PL3781B1 - Sposób wytwarzania weglowodorów o niskim punkcie wrzenia z ropy naftowej. - Google Patents

Description

'Wynalazek dotyczy wyrobu nisko wrza¬ cych weglowodorów, nadajacych sie np. w roli paliwa dla silników z wyzej wrzacych frakcyj nafty, ropy surowej lub odpadków tejze.Destylaty, wytwarzane w drodze desty¬ lacji zwyklej albo rozpadowej, wydaljaj we¬ giel i zwiazki weglowe, o zmniejszonej, dzieki rozezepianiu, zawartosci wodoru.Aby wodór zachowac, nalezy prowadzic de¬ stylacje pod cisnieniem mniejsizean od atmo¬ sferycznego, co zapobiega rozkladowi i po¬ wstawaniu weglowodorów nienasyconych.. Destylacja olejów naftowych pod cisnie¬ niem zmniejszonem o tyle, by temperatura parowania lezala ponizej temperatury roz¬ szczepienia, pozwala calkowicie zachowac wodór i zabezpieczal od powstawania weglo¬ wodorów nienasyconych albo aromatycz¬ nych. Pod wplywem temperatury rozkladu niektóre frakcje weglowodorów nienasyco¬ nych lub aromatycznych ulegaja polimery¬ zacji, wytwarzajac przytem /ciezkie smoli¬ ste frakcje, które z latwoscia wydaja we¬ giel, podczas gdy inne znoWu frakcje po do- kcnanem rozszczepieniu zdradzaja daznosc do przetworzenia sie bezposrednio na zwiaz¬ ki weglowe. Zabezpieczony od powstawania dodatkowych ilosci nienasyconych lub aro¬ matycznych weglowodorów destylat roz¬ szczepia sie nastepnie z m;nimalnem wy^ dzielaniem sie wegla i frakcyj smolistych.Surowa ropa naftowa zawiera bardzo rozne ilosci weglowodorów nienasyconych, a mia¬ nowicie az dp 50%. Ale okolicznosc ta nie posiada zadnego t znaczenia przy stosowaniu metody niniejszej, która polega na procesie ciaglym lub perjodycznym i opiera sie na destylowaniu ropy pod distnieniem nizszemod atmosferycznego, wobec czego wyla/czo* ne jest powstawanie ilosci dodatkowych we¬ glowodorów nienasyconych, które jak np. frakcje simioJlilste sa niepozadane, przy pod- dalwianiu destylatu rozszczepianiu.Przedmiot wynalazku stanowi sposób wytwarzania z destylatu., z ropy lub z od-" padków (mazutu) dosc wysoko wrzacej*** destylatu lub frakcji o mozliwie najwiek¬ szych zawartosciach wodoru, w celu roz-^ szczepieniai produktu dla wytworzenia ni¬ zej wrzacej frakcji, nadajacej sie jako pa¬ liwo plynne do silników.Wynalazek obejmuje jednoczesnie pro¬ ces, w którym przedewszystkiem pod ci¬ snieniem mzszem od atmosferycznego po¬ wstaje wzgledWe jednorodny wysoko wrza¬ cy destylat w zasadzie nierozszczepiony i zawierajacy mozliwie najwieksza ilosc Wo¬ doru. Destylat ten mozna wprowadzic do drugiego stopnia procesu w celu rozszcze¬ pienia go i wytworzenia weglowodorów o nizszym punkcie wrzenia przy mihimalnem wydzielaniu sie wegla i cial smolistych, w celu usuniecia utrudnien, jakie powstaja w zwiazku z wydzielaniem sie tych cial w aparacie destylacyjnym. Nafpraktycznfej tedy wytworzyc pod cisnieniem nlzszem ód atmosferycznego pewien destylat jednolity o punkcie wrzenia wysokim, a nastepnie poddac go destylacji rozszczepiajacej.Wogóle wynalaizek polega na destyla¬ cji pod stalem i obnizonem cisnieniem, tak aby temperatura odparowania