PL8968B1 - Urzadzenie do wytwarzania syntetycznych paliw pednych. - Google Patents

Description

W pokrewnych, wczesniej zgloszonych patentach petentki, podane sa sposoby i u- rzadzenia do wytwarzania syntetycznych paliw pednych, polegajace na przetwarza¬ niu paliw stalych lub weglowodorów pal¬ nych w postaci mas lub cieczy, o mniej¬ szej wartosci kalorymetrycznej, na paliwa ciekle o stalej wartosci kalorymetrycznej, wzbogacone w wodór, nadajace sie do pe¬ dzenia silników spalinowych.Sposoby te, przeprowadzane pod ci¬ snieniem normalnem, polegaja na desty¬ lacji pewnych surowców palnych (np. li¬ gnitów, torfów, cial smolistych) w urzadze¬ niu, w którem przez materjaly te, po ich odpowiedniem rozgrzaniu, przepuszcza sie strumien goracych par lub gazów (gaz wod¬ ny, pare wodna, gaz otrzymany podczas koksowania lub wytwarzania cieklych pa¬ liw, stosowanych w przemysle). Gazy de¬ stylacyjne, wychodzace z powyzszego u- rzadzenia gazujacego, wzbogacone juz w weglowodory przez domieszke gazów lub par, poddaje sie oczyszczaniu celem u- suniecia cial szkodliwych, a glównie siar¬ ki, poczem przepuszcza sie te gazy przez szereg katalizatorów. Zapomoca tej stop¬ niowej katalizy wytwarza sie kolejno naj¬ pierw duza ilosc metanu (CH±) z niewiel¬ ka iloscia zwiazków acetylenowych, po¬ czem przez odpowiedni rozklad przetwa¬ rza sie otrzymany metan na acetylen (C2H2), uwalniajac wodór in statu nascen- di. Nastepnie, po wytworzeniu sie znacz-nef ilosci zwiazków acetylenowych, polime¬ ryzuje sie je w ostatnim katalizatorze, otrzymujac weglany, w których ustala sie wolny wodór, celem przemienienia ich w weglowodory lekkie, skraplajace sie w temperaturze pomiedzy 180° i 220° C.Sposób powyzszy odznacza sie zasad¬ niczo tem, ze glówna mase gazów (sklada¬ jaca sie zatem z mieszaniny produktów destylacji materjalów oraz gazów lub pro¬ duktów destylacji wprowadzonych dodat¬ kowo, celem wzbogacenia gazów destyla¬ cyjnych) od chwili jej wyjscia z pieca de¬ stylacyjnego, az do wyjscia z ostatniego katalizatora, utrzymuje sie w odpowiednio wysokiej temperaturze, celem calkowitego unikniecia skraplania i tworzenia sie cial smolistych.Warunek ten, który mozna zachowac przez umieszczenie zespolu oczyszczaczy w szeregu katalizatorów w jednej oslonie grzejnej, polaczonej z piecami lub retorta¬ mi destylacyjnemi, nietylko umozliwia ciaglosc dzialania urzadzenia, zapobiega¬ jac jego zanieczyszczeniu i zatykaniu przez produkty, powstale przy skraplaniu sie gazów, lecz równiez pozwala zachowac w niepodzielnej mieszaninie gazowej, przerabianej stopniowo w kolejnych kata¬ lizatorach, weglowodory ciezkie, pocho¬ dzace z destylacji paliwa, co sprzyja wy¬ bitnemu wzbogaceniu produktu w skladni¬ ki palne podczas katalizy.Skladniki, dajace sie skroplic, wypel¬ niaja w kolejnych katalizach taka sama role, jak skladniki niedajace sie skroplic.W pierwszym bowiem katalizatorze na¬ stepuje ogólne uwodornienie i odtlenienie cial latwych do uwodornienia w stanie, w jakim wychodza z oczyszczaczy. Je¬ zeli wiec tlenek wegla w skladnikach, nie- dajacych sie skroplic w czasie trwania procesu, powoduje powstanie metanu, to podobnie skladniki dajace sie skroplic, jak np. fenole, traca swój tlen i przechodza w benzeny. Ten okres przygotowawczy jest niezbednym do odtleniania, lecz nie mozna zaraz po nim przeprowadzac osta¬ tecznego wzbogacania gazów. Nalezy wiec, celem ponownego wzbogacenia ich sklad¬ ników, dajacych i niedajacych sie skroplic, przepuscic je przez drugi katalizator, gdzie nasycaja sie takie ciala jak metan lub cia¬ la nasycone tej samej grupy, znajdujace sie w parach gudronu (dekan, ondekan, do- dekan i t. d.) i ulegaja rozkladowi, czyli lancuch zostaje rozdarty, co umozliwia po¬ nowne uwodornienie, przeprowadzane w trzecim