PL22204B1 - Sposób krakowania olejów weglowodorowych. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy krakowa¬ nia olejów weglowodorowych w wysokich temperaturach i pod cisnieniami wyzszemi od atmosferycznego i umozliwia otrzymy¬ wanie z duza wydajnoscia lekkich destyla¬ tów, nadajacych sie jako paliwo do silni¬ ków, niepowodujace stukania.Sposobem wedlug wynalazku krakuje sie oleje w wysokocisnieniowej komorze reakcyjnej, poczem pozostale produkty cie¬ kle przeprowadza sie z tej komory do in¬ nej komory, pracujacej pod nizszem cisnie¬ niem, w której pozostalosc powyzsza zosta¬ je skoksowana. Czesc ciekla w czasie prze¬ prowadzania jej ze strefy reakcyjnej wyso¬ kiego cisnienia do strefy koksowania o niz¬ szem cisnieniu przepuszcza sie z duza szybkoscia przez wezownice ogrzewcza, w której ogrzewa sie ona do temperatury, wy¬ starczajacej do przeprowadzenia jej w koks. Koksowanie nie zachodzi jednak w samej wezownicy, mimo ze panuje w niej temperatura, wystarczajaca do spowodowa¬ nia koksowania, poniewaz, jak wspomniano, stosuje sie duze szybkosci przeplywu; koksowanie zachodzi dopiero w komorze do koksowania, znajdujacej sie pod cisnie¬ niem nizszem od cisnienia w komorze reak¬ cyjnej.Postepowanie, przy którem ciekla pozo¬ stalosc ogrzewa sie do temperatury kokso¬ wania w rurowej wezownicy ogrzewczej, przy szybkosci przeplywu, wystarczajacej do zapobiezenia osadzaniu sie koksu w tej wezownicy, a potem wprowadza sie te po¬ zostalosc do nieogrzewanej komory kokso-wania, w której nastepuje koksowanie, jest pozbawione trudnosci, pojawiajacych sie zwykle przy koksowaniu ciezkich olejów o duzej sklonnosci do tworzenia snjoly, która ogrzewa sie do wysokich temperatur w we- zownicach ogrzewczych. Przy zastosowaniu duzych szybkosci i silnego ogrzewania w wezownicy ogrzewczej istnieje mozliwosc ogrzania oleju do pozadanej temperatury koksowania bez dania mu wystarczajace¬ go czasu na osadzanie koksu wewnatrz we¬ zownicy ogrzewczej.Krakujac oleje sposobem wedlug niniej¬ szego wynalazku, unika sie równiez nagro¬ madzania sie osadów w komorze reakcyj¬ nej wysokiego cisnienia, a co zatem idzie — zbyt daleko idacego rozkladu olejów i two¬ rzenia sie koksu w strefie reakcyjnej. Za¬ stosowanie nizszego cisnienia w komorze koksowania, najlepiej 1 -j- 2 atmosfer, u- latwia równiez w duzej mierze stosowanie kilku takich komór koksowania na zmiane i umozliwia prowadzenie procesu krakowa¬ nia w sposób ciagly.Próby wykazaly, ze ciekla pozostalosc, przeprowadzana z komory reakcyjnej do komory koksowania, najlepiej jest ogrze¬ wac w wezownicy ogrzewczej do tempera¬ tur od 485QC do 510°C, przyczem czas przeplywu pozostalosci przez wezownice powinien byc krótszy, niz dwie minuty, a nawet krótszy, niz jedna minuta. W tych warunkach nie nastepuje szkodliwe osa¬ dzanie sie koksu w wezownicy ogrzewczej.W innem wykonaniu wynalazku niniej¬ szego produkty krakowania, zarówno cie¬ kle, jak i w stanie pary, odprowadza sie ra¬ zem z wysokocisnieniowej komory re¬ akcyjnej i prowadzi przez wezownice o- grzewcza do komory koksowania, utrzy¬ mywanej pod nizszem cisnieniem. W tym przypadku mozna w wezownicy ogrzewczej ogrzac produkty do wyzszej nieco tempe¬ ratury, a takze zastosowac wyzsze cisnie¬ nie i dluzszy czas ogrzewania, niz w przy¬ padku przeprowadzania samej tylko pozo¬ stalosci cieklej. W rezultacie otrzymuje sie w ten sposób nieco mniejsza ilosc koksu, mniejsza ilosc czesci lotnych i produkty lekkie z nieco wieksza wydajnoscia.Schematyczny rysunek przedstawia jed¬ na z postaci urzadzenia do wykonywania sposobu wedlug wynalazku niniejszego.Olej surowy, idacy do przeróbki, dopro¬ wadza sie przewodem 1, zaopatrzonym