destylowa¬ nej ropy nie dosiegala temperatury jej roz¬ szczepienia, co pozwala zachowac calkowi¬ ta zawartosc wodoru w odparowanym de¬ stylacie, a nastepnie rozszczepic tlenze w celu wytworzenia weglowodorów o niskim punkcie wrzenia;.Najkorzystniej jest prowadzic destyla¬ cja przedwstepna w sposób ciagly. W ten sam sposób prowadzimy i destylacje roz¬ kladowa.Najkorzystniejsza metodaj urzeczywist¬ nienia wynalazku polega na podtrzymy¬ waniu podczas destylacji stalego cisnienia obnizonego, aby temperatura odparowywa¬ nia byla nizsza od temperatury rozszcze¬ pienia, a to celem zapewnienia maksymal¬ nej ilosci Wodoru w oparach destylatu, ciaglem odparowywaniu nowych ilosci ro- PTi ciaglem odciaganiu oparów i ciaglem odprowadzaniu odpadków. Nastepnie zan chodzi proces rozszczepiania. W tym celu wprowadzamy bez przerwy do odpowied¬ niego aparatu destylat wytworzony z opa¬ rów wysokowrzacych^ podtrzymujac ilosc jego w aparacie na poziomie mniej wiecej stalym pod cisnieniem wyzszem od1 atmo¬ sferycznego i w temperaturze wywoluja¬ cej rozszczepienie. Opary, tworzace desty¬ lat nisko wrzacy i odpadki, odprowadzaj sie przytem bez przerwy.Rozszczepianiu ropy maftowej w obec¬ nym stanie techniki towarzyszy wydzielanie sie wegla w aparacie ogrzewanym. Nawet destylacja ropy pod cisnieniem atmosfe- rycznem wywoluje równiez osiadanie ma- terjalów weglowych na dnie retorty. Osa¬ dy te utrudniaja przewodnictwo ciepla, co, oprócz strat cieplnych, powoduje przegrze¬ wanie scian retort, które ulegaja szybkie¬ mu zniszczeniu. Osady te uniemozliwiaja ciaglosc pracy aparatu, który wypada old czasu do cza&u wylaczac z ruchu w celu czyszczenia. Przyprawia to o znaczna stra¬ te czasu, obniza wydajnosc pracy i zmaiej- sza; produkcje.Zalaczany rysunek przedstawia przy-* klad aparatu do przeprowadzenia procesu wedlug wynalazku. Fig. 1 wyobraza; rzut poziomy aparatu do destylacji pod zmniej- szonem cisnieniem, fig. 2 — widok boczny aparatu i fig. 3 — schemat aparatu do de¬ stylacji rozkladowej.Destylacje wstepna w celu wytworzenia destylatu wysoko wrzacego, zgodnie z cze¬ scia pierwsza procesu niniejszego, mozna wykonywac sposobem ciaglym albo przy pomocy operacyj prowadzonych z przer¬ wami. — 2 —Podlegajaca destylacji ropa miesci sie w zbiorniku /, polaczonym rura 2 z pom¬ pa 3. Pompa przetlacza rope do rury 4, która prowadzi do grzejnika 5. Ropa de¬ stylowana plynie przez wezownice ruro¬ wa 6 i grzejnik 5 oraz przez wezownice 8, grzejnik 7 i przez rure 10 w grzejniku 9, poczem zbiera sie w grzejniku //, skad ru¬ ra 12 scieka do retorty 14.Pt drodze od rury 1 do retorty 14 rope ogrzewaja bez przerwy opary, ulatniajace sie z retort 14, 35, 56 pod wplyweta grzej¬ ników 5, 7, 9, które, dzieki ustawieniu sze¬ regowemu, powoduja bardzo energiczna wymiane ciepla, Z grzejnika 9 ropa wcho¬ dzi do grzejnika 11, gdzie ogrzewal sie w dalszym ciagu na koszt goracych odpad¬ ków. Uklad ten sluzy jedynie za przyklad.Z retorty 14 ropa rura 33 przechodzi do retorty 35. Retorty ogrzewar sie w spo¬ sób dowolny. Temperatura ropy