PL22803B1 - Sposób wytwarzania weglowodorów wysokoczasteczkowych. - Google Patents

Description

Znana jest przemiana stalych mate- rjalów weglowych, np. wegla brunatnego lub wegla kamiennego, przez traktowanie wodorem pod cisnieniem w podwyzszonej temperaturze i w obecnosci katalizatorów w cenne weglowodory. W warunkach re¬ akcji, zwykle stosowanych przy uplynnia¬ niu wegla, wydajnosc olejów smarowych, otrzymywanych w czesci cieklej produktu, jest stosunkowo niewielka, warunki zas reakcji sa tego rodzaju, iz otrzymane ole¬ je smarowe sa malo wartosciowe.Obecnie stwierdzono, iz wydajnosc wysokowartosciowych olejów smarowych mozna znacznie zwiekszyc, jesli przy za¬ chowaniu temperatury 410°C utrzymuje sie czas reakcji tak dlugi, iz wiecej niz 90% substancyj weglowych zostanie prze¬ mienionych w produkty ciekle, zawiera¬ jace znaczna ilosc olejów smarowych, przyczem utworzona czesc oleista zawie¬ ra mniej niz 2% asfaltów. Otrzymuje sie tylko stosunkowo male ilosci produktów gazowych.Ladowanie materjalu wyjsciowego re¬ guluje sie tak, iz mniej niz 0.3 kg wegla, wolnego od popiolu i wilgoci, przepuszcza sie w ciagu godziny przez 1 litr przestrze¬ ni reakcyjnej, przyczem warunek ten ma zasadnicze znaczenie, jezeli chodzi o o- siagniecie niskiej zawartosci asfaltu. Na- ogól wielkosc ladunku utrzymuje sie mie*dzy 0.2 a 0.4 kg wegla, wolnego od po¬ piolu i wilgoci, na 1 litr przestrzeni reak¬ cyjnej w ciagu fe godziny.Ilosc wodoru stosowanego jest naogól stosunkowo znaczna, np. wchodza w ra¬ chube ilosci wieksze niz 1000 m3 wodoru na 1 tonne pasty, jak np. 1500, 2000, 3000 m3 na 1 tonne pasty, a nawet wiecej. Ga¬ zy uwodorniajace moga byc utworzone z samego wodoru lub mieszanin, zawieraja¬ cych wodór, np. mieszaniny wodoru z a- zotem, albo gazu wodnego lub wodoru, zmieszanego z dwutlenkiem wegla, zwiaz¬ ków wodoru z siarka, metanu lub innych weglowodorów.Jako materjaly wyjsciowe wchodza w rachube wegle róznego rodzaju, zwlaszcza wegiel brunatny, torf i t. d. Powyzsze ma¬ terjaly zarabia sie na paste w stanie spro¬ szkowanym lub doskonale zmielonym z wysokowrzacemi olejami, najlepiej z ole¬ jem, uzyskanym z tego samego wegla przez uwodornianie pod cisnieniem i wrzacym powyzej 325°C, np. olejem ciezkim lub frakcja uplynnionego produktu, odpedza¬ na pod zmniejszonem cisnieniem. Materjal wyjsciowy napawa sie lub spryskuje roz¬ tworem substancyj, dzialajacych katali¬ tycznie, np. molibdenianiu amonu, szcza¬ wianu cyny lub tym podobnych. Mozna jednakze dodac równiez male ilosci kata¬ lizatora stalego, który (najlepiej) umie¬ szcza sie na nosnikach, jak koksie z wy- tlewania wegla brunatnego, weglu akty¬ wowanym, aktywnej krzemionce lub tym podobnych srodkach. Ilosci katalizatora stosuje sie od 0.02 do 10%, np. 0.5 -^2%, w stosunku do stalego materjalu weglo¬ wego. Ewentualnie mozna katalizator re¬ generowac, co jest znacznie ulatwione przez wysoki stopien przemiany stalych materjalów weglowych, jaki sie osiaga we¬ dlug niniejszego sposobu.Jesli stosuje sie materjal