PL22406B1 - Sposób uwodorniania stalych materjalów weglowych. - Google Patents

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy uwodor¬ niania stalych materjalów weglowych, a w szczególnosci napawania wspomnianych materjalów przed uwodornianiem roztwo¬ rem katalizatora lub srodkami kwasneml Znane jest przy wytwarzaniu plynnych weglowodorów napawanie stalych materja¬ lów weglowych takich, jak wegiel, torf, w stanie doskonale rozdrobnionym, roztworem katalizatora i traktowanie ich wodorem pod cisnieniem w temperaturze podwyzszonej.Stwierdzono, ze zdolnosc osadzania katali¬ zatorów zalezy od rodzaju wegla oraz stopnia rozdrobnienia. Tak np. doskonale rozdrobniony wegiel brunatny pobiera bar¬ dzo znaczne ilosci katalizatorów, podczas gdy grubo zmielony wegiel brunatny lub ka¬ mienny oraz doskonale rozdrobniony we¬ giel kamienny sa zdolne do pobrania znacz¬ nie mniejszych ilosci katalizatora. Ponadto przy stosowaniu grubo zmielonego wegla katalizator znajduje sie zasadniczo na po¬ wierzchni czasteczek wegla, podczas gdy wewnatrz osadza sie tylko nieznaczna ilosc substancji katalitycznej. Ma to te wade, ze wodór, przenikajacy przy uwodornianiu pod cisnieniem przez wegiel, nie styka sie z katalizatorem wewnatrz czasteczek we¬ gla, wskutek czego nie osiaga sie takiej wy¬ dajnosci plynnych weglowodorów oraz ta-kiego gatunku weglowodorów przy jedno- razowem przejsciu materjalu weglowego przez, naczynie reakcyjne, jakie mozna o- siagnac w mysl; niniejszego wynalazku.Powyzszych wad unika sie w mysl ni¬ niejszego wynalazku w ten sposób, iz mate- rjal wyjsciowy napawa sie przed uwodor¬ nieniem roztworem katalitycznym lub kwasnemi srodkami w obecnosci srodków zwilzajacych, zwlaszcza o charakterze kwa¬ sowym.Jako materjaty weglowe wchodza w ra¬ chube wegiel brunatny, torf lub drzewo, zwlaszcza jednakze wegiel kamienny. Jako odpowiednie srodki katalityczne mozna wy¬ mienic wodne roztwory molibdenianu amo¬ nu, wolframian amonu albo sulfosole molib¬ denu, wolframu, wanadu, cyny, arsenu, an¬ tymonu, miedzi, renium i t. d., zwlaszcza sulfomolibdenian amonu lub sulfowolfra- mian amonu, ponadto szczawian cyny, roz¬ puszczony w szczawianie amonu, lub zwiaz¬ ki metali grupy 6-ej, zwlaszcza z chlorow¬ cami, jak np. siedmiochlorek molibdenu, kwasne chlorki molibdenu, szesciochlorek wolframu, rozpuszczony w kwasie nafteno- wym, kwasie olejowym lub fenolach albo produktach uplynniania wegla, ponadto wodne roztwory azotanów, chlorków lub fosforanów innych metali.Jako srodki zwilzajace, dodawane do roztworów katalizatorów, wchodza w ra¬ chube np. kwas olejowy, kwas rycynowy, mydla, klej, produkty sulfonowania pew¬ nych weglowodorów, np. alkylowanych naf¬ talenów, jak izopropylo- lub izobutylonaf- talenu, lub olejów roslinnych albo mineral¬ nych, parafin, wosków, ich produktów pod¬ stawienia i t. d., przyczem mater jalów tych stosuje sie 0,05 -5- 5% w stosunku do uzy¬ tego stalego materjalu wyjsciowego.Jesli materjaly weglowe zawieraja skladniki zasadowe, korzystnie jest trakto¬ wac je kwasem siarkowym, solnym, azoto¬ wym, mrówkowym, octowym i t. d. w celu zobojetnienia w calosci lub czesciowo wspo¬ mnianych skladników zasadowych. Stwier¬ dzono, iz srodków zwilzajacych mozna równiez dodawac z duza korzyscia do kwa¬ sów. W przypadkach, w których ponadto wskazane jest stosowanie katalizatorów, napawa sie materjaly weglowe roztworami katalizatorów przed traktowaniem kwa¬ sem. Oba zabiegi mozna jednakze równiez uskutecznic równoczesnie w obecnosci srod¬ ków zwilzajacych.Wspomniane uwodornianie stalych ma¬ ter jalów weglowych, zdatnych do destyla¬ cji, uskutecznia sie w temperaturach