Pierwszenstwo: i£ lutego 1936 f, (Czeeho-Slowacja).Dotychczas znane metody syntetyczne- wyjsciowe od zawartosci zwiazków siafko- go wytwarzania weglowodorów cieklych, a wych. takie uwodorniania wegla, polegaly tfa o- Dalsza niedogodnosc Znanych sposobów grzewaniu pod cisnieniem w obecnosci róz- polega na tym, ze procesu nie mozna pro- nych odpowiednich katalizatorów, a miano- wadzic w! sposób ciagly, poniewaz kataliza- wicie metali, zwlaszcza metali szlachet- tory w ciagu procesu wchlaniaja rózne za- nych. nieczyszczenia, dzieki czemu traca coraz Pominawszy stosunkowo mala wydaj- bardzie) swa pierwotna aktywnosc, az po nosc takich procesów, konieczne jest przy pewnym czasie trzeba je usunac z obiegu i tym z jednej strony stosowanie ogromnych zregenerowac. Okolicznosci te nalezy prze- urzadzen maszynowych, a z drugiej strony de wszystkim uznac za przyczyne wysokiej Wazna role odgrywa równiez wysoka cena ceny benzyny syntetycznej, katalizatora, zuzywajacego sie tym szyb' Wynalazek niniejszy usuwa wszystkie ciej, im mniej dokladnie uwolnione sa gazy te niedogodnosci dzieki temu, ze do wy-tw&fz&nia Weglowodorów cieklych ze skla¬ dników gazowych stosuje sie cisnienie bar¬ dzo duze, przekraczajace 1 500 atm, a wiec cisnienie, pod którym w normalnej prakty¬ ce technicznej nie pracuje sie.Przy zastosowaniu tak duzego' cisnienia, np. 5 000 atm, objetosc gazu pod tym cisnie¬ niem wynosi okolo 0,001 pierwotnej objeto¬ sci pod cisnieniem atmosferycznym. W tych warunkach np. powietrze ma gestosc wiek¬ sza niz woda, pozostaje jednak w stanie gazowym, poniewaz jego temperatura jest znacznie wyzsza od temperatury krytycz¬ nej. Mieszanina gazowa, skladajaca sie ze skladników gazowych, malo aktywnych przy stosowaniu cisnienia ponizej 1500 atm, w takich warunkach jest niezwykle aktywna i gazy reaguja ze soba bardzo in¬ tensywnie.Reakcja zachodzi z jednej strony dzieki wysokiej temperaturze, spowodowanej bar¬ dzo silnym sprezaniem gazów, a z drugiej strony dzieki znacznemu zblizeniu czaste¬ czek oraz wzrostowi aktywnosci chemicz¬ nej, wskutek czego staje sie zbyteczne sto¬ sowanie katalizatorów. Najkorzystniejsza temperatura pod koniec sprezania wynosi 800° — 1 000°C, przy czym pod cisnieniem 4 500 atm i wyzszym kazdy material, nawet ogniotrwaly, uzyty do wypelniania komory reakcyjnej, w której stosuje sie cisnienie koncowe 5 000 atm, dziala jako katalizator.Na rysunku przedstawiono schematycz¬ nie przyklad urzadzenia sluzacego do wy¬ konywania sposobu wedlug wynalazku.W generatorze a gazu wodnego o nor¬ malnej budowie na ruszcie r spala sie war¬ stwe paliwa doprowadzanego przez zsyp k* Do dolnego konca generatora a przylaczo¬ ny jest przewód parowy pp, przez który do generatora wprowadza sie pare wodna pod cisnieniem.Wskutek niecalkowitego spalania pali¬ wa (wegla, koksu, pylu weglowego, drzewa, torfu, slomy, wegla drzewnego, lisci itd.) powstaje mieszanina gazowa, skladajaca sie glównie z tlenku Wegla draz azotu, wo¬ doru, metanu, dwutlenku wegla. Jezeli po¬ nad zarzacym sie paliwem przepuszcza sie pare wodna, to zarzace sie paliwo rozklada ja na wodór i tlen, przy czym zostaje po¬ brana czesc ciepla z paliwa i otrzymuje sie gaz wodny. Gaz wodny ma w przyblizeniu sklad nastepujacy: 40% objetosciowych CO, 45% objetosciowych H2, 0,5% objeto¬ sciowych CH4, 5% objetosciowych C02, 9,5%' objetosciowych N2, jezeli jako pali¬ wo stosuje sie koks, antracyt albo wegiel drzewny. Przy uzyciu wegla kamiennego albo brunatnego gaz