katalizatorze. Wodór, powstajacy w drugim katalizatorze, nie pochodzi jedy¬ nie z przemiany metanu na acetylen, lecz równiez z oddzialywania pozostalego tlen¬ ku wegla na pare wodna. W trzecim kata¬ lizatorze nastepuje jednoczesnie z polime¬ ryzacja nasycenie wodorem wszystkich skladników, dajacych lub niedajacych sie skroplic, które podzielono w tym celu w poprzednim katalizatorze.Jak widac, podczas przeprowadzania sposobu Prudhomme'a, kataliza i nasyca¬ nie wodorem polega w pierwszym kataU- zatorze na jak najwiekszem uwodornie¬ niu poczatkowem, otrzymanem przez pod¬ stawienie wodoru na miejsce tlenu. Po tem pierwszem uwodornieniu, nastepuje w dru¬ gim katalizatorze podzial pierwszych pro¬ duktów nasycanych wodorem, celem nada¬ nia im postaci ulatwiajacej ustalenie za¬ wartosci wodoru, powstajacego podczas tego podzialu. Powstajacy zatem wodór i skladniki, w których, powinien sie ustalic, wprowadza sie w zetkniecie z trzecim ka¬ talizatorem, który ulatwia te reakcje.Sposób powyzszy wskazuje równiez srodki, sluzace do regenerowania na su¬ cho katalizatorów zuzytych, bez wyjmo¬ wania ich z rur, a mianowicie zapomoca strumieni par kwasu organicznego, jak np. kwasu octowego, mrówkowego lub mlecz¬ nego, które usuwaja z katalizatorów siar¬ ke w postaci H2S, wytwarzajac jednocze¬ snie octany, mrówczany lub mleczany, z — 2 —których mozna nastepnie odzyskac metal przez zwykle ogrzewanie tych soli, powo¬ dujac ich rozklad.Szczególy powyzsze przytoczono ce¬ lem lepszego wyjasnienia zasady niniej¬ szego wynalazku.Przypuszczano mianowicie poczatkom wo, ze uzyteczne skladniki, dajace sie skroplic, jak np. pary gudronu, nalezy za¬ trzymac w masie gazowej, przepuszczanej najpierw przez oczyszczacze, a nastepnie przez szereg katalizatorów poniewaz skladniki te sprzyjaja bardzo otrzymaniu u wylotu wspomnianych katalizatorów bardzo bogatego paliwa lekkiego. Przeko¬ nano sie jednak obecnie, ze lepiej jest u- sunac z gazów te skladniki, dajace sie skroplic, które posiadaja wysoki punkt wrzenia, a mianowicie destylujace sie do¬ piero powyzej 400° C. W tym celu te sklad¬ niki bardzo ciezkie wydziela sie z gazów destylacyjnych zapomoca deflegmatora w temperaturze okolo 400°C, umieszczonego pomiedzy urzadzeniem gazuj acem (piec lub retorta) a szeregiem oczyszczaczy, po których nastepuja katalizatory. Gazy, któ¬ re czyni sie lekkiemi i wzbogaca w wodór zapomoca katalizy, wchodza wiec do o- czyszczaczy dopiero po uwolnieniu sie od skladników ciezkich, destylujacych sie do¬ piero powyzej 400°, przyczem gazy powyz¬ sze po opuszczeniu deflegmatora zawiera¬ ja nadal wszystkie pary cial smolistych (gudronów) kondensujacych sie ponizaj 400°C. Wskutek tego unika sie kondensacji w oczyszczaczach i katalizatorach przez u- trzymanie w nich i w przewodach lacza¬ cych je odpowiedniej temperatury. Tem¬ peratura ta moze spadac stopniowo nie- tylko wskutek tego, ze unoszenie mechar- nicznet skladników, dajacych sie skroplic zapobiega czesciowo wszelkiemu ich skra¬ planiu, lecz równiez z tego powodu, ze ga¬ zy oczyszczane staja sie coraz lzejsze.Wobec powyzszego w oczyszczaczach u- trzymuje sie temperature nie wyzsza od 350° C, a w katalizatorach nie wyzsza od 250°.Po wyjsciu z deflegmatora B w urza¬ dzeniu przedstawionem schematycznie na fig. 1 zalaczonego rysunku, gazy przecho¬ dza przez oczyszczacz, opisany w patencie polskim Nr 8165, pod tytulem ,,Sposób i urzadzenie do odsiarkowywania na goraco gazów, pochodzacych z destylacji lub pra¬ zenia paliw stalych lub cieklych".Celem ulatwienia krazenia gazów u- mieszcza sie u wylotu oczyszczacza urza¬ dzenie ssace (dmuchawe lub injektor) D, utrzymywane podobnie, jak i inne czesci urzadzenia w temperaturze okolo 300°C, przyczem ten sam przyrzad tloczy gazy do katalizatorów.Urzadzenie