w retor¬ tach 14, 35, 56 odpowiada temperaturom parowania! wlasciwych frakcyj ropy i za¬ lezy od szybkosci destylacji i stopnia obni¬ zenia cisnienia. Wszelkie zmniejszenie ci¬ snienia obniza temperature wrzenia kaz¬ dej frakcji. Destylacja odbywa sie przy wprowadzaniu pary lub bez tego.Przewód 83 laczy retorty 14, 35, 56 i sluzy do ujednostajnienia cisnienia w ca^ lym ukladzie.Przewód 76 odprowadzal gorace odpad¬ ki do grzejnika smolowego 11, polaczonego z koncem ssacym pompy 77, która prze¬ tlacza odpadki od przewodu, prowadzace¬ go do chlodnicy 78, polaczonej przewo¬ dem 79 ze zbiornikiem 80. Obieg ropy re¬ guluje pompa 77.Przewody parowe 15, 36, 57 prowadza opary do grzejników 5, 7 i 9. Opary ropy lub ropa i opary zgeszczaja sie tam czescio¬ wo i przechodza do skraplaczy 94, 92, 93, a stad rurami 25, 46, 67 do pulapek 26, 47, 69, polaczonych ze zbiornikami lub komo¬ rami prózniowemi 28, 49, 71 zapomoca prze¬ wodów 27, 48, 70. Komory 28, 49, 71 po¬ laczone sa z pompami 30\ 51, 73 przetla- czajacemi rope albo rope i wode do zbior¬ ników 32, 53, 75 rurami 91, 90, 74.Cisnienie obniza pompa 82 polaczona z komorami 19, 28, 40, 49, 61 i 71 przewo¬ dami 95 i 81, Kazda retorta moze posiadac zbiorniki dodatkowe. W zbiornikach 23, 44, 65 zbie¬ raja sie destylaty z retort 14, 35, 56* Do przetlaczania sluza pompy pomocnicze 21, 42, 63, Do catosci naleza pulapki 17, 38, 59 i komory prózniowe 19, 40, 61 w ukla¬ dzie zbiorników 23, 44, 65.Aparat do destylacji przedwstepnej sklada sie z trzech retort; mozna je jed¬ nak stosowac w wiekszej lub mniejszej ilo¬ sci, stosownie do potrzeby lub okolicznosci.Rzecz prosta, ze w przewodzie 83 moc¬ na umiescic odpowiednie zawory, umozli¬ wiajace uruchomianie oddzielnych retort, niezaleznie odwarunków pracy wrelwrf^en pozostalych.Do destylacji rozkladowej (rozszczepie¬ nia) sluzy aparat (fig. 3), który posiada pompy tS2 i 11% przetlaczajace przera¬ biany destylat rura 103 z zaworem 1-04 do wypamicy 105, Pompa odsrodkowa 186 polaczona, jest z wyparnica przewodem ssacym 107. Przewód tloczacy 108 tej pom¬ py prowadzi do grzejnika w postaci npu wezownicy 109 w palenisku 110f polaczo¬ nej przewodem 111 z wyparnica 105.Przewód parowy 116 z wypamicy 105 posiada deflegmaitor 117, z którym pola¬ czony jest skraplacz 118. Ze skraplaczem laczy sie zbiornik 119, który posiada za- wór 120 do regulowania cisnienia przy odprowadzaniu skropKn do zbiornika.Rura odchodowa 121 wypamicy 185 prowadzi do chlodnicy 1Z2, która posiada zawór spustowy 123 po drodze do zbicJrni- ka 124.Panew 125 wypamicy 105 polaczona jest z rura 126. Otwarta koncówka laczni¬ ka teowego 127 prowadzi przez króciec wypamicy do rury 107, — 3 —Przedstawiony powyzej aparat nadaje sie doskonale do destylacji rozkladowej.Udoskonalenie zmienne dla nowej metody polega na dodaniu do destylatu o punkcie wrzenia stosunkowo wysokim, wytworzo¬ nego w pierwszem stadjum procesu, pew¬ nej domieszki w postaci. frakcji ropy, nie ulegajacej rozszczepieniu przy cisnieniu i temperaturze, stosowanych w drugim stop¬ niu procesu. Dodatek ten nazywamy poni¬ zej rozpuszczalnikiem. Moze nim byc na- przyklad destylat ropy kalifornijskiej t, zw. ogniotrwalej, o niezwykle wysokiej za¬ wartosci naftenów i weglowodorów aroma¬ tycznych. Mozna równiez stosowac nisko wrzaca frakcje takiej ropy albo inna odpo¬ wiednia rope, na która stosowane w pro¬ cesie cisnienie i temperatura nie dzialaja.Dodatek powyzszy utrzymuje w zawiesze¬ niu ciezkie gatunkowo osady destylacji rozkladowej i pozwala odprowadzac je z aparatu w stanie plynnym, co zabezpiecza aparat od zanieczyszczania twardemi osa¬ dami weglowemi.W roztworze lub w zawieszeniu czesci te opuszczaja wyparnice 105 przez zawór 121 i chlodnice 122, przechodza do zbior¬ nika1 124 w miare nasycenia rozpuszczalni¬ ka, który, przejmujac powstajace ciezsze gatunkowo produkty rozkladu, zapobiega wydzielaniu sie ich w formie stalej na! scia¬ nach "aparatu.Jezeli rozpuszczalnik zostanie przesy¬ cony, wydzielanie sie osadów staje sie nie¬ uniknionemu Dopuszczalne zageszczenie (rozpuszczalnika i destylatu wysoko wrza¬ cego) bez obawy powstawania osadów zale¬ zy od wlasciwosci przerabianej i dodawanej ropy. Zaiwartosc wegla nie powinna na- przyklad przekraczac Vi o calkowitej ma¬ sy ropy. Liczba ta ma znaczenie przyblizo¬ ne i zalezy od wlasnosci ropy. Przy roz¬ kladzie pewnych destylatów nafty roz¬ puszczalnik, powstajacy przy samym pro¬ cesie wystarcza zupelnie i stanowi rope nienasycona, która utrzymuje w: zawiesze¬ niu weglowodory stale i ciezkie smoliste substancje, bez obaiwy osiadania ich na sciankach aparatów. W takim razie potrze¬ ba domieszki postronnej odpada. Nowa me¬ toda obywa sie wiec W pewnych wypad¬ kach i bez podobnej domieszki.Pewna ilosc nierozkladajacej sie ropy odchodzi wraz z zawieszonemi w niej we¬ glowodorami stalenn i smolistemi i powin¬ na byc od czasu do czasu uzupelniana ze zbiornika zapasowego.Na jedna czesc rozszczepionej ropy na¬ lezy dodawac od trzech do pieciu czesci rozpuszczalnika. Zalezy to od wlasnosci przerabianej ropy. Za przyklad stosowa¬ nych cisnien i temperatur sluzyc moze ci¬ snienie bezwzgledne od 7 do 8 kg i tem¬ peratura od 400° dk 425° C. Czynniki te zaleza od wlasnosci przerabianej ropy.Rozpuszczalnik i rope doprowadzac na¬ lezy przytem zarówno na poczatku, jak i podczas trwania procesu w mieszaninie.W roli rozpuszczalnika stosowac moz¬ na równiez nisko wrzace gatunki ropy, o ile nie wywieraja na nie wplywu stosowa¬ ne w procesie cisnienie i temperatura).Utrzymujac przez ciagle zasilanie nie¬ zmienna objetosc przerabianej mieszaniny w aparacie i prowadzac proces pod pew- nem okreslonem cisnieniem i w okreslonej temperaturze, mozna wytwarzac poizadai- na frakcje ropy.Metode te mozna stosowac nietylko do mieszaniny, zlozonej z rozpuszczalnika i z ropy przerabianej, ale równiez dobrze do przeróbki gatunków ropy zlozonych po- czesci z frakcyj rozkladajacych sie pod pewnem cisnieniem i temperatura i takich frakcyj, które w tych warunkach wyste¬ puja w charakterze rozpuszczalnika.Gatunek rozpuszczalnika nie odgrywa równiez zadnej