w zawór 2, do pompy 3, która go tloczy prze¬ wodem 4, skad skierowuje go sie albo przez przewód 5, zawór 6 i przewód 7 bez¬ posrednio do wezownicy ogrzewczej 8, al¬ bo przez przewód 9 \ zawór 10 do kolumny frakcyjnej 11, albo tez przez przewód 21 i zawór 22 do kolumny frakcyjnej 13.Wezownica ogrzewcza 8 jest umieszczo¬ na w piecu 14 jakiejkolwiek odpowiedniej postaci. W wezownicy tej olej zostaje o- grzany do temperatury krakowania, najle¬ piej pod cisnieniem znacznie wyzszem od atmosferycznego. Olej opuszcza wezownice ogrzewcza 8 przewodem 15, zaopatrzonym w zawór 16, i przechodzi do komory reak¬ cyjnej 17.Komore 17 najlepiej jest utrzymywac równiez pod cisnieniem wyzszem od atmo¬ sferycznego i dobrze ja izolowac lub, jesli potrzeba, ogrzewac od zewnatrz, azeby przeciwdzialac nadmiernej stracie ciepla oleju przez promieniowanie scian komory.Komora reakcyjna powinna byc utrzymy¬ wana w takiej temperaturze, aby w niej zachodzilo dalsze krakowanie oleju, wpro¬ wadzanego z wezownicy ogrzewczej 8, w szczególnosci jego skladników, znajduja¬ cych sie w stanie pary.Z komory 17 odprowadza sie, jak wspomniano, produkty ciekle i produkty w stanie pary, badz razem, badz tez oddziel¬ nie. W pierwszym przypadku wszystkie produkty opuszczaja komore przewodem 20, w drugim przypadku odprowadza sie pary przez przewód 18 i zawór 19 do ko¬ lumny frakcyjnej 11, podczas gdy tylko pozostalosc ciekla odprowadza sie prze-wodem 20. Mozna równiez oddzielic pary od cieklej pozostalosci w komorze 17 tylko czesciowo. Odprowadza sie wtedy ciekla pozostalosc wraz z czescia par przewodem 20, a pozostale pary osobno przewodem 18.Ciekle pozostalosci, odprowadzone z komory 17 przewodem 20, przechodza przez zawór 33 do pompy 26, która tloczy je przewodem 27, zaopatrzonym w zawór 28, do wezownicy ogrzewczej 34, umieszczonej w piecu 35. Jesli w wezownicy ogrzewczej 34 nie potrzebne jest cisnienie wyzsze, ani¬ zeli w komorze 17, mozna pominac pompe 26. Pozostalosc olejowa, doprowadzona do wezownicy ogrzewczej 34, poddaje sie w niej dalszemu mozliwie szybkiemu ogrze¬ waniu. Ogrzana pozostalosc olejowa od¬ prowadza sie z wezownicy ogrzewczej 34 przewodem 36 i wprowadza do jednej z dwóch komór koksowania 32 lub 32', prze¬ wodem 30 lub 30', zaopatrzonym w zawór 31 wzglednie 31'.W przypadku, gdy calosc lub czesc wy¬ tworzonych par usuwa sie z komory 17 przewodem 20 wraz z ciekla pozostaloscia, postepuje sie podobnie, jak w przypadku przeróbki samej pozostalosci cieklej.Komory koksowania 32 i 32' sa jedna¬ kowe. Utrzymuje sie je pod cisnieniem niz- szem zasadniczo od cisnienia, panujacego w komorze 17. W komorach tych koksuje sie pozostalosc ciekla, doprowadzana z komory 17. Mozna stosowac jedna ko¬ more koksowania lub wieksza ich liczbe, przyczem najlepiej jest stosowac dwie ko¬ mory na zmiane. Jedna komore, uprzednio wypelniona koksem, mozna czyscic i przy¬ gotowywac do ponownego uzytku podczas pracy drugiej komory. Komory 32 i 32' sa zaopatrzone w przewody wypustowe 43, 43', zaopatrzone w zawory 44, 44'. Przewo¬ dy te moga równiez sluzyc do wprowadza¬ nia pary wodnej, wody lub innego srodka chlodzacego do komory po wylaczeniu jej z obiegu, aby przyspieszyc jej ochlodzenie i umozliwic predkie oczyszczenie.Wytworzone pary usuwa sie z komory 32 przez przewód 45 i zawór 46, a z komo¬ ry 32' przez przewód 45' i zawór 46', i kie¬ ruje badz przez przewód 47, zaopatrzony w zawór 48, do kolumny frakcyjnej 13, badz tez przez przewód 49, zaopatrzony w zawór 50, i przewód 18 do kolumny frak¬ cyjnej 11 razem z parami z komory 17.W przypadku, gdy frakcjonowanie par, pochodzacych ze strefy koksowania, prze¬ prowadza sie oddzielnie w kolumnie