Koniecznosc stosowania jako paliwa w nowoczesnych silnikach spalinowych weglowodorów o coraz to wyzszej liczbie oktanowej doprowadzila do tego, ze do zwykle stosowanych weglowodorów doda¬ je sie niektórych zwiazków, jak np. alko¬ holi alifatycznych i ich eterów. Zwiazki te najkorzystniej otrzymuje sie z olefin, które badz znajduja sie w gazach ziemnych niektórych krajów, badz w ga¬ zach krakingowych, wytwarzanych przy procesie pirogenacji ropy lub jej ciezkich, malowartosciowych frakcji.Tak czy owak, olefiny znajduja sie przewaznie w postaci bardzo rozcienczo¬ nej w wielkich ilosciach gazów, jak np. odpowiednich weglowodorów nasyconych, metanu i wodoru, co utrudnia zadanie ich dalszej przeróbki na alkohole lub etery.Na skutecznosc zas metod, posluguja¬ cych sie prostym skraplaniem z nastepu¬ jaca destylacja frakcjonowana, liczyc nie mozna, gdy chodzi o zupelne rozwiazanie zadania oddzielenia olefin, temperatury bowiem wrzenia olefin i odpowiednich weglowodorów nasyconych sa pomieszane ze soba tak, ze poczynajac juz od weglo¬ wodorów zawierajacych cztery atomy we¬ gla w czasteczce, zadanie uporzadkowania ich na frakcje staje sie nie do rozwiaza¬ nia, jak to widac z ponizszej tabeli:etylen etan propylen propan butyleny butany f butylen 1 1 butylen II izobutylen n-butan izobutan Temperaturawrzenia pod cisnieniem — — f + l + — normalnym. 103° 88,3° 47,8° 44,5° 6,6° 0,3° 3° 6° 0,6° 10,2° Przedmiotem wynalazku niniejszego jest prosty i skuteczny sposób zwieksza¬ nia stezenia, a nawet wydzielania olefin z gazów krakingowych lub innych.Sposób ten polega na traktowaniu mie¬ szanin olefin z gazami je rozcienczajacy¬ mi (nasyconymi lub innymi) ciecza, która o wiele latwiej rozpuszcza olefiny anizeli gazy rozcienczajace, oraz na tym, ze pra¬ cuje sie w aparaturze podzielonej na kilka stopni, w której kazdy stopien, jak to po¬ nizej bedzie opisane szczególowo, sklada sie z komory rozpuszczania sie gazu prze¬ rabianego, najlepiej pod cisnieniem, oraz z komory odgazowywania roztworu, w któ¬ rej uwalnia sie gaz wzbogacony w olefiny, przerabiany w nastepnym stopniu.Jako rozpuszczalnika mozna uzyc wody czystej lub z dodatkiem pewnej ilosci cieczy, majacej za zadanie powiekszenie rozpuszczalnosci ogólu gazów, z których sklada sie mieszanina gazowa, jednak bez zmniejszania proporcjonalnej róznicy, jaka istnieje pomiedzy wspólczynnikami roz¬ puszczalnosci olefin z jednej, a gazów rozcienczajacych —i z drugiej strony.Do wydzielania olefin z mieszanin zawierajacych je proponowano juz stoso¬ wanie wodnych roztworów pewnych soli, jak np. chlorku miedziawego, zdolnych do dzialania chemicznego na olefiny przez przylaczanie sie do podwójnego wiazania i tworzenie w ten sposób polaczen niesta¬ lych, które nastepnie przy ogrzaniu moga sie rozlozyc z uwolnieniem olefin. W prze¬ ciwienstwie do tej znanej metody, wynala¬ zek niniejszy nie posluguje sie zadna reak¬ cja chemiczna, lecz jedynie zjawiskiem rozpuszczalnosci.Przy podwyzszaniu cisnienia rozpusz¬ czalnosc wszystkich weglowodorów, które wchodza w gre, rosnie w sposób wyraznie proporcjonalny do cisnienia czastkowego skladników tak, ze korzystne jest prowa¬ dzenie oddzielania przy uzyciu cisnienia wyzszego od atmosferycznego.Natomiast proporcjonalna róznica mie¬ dzy odnosnymi rozpuszczalnosciami olefin i weglowodorów