roli. Wzmiankowany de¬ stylat ropy kalifornijskiej przytoczony zo¬ stal jedynie jako przyklad. Powyzsze za¬ strzezenia dotycza produkcji wysoko wrza¬ cego destylatu pod obnizonem cisnieniem, tt- 4 ^-co pozwala utrzymac w produkcie calko¬ wita ilosc wodoru i sprawia, ze produkt ten sklada sie przewaznie z weglowodo¬ rów nasyconych w odróznieniu od desty¬ latów, zawierajacych znaczna ilosc weglo¬ wodorów nienasyconych i sklonnych z te¬ go powodu do polimeryzacji i rozkladu w kierunku niepozadanym, PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe. 1, Sposób wytwarzania weglowodo¬ rów o niskim punkcie wrzenia z ropy naf¬ towej przez destylacje, znamienny tern, ze destylacja wstepna odbywa sie pod ci¬ snieniem nizszem od atmosferycznego, co zabezpiecza rope od rozkladu, poczem o- trzymany destylat wysoko wrzacy poddany zostaje cisnieniu i temperaturze, wystar¬ czajacym do rozszczepienia na weglowo¬ dory nisko wrzace, 2, Sposób wedlug zastrz, 1, znaimien- ny tern, ze wskutek destylacji wstepnej, wykonanej przy cisnieniu obnizonem i w temperaturze nizszej od temperatury roz¬ szczepienia ropy, moze (powstawac destylat wysoko wrzacy z zachowaniem calkowi¬ tej pierwotnej ilosci weglowodorów, który to destylat po poddaniu go niaistepnie desty¬ lacji rozkladowej wydaje destylat nisko wrzacy, 3, Sposób wedlug zastrz, 2, znamien¬ ny tern, ze zapobiega powstawaniu w de¬ stylacie pierwotnym weglowodorów nie¬ nasyconych, 4, Sposób wedlug zalstrz, 2, znamien¬ ny tern, ze destylacja stanowi proces cia¬ gly, przyczem do destylatu pierwszego, zawierajacego pierwotna ilosc wodoru, dodaje sie przed destylajcja ostateczna pe¬ wien rozpuszczalnik, nastepnie mieszanine poddaje sie cisnieniu i temperaturze, roz¬ szczepiajacym przerabiana rope przy cia- glem odprowadzaniu oparów frakcyj ni¬ sko wrzacych i zanieczyszczonego rozpu¬ szczalnika, 5, Sposób wedlug zastrz, od 1 do 4, znamienny tern, ze mieszanina, zlozona z destylatu wysoko wrzacego i z rozpuszczal¬ nika znajduje sie w ciaglym ruchu, wobec czego rozpuszczalnik zabiera produkty frakcyj przerabianego destylatu wrzacych wyzej, 6, Sposób wedlug zastrz, od 1 do 5, znamienny tern, ze w zamknietyjm obwo¬ dzie odbywa sie energiczny obieg wyso¬ ko wrzacego destylatu, zawierajacego pier¬ wotna ilosc wodoru w mieszaninie z roz¬ puszczalnikiem, z zachowaniem okreslonej objetosci, cisnienia i temperatury w celu rozszczepienia destylatu, poczem ciezsze gatunkowo produkty rozkladu zostaja roz¬ puszczone, lub zawieszone w rozpuszczal¬ niku, opary zas destylacyjne odchodza bez przerwy, a mieszanina utrzymywana jest w pewnem okreslonem zageszczaniu przez czesciowe spuszczanie rozpuszczalnika i uzupelnianie go nowym dodatkiem. 7, Sposób wedlug zastrz, 6, znamien¬ ny tern, ze cieplo, dostarczone do aparatu rozklada destylat wysoko wrzacy, nie jest jednak w stanie rozlozyc rozpuszczalnika, Standard Oil Company. Zastepca: M, Skrzypkowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 3781. &9-3. &? .1 &?• Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL