PL5100B1 - Sposób i aparat do przeróbki weglowodorów. - Google Patents

Description

Weglowodory, nip, gudfriony, oleje, nafta1, maizut i t. dl bywaja destylowani w celu u- zysfcania tz oicli rozimaiitycih skladników. De¬ stylacja jest naC|gól prowadzona w tlen spo^ sób, iby otrzymac (jaknajwiiecej faakcyj lot¬ nych, a; jlafenaijlmnfej koksu, który to pro¬ dukt powstaje z pyttiqgeniilcznjego rozkladiu weglowodorów. Mówi sie w tym ostatnim przypadku, ze zatdbodzi pjnoceis „dracfcittug" w dirdbinie i ze twonzia siie pinodlulcty krakini- gul Rozmaite warunki fizyczne pfOKwalialja n& to, by dojsc dlo tego wylniku.

Destylacja nafty, mazutu 5 t, d, jest w szczególnosci dosc dluga, pomilewaz priodlufc- ty te niaija zile praewiodlniJdtfwo cieplnie; o- grziewainiie odbywal sie z reguly za posred!- nfidbwem pailemiskai, co powoduje przegrza¬ nie ii niekorzystne dzialanie ognila na blache kotla!, z czego wynika1 obfite wydzielanlie sUe koksu,, przesizkadizaijajcego dobremu fumk- ejoruowanilu przyrzadów, PolnaicUto kotly o- palan|ei plomieiniieim powinny iriiiec doskonala budloiwe i jak najmniiej ipollaczen, gdyz W przeciwnym raiziie, pódl dlzSiaJlaniiem goraca, plyny ziaczynaija przeciekaic przez miejsca nitawataie, co w kazdlej idhwiili moze spowc*- dlowac pozar, Z powodu zlego przewodnictwa] naffty, maziutiu i t, di, destylacja tjyfch produktów powoduje wielkie izuzycie materjalów opal- lowych, a to teim bairdlzileji, ze prziyrzajdly wffinny miec wielka pajemauolsic, wskutek prziewidlziiamego wywiazywania sie piany i burzenia sie roztworów; to ositatnile zjawS-sko wystepuje pirizedewsizysitkiemi wtedy, gdy weglcwcdóry sa zmieszane z wodia.

Instalacja pobrzebtnia dla obróbki wegjlo- wddorów skladia sie przeidewsizystkieni z przyrzadu do destylacji ;z paileiniisklfemt z re¬ flektora1, z przyrzadu ozysizcizalcego i t. d.

Pirzediniotem milniejszego wynialazku jest przyrziad do obróbki weglowodorów, który pozwala przeprowadzic równioczesinlie w jiednym przyrzadzie: destylacje, ogrzewa¬ nie ,,criajckimg" olejów ciezkich, oczyszcza¬ nie chemiiczaiie (odfeiarkpwamiie, odwodnie¬ nie, odlmetniiemie) weglowodorów, aj w szcze- * gólmostói olejów ciezkich i mazutów.

Niniejszy przyrzad pozwala przeprowa¬ dzic nastepujace czyntnosci: &) Ogrzewal sie weglowodory ziapomioea promieoiowlaoia| ciepla, spowodowanego przez zródla cgrzewamiia, umieszczone w ipa- lemiiskaoh o powierzidhmiach plarabolicznych; te zródla ogrzjewaniia mioga byc sporzadzo¬ ne iplrzez jeden lub wiecej oporów elektrycz¬ nych, uksztailtcwiainiych mjp. z drutu oporo¬ wego (miangamin, zelazo, nikiel) wprowa- dziomiego do mateji izolujacej albo umie¬ szczonego w tubie izolujacej (z glinki, kaio^ liniu, kwarcu i t. d.) o takiej jakosci, ze fale goraca zwierciadlel oigrzewajacych zostaja odbite wprost ma powiiierzlclmi weglowodo¬ rów, rozdzielonej, jiak to jiesit ponizej wskai- zialnie i moga wywolac efekt cieplny na po¬ wyzej' wymiietnionej powierzchni. b) Destylacja weglowodorów jest przy¬ spieszania przez, cyrkulacje weglowodorów, spowodowana nip. przez pioimpe z kolem ,ze- baltem; poimpja ta funkcjiomuije podnoszac stale ,plyn do rury ojgrziewialniej zapomoca wewnetrznego proimlietniowainiLa cieplnego przyrzadu; plyn ogrzani zlostaje nastepnie skienowiany na stozek i&noocwiainy ma rurze centralnej w ten sposólrj, by nadiac plynowi podczas spadku w kolumnie destylacyjnej kszitalt dblikatniej zaslcmy, podlegajacej bez¬ posredniemu promieniowaniu cieplnemu pa^ rajbolicznych zwierciadel ogrzewajacych.

