PL92008B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób odpopielania surowców bitumicznych takich jak ekstrakty weglowe, smoly weglowe oraz pozostalosci ropne, które stanowia, surowce dla otrzymywania paliw plynnych w procesie katalitycznego uwodornienia.Obecnosc pewnych ilosci skladników nieorganicznych okreslonych jako popiól w surowcach bitumicznych powoduje szybka utrate aktywnosci katalizatorów stosowanych w reakcji uwodornienia wysokowrzacych surowców bitumicznych. Szybka utrata aktywnosci katalizatorów oraz brak mozliwosci ich reaktywnosci je*t przyczyna wysokiego zuzycia tych katalizatorów, stwarzajac powazne trudnosci ruchowe zwiazane z koniecznoscia czestej wymiany katalizatora oraz wzrostu kosztów operacyjnych procesu.Znane sposoby przedluzania zywotnosci katalizatorów reakcji uwodornienia wysokowrzacych surowców bitumicznych zawierajacych popiól polegaja na wstepnym odpopieleniu surowca. Odpopielenie polega na przemyciu surowca w warunkach intensywnego mieszania wodnym roztworem kwasu mineralnego o stezeniu 1 — 10% przy stosunku roztworu kwasu do surowca wiekszym od jednosci. Sposób ten ma zastosowanie Jedynie dla czesciowego odpopielania wysokowrzacych surowców bitumicznych pochodzenia weglowego jak rm przyklad ekstrakty o zawartosci popiolu powyzej 0,1 procenta wagowego. W przypadku tym zastosowanie tego sposobu umozliwia obnizenie zawartosci popiolu o okolo 50%. Zastosowanie tego sposobu dla odpopielania surowców pochodzenia ropnego, w których zawartosc popiolu jest znacznie nizsza, nie daje pozadanego efektu.W przypadku surowców weglowych zastosowanie tego sposobu jest zwiazane z szeregierrt trudnosci technicznych.Kwasny roztwór wodny tworzy z surowcem trwale emulsje. Rozdzielenie roztworu wodnego od surowca bitumicznego jest operacja czasochlonna, musi byc prowadzone w podgrzewanych odstojnikach o duzej pojemnosci. Ponadto zastosowanie tego sposobu stwarza powazny problem zwiazany z oczyszczeniem kwasnych wód sciekowych.Sposób wedlug wynalazku polega na odpopieleniu ekstraktu weglowego w trzech polaczonych szeregowo reaktorach w obecnosci naturalnych sorbentów mineralnych, jak bentonity i ily bentonitowe, znajdujace sie w zlozu stacjonarnym pod cisnieniem wodoru. Proces odpopielenia prowadzony jest w temperaturze od 623 do 733°K pod cisnieniem od 1 do 40 MN/m2 wodoru, przy szybkosci objetosciowej surowca od 0,1 do2 92 008 1 m3/m3 godz. przy stosunku wodoru w obiegu do surowca od 1 do 5 Vm3/kG. Produkty reakcji z ostatniego reaktora rozprezane sa w goracym rozdzielaczu. Gaz poreakcyjny oraz produkty parowe z goracego rozdzielacza ochlodzone w chlodnicy wprowadzane sa do zimnego rozdzielacza. Z gazu zawierajacego nieprzereagowany wodór oraz niewielkie ilosci weglowodorów gazowych odzyskiwany jest gaz wodorowy, który zawracany jest do obiegu. Produkt ciekly z zimnego rozdzielacza zawierajacy w swoim skladzie weglowodory o temperaturze wrzenia do 633°K laczony jest ze strumieniem produktów uwodornienia odpopielonego ekstraktu weglowego, który poddawany jest destylacji w kolumnie prózniowej. Faza ciekla z goracego rozdzielacza stanowiaca odpopielany ekstrakt weglowy odprowadzana jest do ukladu uwodornienia. W wyniku procesu odpopielania uzyskuje sie 70 procentowy stopien