zawiera ponadto do 0,2% objetosciowych weglowodorów niena¬ syconych szeregu olefinowego o wzorze o- gólnym C« H2n, np. etylenu.Do wytwarzania gazu generatorowego (gazu wodnego albo mieszanego) mozna równiez stosowac retorty do gazowania o budowie poziomej albo pionowej. Retorty te moga posiadac urzadzenia do pracy cia¬ glej. Umozliwia to z jednej strony ograni¬ czenie strat ciepla! do minimum, a z drugiej strony — otrzymywanie surowej mieszani¬ ny gazowej o jednakowym skladzie.Retorta gazowa wykazuje ponadto te zalete, iz okolo 40% ilosci ciepla, potrzeb¬ nej do rozlozenia pary wodnej, mozna do¬ prowadzac z zewnatrz.Surowy gaz wzglednie mieszanina ga¬ zowa jest odsysana z generatora za pomo¬ ca pompy ssacej / i doprowadzana do o- czyszczalnikaj 6. Jest nim pionowy kociol z blachy zelaznej, zaopatrzony w ruszt / u- mieszczony na odpowiednim poziomie po¬ nad dnem. Na ruszcie spoczywa gruba war¬ stwa materialu w kawalkach o duzej po¬ wierzchni, np. koksu, pierscieni Raschiga, tak iz gazy, przeplywajace przez te war¬ stwe wypelniajaca, nie napotykaja zbyt wielkiego oporu. Gaz wchodzi do oczysz- czalnika od dolu pod ruszt / przewodem gazowym p bezposrednio z generatora a i przeplywa przez warstwe materialu wy¬ pelniajacego. W przeciwpradzie do stru- - 2 -mienia gazu splywa po warstwie wypel¬ niajacej woda ze zraszalnika. W oczysz- czalniku gaz zostaje ochlodzony i jedno¬ czesnie uwolniony od grubszych zanieczy¬ szczen porwanych strumieniem gazu z ge¬ neratora. Zanieczyszczenia te skladaja sie glównie z nie spalonego paliwa, popiolu, pylu mineralnego itd. Za oczyszczalnikiem b wlaczony jest jeszcze dodatkowy oczy- szczalnik d, zastosowany w tym celu, aby zadne twardsze ciala obce nie mogly prze¬ dostac sie do urzadzenia sprezajacego. Te ciala obce moglyby bowiem bardzo latwo uszkodzic wewnetrzne powierzchnie slizgo¬ we sprezarek. Z oczyszczalnika (/gaz prze¬ plywa do mieszalnika /.Sklad oczyszczanego gazu w mieszalni¬ ku / dostosowuje sie przez dodawanie od¬ powiednich gazów tak, aby jego skladniki mozliwie dokladnie odpowiadaly zadane¬ mu produktowi koncowemu — cieklemu weglowodorowi, po czym mieszanina jest zasysana przez urzadzenie sprezajace.Gdyby iopór calego odcinka oczyszcza¬ nia byl zbyt wielki, to miedzy oczyszczal- nikami b i d wzglednie za oczyszczalnikiem d albo za mieszalnikiem. / wlacza sie jesz¬ cze jedna lub wieksza liczbe sprezarek wy¬ równawczych tak, aby pierwszy stopien u- rzadzenia sprezajacego zasysal gazy pod cisnieniem co najmniej atmosferycznym.Urzadzenie sprezajace stopniowo spre¬ za oczyszczony gaz od cisnienia poczatko¬ wego, uregulowanego dzieki sprezarkom wyrównawczym, az do cisnienia bardzo duzego, tj. do cisnienia koncowego 5 000 atm. Cale urzadzenie sprezajace jest po¬ dzielone ze wzgledów technicznych na piec stopni sprezania, w których stosunki spre¬ zania posiadaja odpowiednio wartosci 1 : 8, 1 :5, 1 :5 i 1 : 5.Cisnienia koncowe poszczególnych stop¬ ni (w zalozeniu, ze pierwszy stopien zasy¬ sa pod cisnieniem atmosferycznym), wyno¬ sza: 8 atm, 40 atm, 200 atm, 1 000 atm i 5 000 atm. * Podzielenie calego urzadzenia sprezaja* cego na kilka stopni daje te korzysc, ze u- mozliwia osiagniecie mozliwie najwieksze¬ go zwiekszenia cisnienia przy mozliwie naj¬ mniejszym przekroju cylindrów sprezarek w ostatnich okresach.Równiez i wybór materialu do budowy sprezarek zalezy od danego stopnia spre¬ zania, dzieki czemu w ostatnich stopniach sprezania zaoszczedza sie bardzo wiele ma¬ terialu konstrukcyjnego.W pierwszym stopniu sprezania, w któ¬ rym gazy zasysa sie z mieszalnika /, spre¬ za sie je do 8 atm i wtlacza do przewodu 5 za pomoca sprezarki wielocylindrowej, zaopatrzonej w plaszcz wodny o duzej po¬ wierzchni, tak iz przebieg sprezania zbliza sie tu mozliwie dokladnie do sprezania izó- termicznego. Gazy sprezone w pierwszym stopniu sa chlodzone w przewodzie, skla¬ dajacym sie z zespolu rur zeberkowych o odpowiedniej pojemnosci i stanowiacym zbiornik gazu kierowanego do drugiego stopnia sprezania.Sprezarka drugiego stopnia posiada bu¬ dowe podobna do sprezarki stosowanej w pierwszym okresie i spreza gaz do 40 atm.Sprezony gaz wprowadza sie do wezowni- cy stalowej, umieszczonej w podgrzewaczu e, w którym podgrzewa sie wode.Nastepnie gaz wchodzi do sprezarki trzeciego stopnia o nieco odmiennej budo¬ wie, przy czym gaz ulega sprezeniu do ci¬ snienia 200 atm; sprezarka jest zbudowa¬ na podobnie, jak zwykla sprezarka do wy¬ twarzania zimna pod duzym cisnieniem lub sprezarka stosowana do skraplania C02.Chlodzenie cylindra sprezarki powinno byc bardzo staranne, poniewaz wysoka tempe¬ ratura sprezania moglaby wplywac bardzo niekorzystnie na smarowanie cylindra, a czysto adiabatyczne sprezanie mogloby spowodowac znaczne straty energii. Gaz sprezony do 200 atm wchodzi do wezówni- cy podgrzewacza f urzadzonego jako chlo¬ dnica przeciwprAdowa. Z podgrzewacza / — 3 —gaz jest zasysany za pomoca sprezarki czwartego stopnia, która musi juz posiadac budowe specjalna, aby móc osiagnac cisnie¬ nia do 1000 atm. Chlodzenie cylindra usku¬ tecznia sie za pomoca oleju pod cisnieniem 50 — 100 atm, zapewniajacym dokladne zetkniecie powierzchni cylindra i chlodza¬ cego oleju, które by zapewnialo dokladne chlodzenie cylindra. Cieplo jest odbierane od oleju chlodzacego za pomoca wody wzglednie innego odpowiedniego srodka chlodzacego w chlodnicy przeciwpradowej.Wreszcie gaz doplywa do sprezarki sprezajacej go do cisnienia 5000 atm. Ta sprezarka, która wytwarza tak duze cisnie¬ nie potrzebne do reakcji, musi miec budo¬ we zupelnie specjalna, bardzo rózniaca sie od normalnej budowy sprezarek. Chlodze¬ nie olejem cylindra uskutecznia sie pod cisnieniem co najmniej 100 atm, a chlodze¬ nie samego oleju — pod cisnieniem 50 — 100 atm. Cieplo oleju stosuje sie do wy¬ twarzania pary wodnej, doprowadzanej na¬ stepnie do generatora gazu.Chlodzenie cylindra olejem wybrano z tego powodu, ze woda w wysokich tempe¬ raturach znajdowalaby sie przewaznie w postaci pary, a stosunkowo mala powierzch¬ nia plaszcza nie zapewnialaby w stopniu dostatecznym przewodzenia ciepla.Chlodnica olejowa, sluzaca jako kociol parowy, moze miec odpowiednio duza po¬ wierzchnie grzejna, która zapewnialaby równomierne przewodzenie ciepla z oleju do wody. Poniewaz jednak olej moze po¬ chlonac zaledwie okolo 40% ciepla, prze¬ noszonego przez taka sama ilosc wody, wiec nalezy uwzgledniac te okolicznosc przy doborze szybkosci przeplywu oleju chlodzacego, a takze przy ustalaniu jego ilosci.Produkt, otrzymany pod cisnieniem 5 000 atm, przeplywa do kolumny rektyfi¬ kacyjnej h, w której zostaje rozdzielony na poszczególne frakcje o róznych punktach wrzenia.Produkty syntetyczne, otrzymywane glównie w postaci gazów i frakcji wysoko wrzacych, mozna nastepnie przerabiac i uszlachetniac, np. przez krakowanie lub polimeryzacje, z zastosowaniem lub bez zastosowania odpowiednich katalizatorów, a mianowicie na benzyne, oleje smarowe, wazeline lub parafine. PL