Tenpcdzial krancowy weglowodorów ma mar celu zabezpieczenie iszybko postepujacego ogrzewania powierzchni plyniu i unikniecie wszelkiego przegrzania). c) Powierzchmiia plynu zibiomniika we¬ wnetrznego przyrzadu jest ciagle porusza¬ na (wsitrzasamia) jatutbimaltyczmiLe przez urzah dzeiniie kól wodnych, umiesizcziotnych przy wejisciu dio rury pompy sisaoeij; konce osi tych kól posiadaja namicmia lub slimaki, któ¬ re sluza do poruisizatiia, d) Sita mteitallowe, tak zwanie oddzialywa- cze, umieszczane w parize ^w czesci górnej przyrzadu, odgrywaja role katalizatorów z powodu ich zawartosci metaili (tlemek mie- dzli, tlenek niklu, tltoek kobaltu i t. dl) czy¬ li ulatwiaja prizemiiame olejów ciezkich ma lekkie (crackiirug). Sitia te sluza rjedlnoczeaniie za ipodpory dila czynników oczysizczajapych, odpowiednio wybranych jak nip. bauksyt dla ziatrzyimamiia koloidów, waipno niiegaszome albo. tlenek zelaiza db odsi&lrkowanfia olejów, ' kalcynowiany chlorek wapniowy dliai odtoap- mLainiia olejów.

Te czynniki oczyszcziajaoe bywaja ailbo w kawalkach albo maisyaa sie niemi ciala porcwiate (ijiak nip. piumeks, aizbest, wegiel ziemny i t. d.).

Ciaia te sa stale poddane dzialaniu go¬ racych par weglowodorów, przez co sie cia¬ gle regeneruja.

Sito, umieszczone u pcdsitawy kolumny destylacyjnej, sluzy do zatrzymywania czar stek koksu, wytwarzajacego sie wskutek fpy- rogeniiziacji weglowodorów. e) Wieza deisitylacyjmia dla weglowodo¬ rów, utworzona wewnatrz w sitrefiie spadu plynów przez niusizlle ogrzewajace z mate- rjalu ogmiotrwalego; sekcje podluzne, .parna- boiliczme sa spiorzaidlzicnie w imusizliajch dla u- kszitaltowami^j ^wieircliiadiel logrzewaijacych; opór ogrzewajacy jest umiesiziczony wzdluz dlugosci paileniiiska zwiericiiad,la piarabolicz- mego w ten sposób, by przeprowadzic ogrze¬ walnie zapomoca promiennowiajmia,' imtemsywh mosc tego promiemiowiamiia jest regulowana przez prad, przechodzacy ptnzez opór elelt- — 2 —tryczny. Jest jasne, ze mozma zródlo ogrze¬ wania urzadzic w rozmaity sposób (w po¬ staci spirali, równoleglych siatek i t. dl.) i uu zyc, jako podpory dla tego zródla roizimaii- tych form (runa z miki., mima z azbestui t. di.).

Zalaczony rysunek przedsitalwia foirme wykonania aparatu wedlug wynalaizku.