powyzsze zawiera równiez przewody wprowadzajace do urza¬ dzenia w ilosciach zmiennych odpo¬ wiednio do potrzeby swiezy gaz uwodor¬ niajacy (np. gaz wodny) i to zarówno przed wejsciem gazów do pierwszego katalizato¬ ra, celem wytworzenia w nim dostatecznie czynnego srodowiska redukujacego, jak i pomiedzy dalszemi katalizatorami, celem wytworzenia w nich zadanej ilosci wodoru in statu nascendi, Te gazy uwodorniajace, pochodzace z dowolnego zródla, jak np. z pozostalosci przy fabrykacji pólkoksu. lub innychmaterjalów, doplywaja przewodami E, E1 i E2, zaopatrzonemi w kurki e, e1 i Ilosc tego gazu, która nalezy wprowa¬ dzic, okresla sie na podstawie analizy u- zytego materjalu surowego lub zapomoca próbek, pobieranych podczas fabrykacji.Gazy lub pary, wzbogacone po wyjsciu z ostatniego katalizatora H, przechodza przez kondensator / o temperaturze powie¬ trza otaczajacego, gdzie oddzielaja sie pa¬ ry, skraplajace sie w danych warunkach.Otrzymane wówczas skropliny sa naj¬ wazniejsza czescia otrzymanych produk¬ tów.Pary nieskroplone przechodza nato- — 3 —miast przewodem J do pochlaniacza K, za¬ wierajacego np. wegiel aktywowany lub o- lej rozcienczajacy. Gazy stale uchodza z pochlaniacza K przewodem L do gazomie¬ rza M, poezem moga byc zuzytkowane w piecu lub w innem urzadzeniu destylacyj- nem A, lub wprowadzane przewodami E, E1 i E2 do urzadzenia pomiedzy kataliza¬ tory, lub wreszcie mozna je uzyc do ogrze¬ wania poszczególnych czesci urzadzenia.Urzadzenie przedstawione na fig, 2 za¬ wiera przewód N doprowadzajacy zpo- wrotem pozostalosci gazowe do retorty destylacyjnej lub prazaka. Urzadzenie to w danym wypadku sklada sie z dwóch cze¬ sci A i A1, z których czesc A1 naladowana jest koksem, otrzymanym podczas prze¬ róbki poprzedniej, przez który to koks prze- przechodza pozostalosci gazowe, doply¬ wajace przewodami N — O1 jeszcze przed wejsciem przez przewód P do czesci A, zaladowanej swiezym materjalem suro¬ wym.Podczas koksowania materjalu, zawar¬ tego w czesci A, usuwa sie koks z czesci A1, celem napelnienia jej swiezym mate- rjalem. Pozostalosci gazowe przechodza zatem wzdluz drogi N—O—A—A1. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Urzadzenie do wytwarzania synte¬ tycznych paliw pednych, znamienne tern, ze posiada czesci skladowe, polaczone ze soba w szereg, jak przyrzad gazujacy (A) (piec, retorta lub generator) do prazenia, gazowania lub destylacji materjalów, za¬ wierajacych wegiel (lignitu, torfu, cial smo¬ listych, olejów lub innych), oczyszczacz przedewszystkiem odsiarkowujacy (C) do stopniowego pochlaniania siarki mineralnej i siarki organicznej, szereg katalizatorów (F, G, H), w których po redukcji, wraz z pierwszem ustaleniem sie wodoru w pa¬ rach nie dajacych sie skroplic (np. feno¬ lu), nastepuje frakcja produktów uwodor¬ nionych z równoczesnem wytwarzaniem sie wodoru in statu nascendi.

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, zna¬ mienne tern, ze zawiera ponadto pomiedzy przyrzadem gazujacym (A) i oczyszcza- czem (C) deflegmator (B), utrzymywany w temperaturze okolo 400°, a przed pierw¬ szym katalizatorem i pomiedzy dalszemi katalizatorami — przewody (E, E1, E2J za¬ opatrzone w kurki do wprowadzania do u- rzadzenia zmiennych ilosci gazów swiezych.

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienne tern, ze zawiera zespól oczyszcza- czy, katalizatorów i przewodów je lacza¬ cych, utrzymywanych w temperaturze niz¬ szej od 400°C. Societe Internationale des Procedes Prudhomme - Houdry. Zastepca: Inz. S, Pawlikowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Xr 8968. ricf. i A\

4. -/ r,j.2 cszC B _ :=¦- / - A/ r g- h + ¦ / . j 7^ H ¦' h-rl- '' Ti r] ^ l A-e' 4^ Ik/ / M 7 Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL