/1 benz. 2,14 53,0% - 2,9% 39,8 36.2 *) Porównany z mieszanina benzolu i benzyny pensylwanskiej. - 18 —Ladunek Gestosc A. P. I.
Ciezar wlasciwy Dane reakcji: Cisnienie w komorze reakcyjnej Temperatura oleju, opuszczajacego ogrze¬ wacz.
Temperatura w srodku komory reakcyjnej Stosunek odcieku Stosunek mieszanki zasilajacej (1/godz.) do objetosci ogrzewacza i strefy reak¬ cyjnej (1) Wlasnosci produktów: a) Benzyna: Koncowy punkt wrzenia Równowaznik benzolowy *) Liczba oktanowa b) Pozostalosc: Ciezar wlasciwy Przedystylowalo do 210°C !» M *3UU ,, B. S. & W. (osad i woda) Lepkosc metoda furolowa przy 50°C Punkt stygnosri Wydajnosc (w procentach surowca) Benzyna Pozostalosc Koks, gazy i straty Gaizu M Stosunek wydajnosci benzyny do gestosci A. P. I. ladunku Najnizsza obliczona wydajnosc benzyny Róznica miedzy wydajnoscia rzeczywista i obliczona Wskaznik przeplywu Wskaznik dzialania | Ropa „Refugio" 23,3° 0,9141 g/cm3 24,6 kg/cm2 510° C 483 „ 3,3 1,63 207° C 73 91 1,066 g/cm3 0 27,5 % 0,4 % 64 sek -3° C 59,2 % 24,3 % 16,5 % 109,2 1/1 sur. 184,8 1/1 benz. 2,54 52,8 % 6,4 % 41,4 37,6 Mieszanina" odbenzyno- wanychJrop.'MTexasn i ,.Mid - Continent" 21,4° 0.9254 g/cm3 17,7 kg/cm2 491° C 462 „ 3,8 1.71 198° C — 76 1,009 g/cm3 0 10,0 % 0,3% 80 sek -4° C 54,2 % 49,2 % - 3.4 % 26,2 1/1 sur. 48,6 1/1 benz. 2,53 49,9 % 4,3 % 40,0 36,0 *) Porównany z mieszanina benzolu i benzyny pensylwanskiej. - 19 -Z a s t r ze ze iri a pa t e n t o w e; ¦ Jk Sposób lur^w>wania , olejów weglo¬ wodorowych parocesem ciaglym, w którym oki, Ogrzany pod_ cisnieniem do tempera¬ tury krakowania, wprowadza sie do komo¬ ry reakcyjnej wysokiego cisnienia, w której nastepuje parowanie, poczem pary odpro¬ wadza sie z tej komory oddzielnie lub ra¬ zem z cieklemi produktami reakcji i podda¬ je je deflegmacji, a powstaly odciek skie¬ rowuje do ponownej obróbki, znamienny tern, ze olej, ogrzany do temperatury kra¬ kowania, przeprowadza sie bez dalszego podwyzszania temperatury przez jedna tyl¬ ko rozszerzona i najlepiej pionowa komore reakcyjna W kierunku od góry ku dolowi i odciaga produkty z dolnej czesci komory z taka predkoscia, aby nie nastepowalo na¬ gromadzenie sie w komorze cieklych pro¬ duktów reakcji. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze lotne produkty krakowania, po przejsciu przewaznej czesci komory reak¬ cyjnej wysokiego cisnienia, odprowadza sie z tej komory oddzielnie od innych produk¬ tów rozkladu. 0,03^ + ^ + 1,067 + czyli tak zwany wskazrrk przeplywu, usta¬ lila sie w granicach 39 ,-s- 43 (w powyzszym wzorze lx = temperatura wylotu ogrzewa¬ cza w °C, t2 = temperatura srodka komory reakcyjnej w °C, p = cisnienie w komorze reakcyjnej w 4^/cm2, R == stosunek odcie¬ ku, F = calkowita ilosc doprowadzanej do strefy ogrzewania mieszaniny oleju swieze- 3. Sposób wedlug zastrz, 1 i 2, zna¬ mienny tein, ze w strefie reakcyjnej wyso¬ kiego cisnienia utrzymuje sie procentowa zawartosc par, bedacych w równowadze z ciecza, czyli tak zwany wskaznik równowa¬ gi chwilowej, na wysokosci 60%. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 -s-.3, zna¬ mienny tern, ze dobiera sie cisnienie, tem¬ peratury i tak zwany stosunek odcieku (sto¬ sunek ilosci odcieku, powracajacego z de- flegmatorai do ilosci surowca, zasilajacego uklad) tak, aby wartosc 0,03 (tx + tj + 1,067 + 0,142 p + R, czyli tak zwany wskaznik dzialania, ustali¬ la sie w granicach 36 -r- 38 (w powyzszym wzorze tx = temperatura wylotu ogrzewa¬ cza w °C, l2 = temperatura sroda komory reakcyjnej w °C, p = cisnienie w komorze reakcyjnej w kg/cm2, R = stosunek odcie¬ ku). 5. Sposób wedlug zastrz. 1 —i— 4, zna¬ mienny tern, ze dobiera sie cisnienie, tem¬ peratury, stosunek odcieku oraz calkowita ilosc oleju, doprowadzanego do strefy o- grzewania, tak, aby wartosc 0,142p + R ¦¦¦+ ^LL go i odcieku w litrach na godzine, V = calkowita objetosc ogrzewacza i strefy re¬ akcyjnej w litrach).