Fig. 1 przedstawi- przekrój pionowy a- paraitu destylacyjnego, wyposaizcnego w1 u- rzajdlzenie do ogrzewania z plrzyborami. Fig. 2 przedstawila przekrój poziomy wydluz li- nji A — A fig. 1. Fig. 3 jest piotnowym prze¬ krojem •schematycznym miesizladllal Fiig, 4 przedstawia jego przekrój poprzeczny wzd*uz liajii B — B fig. 3, Fig. 5 i 6 sa to przekroje, poprzeczny i wzdluz muszli o- grzewajacej z reflektorem pattabolataznym.

Fig. 7 jest schematem ikistajiacji1 elektrycz¬ nej'. Fig. 8 uwidocznila zaistosowalnie proce¬ su, destylacyjnego odnosnie dla wiazki nur.

Aparat sklada sie z pionowej kolumny zelaznej, zakonczonej ma górnym koncu po¬ krywka uisuwaka / (fig. 1 i 8} zabezpiecza¬ jaca szczelne zamkniecie. Wnetrze kolumny destylacyjnej wypelnione jest muszlami iz miaterjalu tradino topliwego 2 (fig/ 1» 5 i 6), o powierzchniach parabolicznych pionowych 3, kazda z tych powieirzichini posiada opór elektryczny 4 umieszczony wzdlluz palenisk o powierzchniach parabolicznych, które sa ulozone symetrycznie naokolo osi pionowej aparatu.

Zródlo ciepla moze byc wytworzone przez rure metalo¬ wa, przez która przechodza gazy cieplne lub stopiony metal np. olów, badz tez jakas sól stopiona nip. chlorek sodowy. W wypad* ku w którym uzywa sie oporu elektrycznego druty tworzace ten opór powinny byc po¬ laczone zapomoca lutu iz dlrutami doprowa¬ dzajacemu prad, i to najlepiej zialpomoca lu¬ tu srebrnego.

Ten zespól miuszlii spoczywa u swej pod¬ stawy na podporze metalbiwej 5 (fig. 1) i u- tfczymyiwany jest w mi^jiscu wzdluz calej wysokosci1 z jednej, strony przez sllto g, prze¬ znaczone do zatrzymywania czasteczek ko¬ ksu, wytworzonych podczais destylacji & z drugiej strony iprzeiz zespól sit, metalowych 7 izwanych „odldzilalywaczami" wsadzonych jedno w drugie i spoczywajacych na pier;- scieniii 8, umocowanym na cenitraJkieij ruuze 9 (fig. 1, 8), iznaljiduijiacejj sie w srodku wiezy i polaczonej u góry z poonpa zebata 10 (|igf 2) znajdujaca sie nlazewmataz kokimoiy, a u dolu z czescia 11 (fig. 1, 3, 4, 8), zlamtóoina w cieczy i .zawierajaca dwta kola 12f któ¬ rych osie posiadaja nia siwoich koncach mie¬ szadla 13.

Powrót cieczy wychodzacej ,z pompy 10 (fig, 1) odbywa sie w pochwie 9a koncen*- tryczinej wzgledem rury 9, i wychodzi pomad stozkiem 14, a kontrolla nad sprawnoscia funkcjonowania pfonijpy odbywa sie; puzez obserwacjie ubytku plynu destylowanego.

U podstawy apiafriatui znajduje sie tnurwir oi^g 15, dla przeplywfu cieczy, która spiro- wladza do wiezy pompa z kolem zebalem 16. Na rurociagu 'tej pompy znajduje G&a. przewód 17, umozliwiajacy ztetsilianie wiezy jakims materialem z zewnatrz (woda, (pa¬ ra, gazem).

Manometr róznnczkowfy 18 lumozliiwna poimiar tutraty iciezalru isitai dlkj koksu 6 i ta¬ ki sam manometr (nie przedstawiony) octy- grywa te sama role wzgledem sit „oddzia- lywaczy"; w ten sposób otrzymuje sie. za¬ pomoca tych manometrów dokladne ozna¬ czanie oporu w sitach 6 ii 7 i wskutek tego wiadomy jest moment, w którym wieza die- stylacyjnia .ma byc czyszczona.