nasyconych rosnie wraz z temperatura tak, ze w pewnych grani¬ cach lepiej jest nie wykonywac oddzielania w zbyt niskich temperaturach.Ponizszy przyklad, do praktycznego wykonania którego mozna uzyc aparatury przedstawionej na rysunku, pomoze do lepszego zrozumienia sposobu wedlug wynalazku.Zaklada sie, ze zamierza sie wydzielic propylen z frakcji gazów krakingowych o skladzie: 20°/o objetosciowych 80°/o propylenu propanu i ze stosowanym rozpuszczalnikiem ma byc czysta woda.W temperaturze 20° C i pod cisnieniem atmosferycznym jeden litr wody moze roz¬ puscic 0,165 1 propylenu i 0,037 1 propanu.U podstawy pluczki 1 wypelnionej pierscieniami Raschiga wprowadza sie przez otwór 12 przewodem 11 gdLZi który ma byc przerabiany, tloczony sprezarka 7 np. pod cisnieniem 6 atm. U góry pluczki wprowadza sie pod cisnieniem przez otwór 15 przewodem 14 przy pomocy pompy 13 wode zraszajaca w ilosci okolo 101 m3 na kazde 100 m3 gazu wymywanego. — 2 —Wysokosc pluczki jest dostateczna, aby n jej szczytu mógl uchodzic propan wy¬ raznie wolny od propylenu. Uchodzi z pluczki 62,27 m3 propanu z 100 m3 gazu wymywanego, U podstawy pluczki otrzy¬ muje sie w roztworze oba gazy, propan i propylen, w takim stosunku, ze zachodzi tu wyraznie równowaga ukladu fazy gazo¬ wej i cieklej.Ten roztwór wodny prowadzi sie prze¬ wodem 16 przez zawór 17 do wiezy od¬ gazowywania 4, w której panuje nieznacz¬ na próznia, wytwarzana za pomoca pom¬ py 8, i w której woda splywajac po zagro¬ dach 20 oddaje calkowicie gaz, który byl w niej rozpuszczony. Gaz ten, pobierany pompa 8, ma pod zwyklym cisnieniem objetosc 37,75 m3 i jest wzbogacony w pro¬ pylen do 53%. Zostaje on sprezony ponow¬ nie i wprowadzony pod cisnieniem 6 atm do pluczki 2 zraszanej 38 m3 wody (liczac na 100 m3 pierwotnie przerobionego gazu).W ten sposób u góry pluczki 2 odbiera sie 13,81 m3 propanu o wyraznej czystosci, który laczy sie z propanem uprzednio od¬ dzielonym i odprowadzonym z pluczki 1.U podstawy pluczki 2 otrzymuje sie w rów¬ nowadze z gazem zawierajacym 53°/o pro¬ pylenu wode nasycona tym gazem. Prze¬ wodem 18 i przez zawór 19 prowadzi sie ja do wiezy odgazowywania 5, w której oddaje ona 23,92 m3 gazu zawierajacego 83,5% propylenu.Gaz ten, na nowo sprezony za pomoca sprezarki 9, jest przerabiany w pluczce 3, polaczonej z wieza odgazowywania 6 tak samo jak pluczki 1 i 2, i w tej pluczce 3 daje propylen o czystosci 96,5% w ilosci 20,72 m3 gazu pod cisnieniem normalnym.Chcac osiagnac wieksza czystosc mozna go poddac nastepnie dalszym przeróbkom tak, aby dojsc do zamierzonego celu.Azeby zmniejszyc o ile moznosci kosz¬ ty przepompowywania wielkich ilosci wo¬ dy pod cisnieniem, mozna, jak wyzej po¬ wiedziano, dodac do niej pewien odsetek rozpuszczalnika, rozwaznie wybranego, a mianowicie takiego, który zwieksza roz¬ puszczalnosc przerabianego gazu bez wi¬ docznego zmniejszenia proporcjonalnej róz¬ nicy rozpuszczalnosci olefin oraz odpo¬ wiednich weglowodorów nasyconych.Do oddzielania olefin proponowano juz stosowanie zwykle uzywanych rozpuszczal¬ ników, jak np. alkoholi, eterów, estrów, które sa znakomitymi rozpuszczalnikami olefin. Ciecze te jednak rozpuszczaja na¬ sycone weglowodory prawie tak, jak same olefiny, przeto zastosowanie ich do zamie¬ rzonego rozdzielania, chocby nawet w roz¬ tworze wodnym, nie rokuje