frak¬ cyjnej 13, ciezkie ich skladniki, wymagajace dalszej przeróbki, które skraplaja sie przy tern frakcjonowaniu, zbieraja sie w dolnej czesci kolumny frakcyjnej 13 razem z pew¬ na iloscia surowego oleju, doprowadzana, jak wspomniano, do kolumny przewodem 21, zaopatrzonym w zawór 22. Odciek ten, sam lub tez wraz z podgrzanym olejem su¬ rowym, odprowadza sie z kolumny frakcyj¬ nej 13 przewodem 51, zaopatrzonym w za¬ wór 52, do pompy 53, która go tloczy dalej przewodem 54, skad moze on przejsc albo przez zawór 55 i przewód 7 bezposrednio do wezownicy ogrzewczej 8 w celu po¬ wtórnej przeróbki, albo tez przewodem 23 przez zawór 24 do kolumny frakcyjnej 11.Produkty w stanie pary, posiadajace wymagany koncowy punkt wrzenia, od¬ prowadza sie z górnej czesci kolumny frak¬ cyjnej 13 przewodem 57, zaopatrzonym w zawór 58, i poddaje skraplaniu w chlodni¬ cy 59, z której skroplony destylat i gazy przechodza przewodem 60, zaopatrzonym w zawór 61, do odbieralnika 62. Gazy, nie dajace sie skroplic, mozna wypuscic z od¬ bieralnika 62 przez przewód 63 i zawór 64.Destylat mozna odprowadzic z tego naczy¬ nia przez przewód 65 i zawór 66.Pary z komory reakcyjnej 17, doprowa¬ dzane do kolumny frakcyjnej 11, albo pa¬ ry ze strefy koksowania, albo tez oba te ro¬ dzaje par poddaje sie w kolumnie frakcjo¬ nowaniu. Skladniki ciezsze, niedostatecznie przemienione, skraplaja sie przytem ja¬ ko odciek, zbierajacy sie w dolnej czesci — 3 — 4kolumny frakcyjnej wraz z olejem suro¬ wym oraz odciekiem z kolumny frakcyjnej 13, doprowadzanym ewentualnie, jak wspomniano, przewodem 23. Odciek ten, sam lub zmieszany z olejem surowym albo odciekiem z kolumny 13, odprowadza sie z dolnej czesci kolumny frakcyjnej 11 prze¬ wodem 67, zaopatrzonym w zawór 68, do pompy 69, która tloczy go przewodem 70 przez zawór 71 i przewodem 7 do wezów - nicy ogrzewczej 8 w celu ponownej prze¬ róbki.Produkty w stanie pary o wymaganym koncowym punkcie wrzenia odprowadza sie z górnej czesci kolumny frakcyjnej 11 prze¬ wodem 72, zaopatrzonym w zawór 73, i poddaje skraplaniu w chlodnicy 74, z któ¬ rej skroplony destylat oraz gazy przecho¬ dza przewodem 75, zaopatrzonym w za¬ wór 76, do odbieralnika 77. Gazy, nie da¬ jace sie skroplic, mozna wypuscic z odbie¬ ralnika 77 przez przewód 78 oraz zawór 79. Destylat mozna odprowadzic z tego na¬ czynia przez przewód 80 i zawór 81. W ra¬ zie potrzeby czesc destylatu, zebranego w odbieralniku 77 albo w odbieralniku 62, moze byc w znany sposób przy pomocy u- rzadzen, nieuwidocznionych na rysunku, wprowadzona zpowrotem do górnej czesci kolumny frakcyjnej 11 albo kolumny frak¬ cyjnej 13, albo tez czesciowo do jednej, czesciowo do drugiej.Surowy olej wzglednie odcieki z kolumn frakcyjnych, doprowadzane do wezownicy ogrzewczej 8, podgrzewa sie w niej najle¬ piej do temperatur od 470aC do 525°C z zastosowaniem cisnienia wyzszego od atmo¬ sferycznego, które, mierzone u wylotu we¬ zownicy ogrzewczej, wynosi 7 -s- 35 atmo¬ sfer lub wiecej. Zwiekszone cisnienie tego samego rzedu moze byc stosowane w komo¬ rze reakcyjnej i dopiero w dalszych cze¬ sciach urzadzenia zostaje ono obnizone.Komora koksowania powinna pracowac pod cisnieniem nizszem od cisnienia, utrzy¬ mywanego w komorze reakcyjnej. Zwykle w komorze koksowania utrzymuje sie ci¬ snienie od 7 atmosfer az do cisnienia atmo¬ sferycznego. W przypadku, gdy tylko cie¬ kla pozostalosc olejowa prowadzi sie do komory koksowania, mozna pozostalosc te ogrzac w wezownicy ogrzewczej 34 do tem¬ peratur od 484°C do 510°C przy cisnieniu do 14 atmosfer lub nawet wiekszem. Jeze¬ li ogrzewa sie razem pary i pozostalosc z komory reakcyjnej przed ich wprowadze¬ niem do strefy