Dno kolumny destylajcyjneji sluzy jako zbiornik dla cieczy, ijegio poziomy koncowe zaznacza elektryczne urzadz^inie (fig- 1 i 7)v które stanowi plywak 19, prowiadziony przez pidnowa os 22, zaopatrzonia; po obu stronach w konce stalowe tak zwane „kontaktowe", która moze wejsc w kontakt z dwiema pa¬ rami koron metalowydh koncentrycznych 20 i 21, 'z których jedne 20 sa przymocowfane do osi prowadzacej 22, a "dbigite; 2 niicb 21— do ramy aparatu1 zia posr.edteifctwfem awla- — 3, —lora 2la. Kiedy ciecz dosiegnie ko^owryich paziiomów, plywak izaimyka krazenie pradu 23, co wprowadza) w iiuich jeden ,z dzwon¬ ków 2^.

Kolumna destylacyjna posiadaj w! górnej czescSi w celu wydaLclamliai patry otwór boozj- ny 25 (fig. 1 i 2), na którym umieszczony jest dlajacy sie regulowac przyrzad 26, zao¬ patrzony w inainiametr. Ten otwór 25 jest polaczony z róznemi przyrzadami zwykle- mi, jak beczulka na maz (ismole) 27, komo¬ ra dla przyrzadu 26, wiymieniacz ciepla lub kondensator 29 i t. d.

Kolumna destylacyjna zaopatrzona je:st wokolo swej podstawy w muszle dlo oginze- wapia 30 (fig. 1); mozna takze przewidziec dodatkowe ogrzewanie nazewnatrz tej cze¬ sci! kollumny, z którego imoznla bylo kosrzyistac w wypadku uzycia weglowodorów bardzo lepkich w celu ulatwienia! pracy pompie cyrkulaoyjnej w poczatkach destylacji.

Prad, ptzezinaczonry do ogrzewtania mu¬ szli w wiezy, (przychodzi iprziez swiiece 31 wsrubowane w grubosc kolumny.

Rurociag polmpy cyrkulalcyjnej jest o- gtrzewany z zewnatrz przez muszle ogrze¬ waj aoe izolujace 32 (filg. 2, 5, 6), U podstawy wliezy przewidziany fest o- twór (wlaz) 33, w celu oczyszczenia apara¬ tu (fig, 1).

Calosc aparaitu mulsi doskonale zatrzy- mywac cieplo, w szczególnosci pompa cyr- kulacyjna, jak rówiniez jej rurociag znajdu¬ jacy isie nazewnatrz aparatu.

Pirometry rejeslmujjace wskazuja tem¬ perature trzech glównych stref kolumny de¬ stylacyjnej (strefa plynna!, streifa1 sproszkoi- wana i strefa pary).

Jesli w celu przyspieszenia destylacji weglowodorów pozadane jest, aby praco- wialo kllkal kolumn destylaicyjniychr-przy j edf- nym zhiornliku weglowodorów, montuje sie je w sposób uwidoczniony na fig/ 8.

"¦¦ Dzialanie aparatu odbywa sie w sposób na&tepujacy: Gdy aparat jeist prózny, puszcza sie prad elektryczny na irtUSizle ogrzewajace, aby podniesc temperature atmosfery kolum¬ ny destylalcyjnej dokolo 100°C, Nastep¬ nie przewietrza sie apatrait zapomoca pompy specjalniej lub posylajac do niego zapomo¬ ca ruiroriagu 17 (fig. 1) wode albo lepiej pa¬ re przegrzana lub tez igazy odpadkowe, nie kondensujace sie, a pochodzace lip. z de¬ stylacji.