zadnych korzy¬ sci, poniewaz proporcjonalna róznica we wspólczynnikach rozpuszczalnosci gazów, które maja byc rozdzielone, która to róz¬ nica jest jedyna podstawa skutecznego rozdzialu, w tym przypadku jest za mala, jak to zreszta jasno wynika z nastepuja¬ cych danych liczbowych, odnoszacych sie do mieszaniny propanu i propylenu w tem¬ peraturze 20° C i pod zwyklym cisnie¬ niem: rozpuszczalnosc propylenu w wodzie czystej: 0,165 litra rozpuszczalnosc propanu w wodzie czystej: 0,037 litra W alkoholu etylowym rozpuszczalnosc obu gazów wynosi w tych samych warun¬ kach odpowiednio 8,9 i 6,3.Widac wiec, ze rozpuszczalnosc obu omawianych gazów wskutek uzycia alko¬ holu powaznie wzrosla. Natomiast stosunek obu rozpuszczalnosci, który wynosil 4,45 przy uzyciu wody czystej, wynosi przy uzy¬ ciu alkoholu juz tylko 1,4 co uniemozliwia wszelkie rozdzielenie.Tak samo przy uzyciu normalnego pro- panolu rozpuszczalnosc propylenu i pro¬ panu wynosi odpowiednio 10;8 i 7,7 z cze¬ go wynika równiez stosunek rozpuszczal^ nosci równy 1,4. — 3 —Ten charakteryzujacy zwykle rozpusz¬ czalniki skutek daje sie odczuc takze w roztworze wodnym, A wiec w 20%-owym wodnym roztworze normalnego propanolu rozpuszczalnosc wynosi: propylenu 0,200, a propanu 0,068, Polepszenie rozpuszczal¬ nosci jest w stosunku do wody czystej wzglednie male, podczas gdy stosunek roz¬ puszczalnosci spadl wskutek obecnosci 20°/o propanolu do 2,95 wobec 4,45 przy uzyciu czystej wody. Zasjosowanie wiec takich rozpuszczalników nie przynosi zad¬ nych korzysci.Natomiast zgodnie z wynalazkiem moz¬ na uzyc cieczy takiej, jak np. karbitol (eter hydroksyetoksyetylowy), którego mie¬ szaniny z woda odpowiadaja wymaganym warunkom oo do proporcjonalnej róznicy rozpuszczalnosci olefin i gazów rozciencza¬ jacych. W odniesieniu do mieszaniny pro¬ panu i propylenu stwierdza sie nastepuja¬ ce dane liczbowe w temperaturze 20° C: rozpuszczalnosc propylenu w 50%-owym roztworze karbitolu 0,41 rozpuszczalnosc propanu w 50%-owym roztworze karibitolu 0,095 Widac od razu, ze proporcjonalna róz¬ nica miedzy odpowiednimi wspólczynni¬ kami rozpuszczalnosci propanu i propylenu pozostaje bardzo dobra (4,31 zamiast 4,45 przy uzyciu czystej wody), co jest najwaz¬ niejsze, podczas gdy mimo to ogólna roz¬ puszczalnosc znacznie wzrasta.Uzycie w róznych stopniach opisanej aparatury rozpuszczalników o róznym skla¬ dzie pozostaje w granicach wynalazku niniejszego.Mozna takze zastapic wieze (pluczki) z wypelnieniem urzadzeniami zmierza¬ jacymi do tego samego celu, np. kolumna¬ mi pólkowymi lub przyrzadami posiadaja¬ cymi urzadzenia do mieszania. Mozna tak¬ ze odzyskiwac energie mechaniczna spre¬ zania uzywajac odpowiednio rozprezenia gazów wychodzacych z pluczek, np. do poruszania turbin lub innych podobnych urzadzen.Mozna wreszcie, pozostajac w grani¬ cach wynalazku zastosowac w aparaturze opisanej i przedstawionej na rysunku nie¬ które zmiany, z zachowaniem powyzej wy¬ jasnionej zasady oddzielania. W szczegól¬ nosci mozna uwazac za korzystne zmniej¬ szenie wysokosci pluczek 2 i 3 itd. tak, aby na koncu otrzymac juz nie czysty we¬ glowodór nasycony, ale mieszanine weglo¬ wodorów nasyconych z olefinami, która mozna wtedy bez rozprezania prowadzic bezposrednio do podstawy pluczki 1, któ¬ rej srednica moze byc wobec tego zwiek¬ szona. PL