wyjsciowy, zawierajacy popiól, np. wegiel, korzystnie jest wstepnie traktowac wegiel sposoba¬ mi mechanicznemi lub innemi fizycznemi metodami albo chemicznie, np. kwasami mineralnemi, w celu usuniecia popiolu.Nastepnie zarabia sie materjal na paste i prowadzi razem z wodorem przez prze- grzewacz wprost do naczynia reakcyjnego.Temperatura reakcyjna wynosi 350° -i- 4'iO°C, najlepiej okolo 390PC. Cisnienie stosuje sie wieksze niz atmosferyczne, np. powyzej 20 atm. Naogól stosuje sie w praktyce cisnienie powyzej 50 atm, jak 100 h- 300 atm lub wyzej; zwykle stosu¬ je sie okolo 200 atm.Produkty reakcyjne, wychodzace z na¬ czynia reakcyjnego na wysokie cisnienie, wprowadza sie do goracego naczynia roz¬ dzielajacego, w którem nastepuje oddzie¬ lenie wodoru i lotnych skladników, jak benzyn, oleju sredniego i w pewnych wa¬ runkach pewnej ilosci oleju ciezkiego.Wieksza czesc wyzej wrzacych skladni¬ ków, zawierajacych stale substancje, od¬ prowadza sie przy dnie naczynia i prowa¬ dzi do filtru lub wirówki. W wyzej wrza¬ cym oleju, uwolnionym od skladników stalych, znajduja sie duze ilosci surowe¬ go oleju smarowego.W celu oczyszczenia lub ulepszenia tego oleju prowadzi sie frakcje tego oleju, np. frakcje, wrzaca przy 15 mm rteci w 225° -s- 325°C, razem z wodorem pod ci¬ snieniem 150 -i- 200 atm lub wiecej do przestrzeni reakcyjnej, zaopatrzonej w o- sadzone na stale katalizatory. Kataliza¬ torów mozna jednakowoz dodac do oleju równiez w stanie doskonale rozdrobnio¬ nym przed wprowadzeniem do przestrzeni reakcyjnej. Jako katalizatory nadaja sie zwiazki metali 6-tej grupy, zwlaszcza tlenki lub siarczki. Temperatura reakcyj¬ na wynosi (najlepiej) 350° -+- 450°C.Przez odpowiedni wybór cisnienia, tem¬ peratury i ladunku osiaga sie, iz tylko nie¬ znaczny procent przemienia sie w pro¬ dukty niskowrzace. Dzieki temu podnosi sie znacznie wskaznik lepkosci oleju. - 2 —Skladniki, wrzace powyzej 325°C, al¬ bo w prózni powyzej 250°C, mozna rów¬ niez traktowac srodkami ekstrakcyjnemi, jak plynnym dwutlenkiem siarki, fenolem, anilina i t. d., albo srodkami wytracaja¬ cemu osad, jak nafta, bogatemi w wodór benzynami lub uplynnionemi weglowodo¬ rami alifatycznemi, które sa w normalnej temperaturze gazami. Wytracona czesc traktuje sie ponownie w pierwszem naczy¬ niu reakcyjnem, dzieki czemu mozna sto¬ sowac czesc, która przeszla do roztworu, jako taka albo ulepszyc przez dalsze la¬ godne uwodornianie pod cisnieniem.Skladniki wysokowrzace, uzyskane przy uwodornianiu pierwotnej pasty, al¬ bo wysoko wrzaca frakcja tychze, albo tez produkty, uzyskane po drugiem traktowa¬ niu wodorem, mozna ewentualnie po roz¬ cienczeniu przy pomocy rozpuszczalni¬ ków, uwolnic od parafiny dowolnym spo¬ sobem. W ten sposób mozna otrzymywac z doskonala wydajnoscia oleje smarowe wysokiej jakosci.Ponizszy przyklad przedstawia, jak nalezy niniejszy wynalazeff przeprowa¬ dzac w praktyce.Przyklad. Wegiel brunatny miele sie mialko i spryskuje rozcienczonym kwa¬ sem siarkowym, dzieki czemu zobojetnia sie zasadowe skladniki