Weglowodór wprowadza siie do poziomu wyzej ustalonego, co oznajmila jeden z dzwonków 24, niezaleznie ód ustalenia po- izioinu. Nastepnie wlprawadza sie w ruch pomlpe. cyrkulacyjna 10 (fig. 2). Wtedy zo¬ staje weglowodór wchloniety w czesc 11 (fig. 1, 3, 4, S) oo wprowadza w nuch mie- iszfadila 13, ciecz podnosi isie do rury centnall- nej 9, przechodzi do pompy z kolem zeba- tem 10, i wylewa sie na stozek 14, skad spa^ dia do kolumlny; podczas tego rozmaite jej czasteczki, dobrze rozdzielone, poddane sa dzialaniu bezposredniemu cieplnego pro- mieniowainia m/uszli parabolicznych 3.

W ten sposób ogrzewanie! wegloiwodorów jest szybkie i odbywa sie bez; przegrzania; niektóre czastki koksu, laitiwo sie tworzace, zatrzymywane sa przez sita 6 (fig. 1) pod¬ czas gdy utworzone pary przechodza przez sita reagujace 7, w celu oczyszczenia) przed ujsciem do otworu 25 (fig. 1, 2 i 8). Gdy pqi- ziom plynu jest najnlizszy, co wskazuje u- rzadzenie elektryczne, utworzona smole skierowuje sie do kanalu, na ten cel prze- widzlianego.

Zasilanie takiego aparatu moze byc roz¬ maite, zaleznie od ppjemnoisci zbiornika doilniego; jednak ipnaca przerywana aparatu daje lepsze produkty. Kiedy aparat ma pra¬ cowac upowodujac cracking zwieksza sie promieniowanie muszli o^zewajafcych, dziia- lajiac na reostaty regulujace, ahty dosiegnac temperatury 350°C, podczas gdy cisnienie przyrzadu 26 lUregulowaine jest na 4 altm, Ten sposób obróbki weglowodbróiw, przyj pomocy aparatu powyzej c^saineigo, przeid- stawila nastepujace korzysjci. — 4 —1) Mozna przeprowadzic tym aparatem Ogrzewanie, odwadnianie, destylacje i cze¬ sciowe oczyazcaiainiiie Weglowodorów w jedr¬ nym procesie; obróbka tiaka jest sizyhsza od zWyklyoh sposobów postepowania) i daje od- raizu produkty handlowe (produkty lekkie, dezkile, olej smarowy, smole Si l. d.). 2) Poniewaz apalrat doskonale izoluje cieplo i odzyskanie ciepla par destylacyj¬ nych odbywia sie w wymieniaczu! cieipla', praetb wydajnosc ciieplnaj laparaitti jest bar¬ dzo wysoka. Konidlemisaiojal produktów de¬ stylowanych moze sile odbywac równie do¬ brze pod cisnieniem izWieksizdnem, jak pod dsnliiediem atooaferyciznem, a naWet pod ci¬ snieniem zmmiiejiszonein. 3) Poniewialz wlegjbwodlory sa ogrzewane stopruSoWo przez promiieiniiowalniie i pod cietn- ka waalsitiwai plynm, destylacja odbywa -sie w sposób ciagly i wskutek tego -bez niebdz- pietezenstwa pozaru. Ciagle opady plynu spowodowanie pomipa cyrkiujlacyjina rozbija¬ ja piane i uniettnoizliwiaja fcuirzetoie sie ply¬ nni, co pozwala' na uzycite weglowodorów iza- wieirajiacych wode.

Pracujac pod cisnieniem atmosferyicz- nem unika sie -wskutek niepraetgrzaniia roz- kladlu piirogenibzlnego, aJ wskutek tego two¬ rzenia sie koksu.

W procesie crackiing tworzenie sie koksu jest zmniejszone, ponadto nie przylega on do scianek d.pdjrait**, wskutek intensywnej cyrkulacji plynów, wywolanej przez poanpe z kolem zebatem.

W opisanym aparacie pompa cyrkula- cyjna znajduje sie nazewnatrz kolumny w celu ulatwienia jej naprawy, ale moze tak¬ ze byc umieszczona wewnatrz kolumny, bez wplywu na caly system; rozmaite przyrza¬ dy do czyszczenia (opróznienia) moga byc dowolnego odpowiedniego ksztaltu, 4) Rozmiary wiezy destylacyjnej sa ta¬ kie, ze czlowiek moizle z latwoscia dostac sie do wnetrza iprzez otwór 33 w celu oczy¬ szczenia lub naprawienia róznych czesci, 0- czyszczanie aparatu podczas ruchu (w cza¬ sie dzialania) moze sie odbyc przeiz wpu¬ szczanie do wiezy wody liub pary/ Mozina podczas ruchu1 aparatu dbdac pary, jesli sie chce uniknac odWqdbienia olejów. Ogrze¬ wanie elektryczne daje moznosc ciagniecia wefwniaitez wiezy telmperaftlury 600 -^ 650^0, czyli najwyzsza ltemperatare jaMej sie uzy¬ wa w procesach ctnackinig.

Metalowa powloka ajparatu ma wytrzy¬ malosc najmniej 8 aitim.

ZafSltrzezenia patentowe. 1. Sposób przeróbki weglowodorów, u- moizliwiajacy jednoczeisnne pgrzewanie, de¬ stylacje, cracking olejów ciezkich jak rów¬ niez cdwodnienile, cdi&iarkowanie, odmettoSe- mie produktów destylowanych, znamienny tern, ze cieplo osiaga sie przez umiesizczenie zródla ciepla w palelniisku o powierzchni pa¬ rabolicznej i ze zródlo cielpla ma zwiazek ze srodkami, poruszajacemi weglowodory i poddajacemi je jegjo dzjialaniki. 2. Aparat wedlug zaistrz, 1, znamienny rozlozeniem powierzchni parabolicznych na wewnatrz obwodu wiezy w ten sposób, ze falle cieplne moga ogrzewac weglowodory, spadajace w stanie rozdzielonym. 3. Aparat wedllulg zastrz. 1, znamienny tern, ze cyrkulacja weglowodorów odbywa sie ziapcmoca pompy, któral je (przeprowa¬ dza do rury centralniej, ogrzewanej przez promieniowanie cieplne wewnatrz aparatu, i przy pcmoicy której wylewaja sie na isrto>- zek, polozony na szczycie aiparatu tak, ze podiczias spadu wygladaja jak cielnka za¬ slona. 4. Aparat wedlug .zastrz. 1, znamienny tern, ze dla! wywolania ciaglego automatycz¬ nego wstrzasatniia plynu zawartego w dolnej czesci zbiornika, sa Wprowadzone w ruch rotacyjny mieszadla — dlwa kola zamknie¬ te w jedfnej czesci — przez weglowodór przechodzacy przez czesc. 5. Aparat.wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze instalacja w górtneij czesci sita mela- — 5 —towtego odgrywa role fcatailiziatcrtra i odlbalema cieplo filtrujafoe i oddzialywujace mai filitro- wamlie par, i w którym zwykle sito iu pod- staiwy apairatu sillulzy do zUfrzytmylwiaiHia "cza¬ stek koksu. 6. Aparat wedlug zaiste, 1, znamiieininy tern, ze manomietry róznifczlkoiwe umozliwiai- ja zmiLerizeitiie ubytku ciezaru róznych sat i j^eclihfóiczesnie wskazuja dokladtriie opór w tych sitach a wskutek tego ,i moment, w któ¬ rym wieza destylaicyjtna powinnai byc oczy¬ szczona, Societe Anonyme des Petroles Houilles et Derives, Zastepca: A. Bolland, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 5100. ff\. 11 Jig.3 z IB B\ Jig.6 13 &"- Zz Jigr.lr li 13 zz Druk L. Boguslawskiego, Warszawa.