Uni v ers a 1 O i 1 Products Co, Zastepca: Inz. W. Suchowiak, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 20847.
Ark. 1.
Ftff.lDo opisu patentowego Nr 20847.
Ark. 2. fty.2.
Srednia nechyUma Arzyryej aLgsiyiacji /O PO 30 40 SO €0 70 00 90 ZOODo opisu patentowego Nr 20847.
Ark. 3. > 46W A*>0 4A0 +w 4P0 * X .m m 120 3/0 100 ? PftO ?7P PfiO P*>0 P40 P30 epo P/O Poo /90 '80 wya Nach toejn alm r \ ' ' t \Prod \zprzi 0 / teraii oki* / r Srtdi dyst y/«/t >rvnot ' citn os/er / / / I 1 11 11 // U Kr* ukty tróbk 0 c ira u tocis lian flacj *('*\ **yi/ // 1 dys ywts odbu. i odib >o 5 sród nieni L ¦>/ 7 *yl la.no Be rane mzy 0 * f kiiko * prz lenia flra( i j y rc al Ency LU c/tr \3W4T Z dcii nowe 0 i > A m/h /w zywc f cist krzt *4.ót ¦/ A / / }rxea ntnot mosfi (era rilow \yerc ikon mej i / 9%c korne cl ehw >ienu wejJ k/i i '1 '/ / ecie i togi; >ryca JE* zel ych . oryt opy* '0 60 7t ( * dpa\ TT* f| initf ilowi r 17\ i/ 1 / ¦rzyn *r*y nem olei fOOc> Piroc vysok 7 ciez 0 fft OUH3L yjoft \ia fróm >*9/ *ycA< cisnu idy 'a rr* mov< tego i arze ? 9 ne tego towa Tm9 ' hnik %tyl.
X i finto A.R1 v /a MyJ. 7< wej *ita 0Do opisu patentowego Nr 20847.
Ark. 4.Do opisu patentowego Nr 20647.
Ark. 5. 460 470 460 4JO 440\ 430\ 'emieratpra dsroCNcu/ komory wysokiego ' 360\ 340\ 330 320 J/0 300 C90\ B70 £60 B50 $40 e3o\ epo\ e/o eoo cisnienia wysokiego NachuUnit(*7;i) równowagi ; Prodi Krkytyd SrlWiia nachyleni* krzywej dyktyt. \JEny\Urad chwMoTuel 'cisnieniu £4 'aKty odbieraneu\ ofceporoslato/ci] n 6Z% oofparohant tu kómorTknyjdJcitgd ciemenia !\r- \pys)tyi.£ngleraxef0pcni Krzywe standw chwilowych Kreon ?*9/< udotakói róTuhojiKMgiprxy i otystyl fcm* Przeciecie icrzyteycA ]cArv{lowif rownoniagi przy cisnieniu atmosfer.
Enaler* ryj.
Nreomepa i\8ewn>enfera deiaromoru wys.cumeniapny zdyktyicymehioweyocttiar/c A.P.1.10%09 10 20 30 40 50 60 70 60 90 1O0 X > Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL20847B1 true PL20847B1 (pl) | 1935-01-31 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0008629B1 (en) | A process for the pyrolysis coke inhibition in the production of olefins | |
| US1892534A (en) | Process for distillation and conversion of mineral oils | |
| US3959401A (en) | Process for cracking | |
| PL20847B1 (pl) | Sposób krakowania olejów weglowodorowych. | |
| US5124003A (en) | Apparatus for the steam cracking of hydrocarbons for the preparation of olefins an diolefins | |
| US5318697A (en) | Process for upgrading hydrocarbonaceous materials | |
| US2668791A (en) | Control of gas production in the vapor phase conversion of liquid hydrocarbons | |
| US1971190A (en) | Process of treating hydrocarbon products | |
| US1934873A (en) | Treatment of hydrocarbon oils | |
| US1523497A (en) | Apparatus for fractionation | |
| US1715643A (en) | Apparatus for treating hydrocarbons | |
| RU2372373C1 (ru) | Способ замедленного коксования нефтяных остатков | |
| US1365604A (en) | Treatment of hydrocarbons | |
| RU2612963C1 (ru) | Способ получения тяжёлого нефтяного топлива | |
| Kuwait | The operating variables in delayed coker–Mechanic engineering | |
| US1934056A (en) | Art of and apparatus for converting hydrocarbons | |
| RU2144413C1 (ru) | Способ автоматического управления процессом разделения паров коксования тяжелого нефтяного сырья на фракции | |
| PL36214B1 (pl) | Sposób cieplnego rozszczepiania olejów weglowodorowych | |
| US1822753A (en) | Method for cracking oil | |
| US1893907A (en) | Fractionating method | |
| US2406313A (en) | Cracking and coking hydrocarbon oils | |
| CA2050015A1 (en) | Process for upgrading hydrocarbonaceous materials | |
| US1891218A (en) | Cracking process for hydrocarbon oils | |
| US1327263A (en) | Process for the conversion of liquids, fluids, and oils | |
| US1933108A (en) | Art of and apparatus for converting hydrocarbons |