wegla. Nastepnie napawa sie wegiel roztworem molibde- nianu amonu w taki sposób, iz w roztwo¬ rze znajduje sie 2% kwasu molibdenowe¬ go w stosunku do wegla. Wegiel, trakto¬ wany w taki sposób, zarabia sie nastepnie na paste z olejem ciezkim, uzyskanym z tego samego wegla i wrzacym miedzy 325° a 375°C, w stosunku 1 : 1 i ogrzewa razem z wodorem pod cisnieniem 200 atm w urzadzeniu rurowem, ogrzewanem ga¬ zem do 390°C, i nastepnie prowadzi przez naczynie reakcyjne. Ladunek wynosi 0.2 kg, wegla, wolnego) od wilgoci i popiolu, na 1 litr przestrzeni reakcyjnej na 1 godzine.Przemiana wegla wynosi 96%. Skladniki plynne zawieraja 40% benzyny i oleju sredniego oraz 60% oleju ciezkiego. Przez wirowanie lub saczenie uwalnia sie je od skladników stalych, jak popiolu i nieu- plynnionego wegla, a przez destylacja od skladników, wrzacych powyzej 375°C.Pozostalosc miesza sie nastepnie z po¬ dwójna objetoscia benzyny, dzieki czemu wytraca sie asfalt, zawarty w ojeju w ilo¬ sci 1%. Olej, oddzielony od asfaltu, pro¬ wadzi sie nastepnie po uwolnieniu od ben¬ zyn razem z wodorem pod cisnieniem 200 atm w temperaturze 390°C ponad ka¬ talizatorem, utworzonym z dvuisiarczku wolframu. Otrzymuje sie z wydajnoscia 40%-owa olej smarowy o lepkosci 1,9° En- glera w 100°C. Olej ciezki, otrzymany przy uplynnieniu, mozna równiez poddac po uwolnieniu od skladników stalych de¬ stylacji prózniowej. Wskutek tego usuwa sie skladniki, wrzace przy zwyklem ci¬ snieniu do 375°, a pozostalosc, wrzaca po¬ wyzej 350°C w prózni, pozostawia sie w naczyniu destylacyjnem. Destylat prowa¬ dzi sie nastepnie razem z wodorem pod cisnieniem 200 atm ponad dwusiarczkiem wolframu. Otrzymuje sie z wydajnoscia 47%-owa olej sredni o lepkosci 1,55° En- glera w 100°C.Zamiast wytracac asfalt zapomoca benzyny mozna równiez rafinowac olej rozcienczonym kwasem siarkowym. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Sposób wytwarzania weglowodorów wysokoczasteczkowyeh, zwlaszcza olej ów smarowych lub parafin, ze stalych ma- terjalów weglowych, zwlaszcza wegla, za¬ robionego na paste z olejem, dzialaniem gazów uwodorniajacych pod cisnieniem i w podwyzszonej temperaturze w obecnosci katalizatorów, znamienny tern, ze tempe¬ rature reakcyjna utrzymuje sie ponizej 410°C i przepuszcza materjal wyjsciowy przez naczynie reakcyjne w ilosci mniej- — 3 —szej, niz to odpowiada 0.3 kg wegla, wol¬ nego od popiolu i wilgoci, na 1 litr prze¬ strzeni reakcyjnej w ciagu 1 godziny, az ponad 90% wegla ulegnie przemianie, przyczem produkty uplynnione zawiera¬ ja mniej niz 2% asfaltu, poczern utworzo¬ ne skladniki, wrzace powyzej 325°C, za¬ wierajace frakcje oleju smarowego, pod¬ daje sie calkowicie lub czesciowo, np. frakcje prózniowa, dzialaniu srodków eks¬ trakcyjnych, :afinacyjnych lub straca¬ jacych oraz razem z wodorem traktuje pod cisnieniem i w temperaturze 300( -i- 450°C w obecnosci katalizatora. International Hydrogenati on Patents Company Limited. Zastepca: Inz. F. Winnicki, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa, PL