mie¬ dzy 350° a 550°C, najlepiej miedzy 380° a 480PC. Cisnienie atosuje sie zwykie ponad 20 atm, najwlasciwiej powyzej 50 atm.Wchodza w rachube cisnienia 100, 200, 300, 500, a w pewnych przypadkach nawet 1000 atm.Ilosc wodoru, utrzymywanego w prze¬ strzeni reakcyjnej i czesciach urzadzenia, z nia polaczonych, waha sie znacznie w zaleznosci od rodzaju traktowanego mate¬ rjalu oraz od pozadanych rezultatów. Nao- gól stosuje sie 600, 1000, 2000, 3000 m3 lub wiecej wodoru, liczac w warunkach normal¬ nych co do cisnienia i temperatury, na 1 tonne traktowanego materjalu weglowego.Najkorzystniej jest postepowac w taki sposób, iz stale wprowadza sie do naczynia reakcyjnego swiezy materjal weglowy i sta¬ le usuwa produkty wytworzone. Ewentual¬ nie, mozna stosowac kilka naczyn reakcyj¬ nych, w których panuja rózne temperatury oraz cisnienia i stosuje sie rózne kataliza¬ tory. Dostatecznie przemienione produkty usuwa sie z poszczególnych naczyn reak¬ cyjnych. Produkty, niedostatecznie prze¬ mienione, zwraca sie zpowrotem lub traktu¬ je w dalszem naczyniu reakcyjnem.Gazy, stosowane do reakcji, sa utwo¬ rzone z samego wodoru albo z mieszanin, zawierajacych wodór, np. mieszaniny wo¬ doru z azotem lub gazu wodnego albo wo¬ doru, zmieszanego z dwutlenkiem wegla, polaczen wodoru z siarka, pary wodnej, — 2 —metanu lub innych weglowodorów. Poniz¬ szy przyklad objasnia wykonanie niniej¬ szego wynalazku w praktyce.Przyklad. Doskonale zmielony wegiel kamienny, zawierajacy 12% popiolu, trak¬ tuje sie rozcienczonym kwasem siarkowym, zawierajacym 0,4% kwasu dwuizopropylo- naftalenosulfonowego oraz 0,03% molibde- nianu amonu w stosunku do wegla i nastep¬ nie suszy sie. Tak potraktowany wegiel za¬ rabia sie nastepnie na paste z olejem ciez¬ kim, uzyskanym z tego samego wegla przez uwodornianie pod cisnieniem, w stosunku 2 : 1 i umieszcza cienka warstwa na tale¬ rzach, umieszczonych w autoklawie na wy¬ sokie cisnienie. Przez autoklaw przepu¬ szcza sie wodór pod cisnieniem 250 atm, au¬ toklaw ogrzewa sie przez 1 godzine do 450°C i utrzymuje w tej temperaturze przez 3 godziny. W ten sposób otrzymuje sie 91 % cennych, przewaznie plynnych weglowodo¬ rów, liczac na wegiel, zawarty w weglu wyjsciowym. Plynne produkty zawieraja 3,5% asfaltów. Jesli zobojetnianie skladni¬ ków zasadowych wegla uskutecznia sie bez dodatku srodka zwilzajacego i dodaje ka¬ talizatora w ilosci wyzej wymienionej do oleju, sluzacego do wytworzenia pasty, wówczas w tych samych warunkach osiaga sie tylko 87% produktów przemiany, liczac w stosunku do wegla. Produkty plynne za¬ wieraja 5,5% asfaltów. Zamiast wspomnia¬ nego srodka zwilzajacego mozna uzyc 0,2% kwasu olejowego. PL PL

Claims (3)

1.Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób uwodorniania stalych mate- rjalów weglowych, zdatnych do destylacji, jak wegla, torfu, drzewa i t. d.f pod cisnie¬ niem i w temperaturze podwyzszonej, naj¬ lepiej w obecnosci katalizatorów, znamien¬ ny tern, ze materjal wyjsciowy, najlepiej w stanie rozdrobnionym, napawa sie przed reakcja roztworem katalizatora lub kwa- snemi srodkami w obecnosci srodków zwil¬ zajacych, zwlaszcza o charakterze kwaso¬ wym.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze stosuje sie 0,05 -r- 5% srodka zwil¬ zajacego w stosunku do uzytego stalego materjalu weglowego.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, zna¬ mienny tem, ze jako srodków zwilzajacych uzywa sie sulfonowanych alkylowanych zwiazków naftalenu. International Hydrogenation Patents Company Limited. Zastepca: Inz. F. Winnicki, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawikiego i Ski, Warszawa. PL PL