koksowania, to moga one byc podgrzane do temperatur od 485°C do 540^C najlepiej przy cisnieniu od 7 do 20 atmosfer lub wiekszem, aczkolwiek nizsze cisnienia, az do atmosferycznego, moga byc równiez stosowane, jesli uzycie tak niskich cisnien nie powoduje osadzania sie koksu w wezownicy 34.Ponizej opisano dla przykladu przebieg przeróbki oleju parafinowego o ciezarze wlasciwym 0,910 g/cm3. Materjal ten, wraz z odciekiem z urzadzenia, ogrzewano w wezownicy ogrzewczej 8 do temperatury okolo 482°C przy cisnieniu, wynoszacem blisko 20 atmosfer. Praktycznie to samo ci¬ snienie utrzymywano w komorze reakcyj¬ nej. Pozostalosc ciekla odprowadzano z dolnej czesci komory reakcyjnej w miare jak sie zbierala i przeprowadzano ja do komory koksowania poprzez wezownice o- grzewcza 34, w której podgrzewano ja do temperatury wylotowej okolo 490^C pod ci¬ snieniem okolo 15 atmosfer. W komorze koksowania utrzymywano cisnienie okolo 2 atmosfer. Pary, powstajace w urzadzeniu, poddawano frakcjonowaniu, a otrzymany odciek kierowano zpowrotem do wezowni¬ cy ogrzewczej 8.Liczac na wage przerobionego surowca, otrzymano okolo 59% lekkiego destylatu, który po powtórnej destylacji dal okolo 40% paliwa do silników o koncowym punk¬ cie wrzenia 205° C, okolo 18% koksu, za¬ wierajacego w przyblizeniu 13% czesci lotnych, okolo 6% pozostalosci cieklej oraz okolo 17% gazów i strat. Tej pozostalosci /-'--cieklej, tworzacej sie w poczatkowym o- kresie podgrzewania przerabianych olejów, uzywa sie jako paliwa, lecz w razie prze¬ chowania jej w stanie goracym (w zbior¬ nikach izolowanych) i ponownego skiero¬ wania do urzadzenia dla dalszego krako¬ wania oraz nastepujacego powtórnego o- grzewania i koksowania, wydajnosc desty¬ latu wzrasta do 61,5%, koksu — w przy¬ blizeniu do 20%, gazy zas i straty wynosza w przyblizeniu 18.5%. Wydajnosc paliwa do silników wzrosla przy ostatniej prze¬ róbce do mniej wiecej 42%. Jak wspo¬ mniano juz, przeróbke olejów sposobem wedlug wynalazku mozna prowadzic w spo¬ sób prawie ciagly, bez przerywania pracy, przez czas znacznie dluzszy, niz przeróbke olejów znanemi sposobami, a to dzieki za* stosowaniu kilku komór koksowania, pra- cujacych na zmiane. Przy przeróbce ole¬ jów wedlug przykladów, podanych wyzej, stosowano dwie komory koksowania, pra¬ cujace na zmiane, i kazda z nich zostala cztery razy wypelniona koksem, zanim za¬ trzymanie procesu stalo sie konieczne w celu oczyszczenia wezownic ogrzewczych.Proces prowadzono bez przerwy przez 234 godzin i otrzymano o 46% wiecej paliwa do silników w porównaniu z iloscia, która moz¬ na bylo otrzymac z tej samej ilosci surow¬ ca tego samego typu przy zastosowaniu in¬ nych znanych sposobów przeróbki. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Sposób krakowania olejów weglowodo¬ rowych przez poddawanie surowego oleju, ewentualnie wraz z odciekami z kolumn frakcyjnych, dzialaniu ciepla w wysokiej temperaturze przy cisnieniu wyzszem od atmosferycznego w wezownicy ogrzewczej oraz laczacej sie z nia komorze reakcyjnej i nastepne przeprowadzanie z komory re¬ akcyjnej wszystkich produktów lub tez tyl¬ ko cieklej pozostalosci do oddzielnej ko¬ mory koksowania, utrzymywanej pod wyz¬ szem cisnieniem, znamienny tern, ze pro¬ dukty z komory reakcyjnej prowadzi sie do komory koksowania poprzez dodatko¬ wa wezownice ogrzewcza, w której produk¬ ty zostaja ogrzane do temperatury kokso¬ wania, przyczem stosuje sie taka szybkosc przeplywu produktów przez wezownice, aby w wezownicy tej nie wydzielal sie koks. Universal Oil Products Co. Zastepca: Inz. W. Suchowiak, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 22204, 65 66 Druk L. Bogi v-vskiego i Ski, Warszawa. PL