odpopielenia ekstraktu weglowego. Odpopielony ekstrakt weglowy stanowi surowiec wyjsciowy do otrzymywania paliw plynnych w procesie katalitycznego uwodornienia. Czas pracy katalizatora stosowanego do procesu uwodornienia odpopielonego ekstraktu weglowego jest osmiokrotnie dluzszy od czasu pracy tego samego katalizatora nie poddawanego uprzednio operacji odpopielania.Sposób odpopielania surowców bitumicznych jest blizej objasniony w przykladzie wykonania.' - * Bn*z y.k;l a d. 150 kG ekstraktu weglowego o gestosci w293°K równej 1.179 kg/m3 i skladzie elementarnym: 0-88,08% wagowych, H^-6,23% wagowych, Nk-1,10% wagowych, Sb-0,38% wagowych, 0b—4,23% wagowych, o zawartosci popiolu 0,9% wagowych i skladzie grupowym: zawartosc czesci • •,» * nierozpuszczalnych w benzenie — 23% wagowych, asfaltenów—23% wagowych i 54% wagowych skladników olejowych ogrzewany jest do uplynnienia to jest do temperatury 400°K. Stopiony ekstrakt weglowy laczy sie ze strumieniem gazu wodorowego i poddaje sie odpopieleniu w trzech stopniach reakcji stosujac jako sorbent il bentonitowy o naturalnej zawartosci tlenków zelaza 15% wagowych. Polaczone strumienie ekstraktu weglowego i wodoru wprowadzane sa do podgrzewacza, w którym ogrzane sa do temperatury 673°K pod cisnieniem MN/m2. Podgrzana mieszanina wodoru i ekstraktu weglowego z podgrzewacza wprowadzana jest do trzech szeregowo polaczonych reaktorów odpopielenia, w których znajduje sie stacjonarna warstwa ilu bento nitowego.Proces odpopielenia prowadzi sie w temperaturze 698°K przy cisnieniu wodoru 30 MN/m2, przy szybkosci objetosciowej surowca 0,3 m3/m3 godz. i przy stosunku wodoru w obiegu do surowca 2,5 Nm3/kg. Produkty reakcji z ostatniego reaktora odpopielenia rozprezane sa w goracym rozdzielaczu/Gaz poreakcyjny oraz produkty parowe z goracego rozdzielacza chlodzone sa w chlodnicy wprowadzane do zimnego rozdzielacza gdzie nastepuje rozdzial gazów poreakcyjnych od kondensatu lekkich produktów reakcji odpopielenia. Z gazu z zimnego rozdzielacza zawierajacego nieprzereagowany wodór oraz niewielkie ilosci weglowodorów gazowych odzyskiwany jest gaz wodorowy, który zawraca sie do obiegu. Produkt ciekly z zimnego rozdzielacza zawierajacy w swoim skladzie weglowodorowy o temperaturze wrzenia do 633°K laczony jest ze strumieniem produktów uwodornienia odpopielonego ekstraktu weglowego, który poddawany jest destylacji w kolumnie prózniowej.Faza ciekla z goracego rozdzielacza stanowiaca odpopielony ekstrakt weglowy odprowadzana jest do ukladu uwodornienia. * W rezultacie procesu odpopielenia uzyskuje sie gazy weglowodorowe NH3, H2S i H20 w lacznej ilosci 9,75 kg oraz produkty ciekle w ilosci 144,45 kg. Wydajnosc produktów liczona na wprowadzony do reakcji ekstrakt wynosila 102,8% wagowych. Odpopielony ekstrakt weglowy posiada gestosc w293°K - 1.121 kg/m3 i zawartosc popiolu 0,24% wagowych oraz charakteryzuje sie wysokim stopniem przemiany ciezkich skladników grupowych. Sklad grupowy odpopielonego ekstraktu weglowego przedstawia sie nastepujaco: zawartosc czesci nierozpuszczalnych w benzenie — 4,3% wagowych, asfaltenów — 8,8% wagowych, skladniki olejowe — 86,9% wagowych. Odpopielony ekstrakt weglowy poddaje sie reakcji uwodornienia do paliw plynnych, w której czas pracy katalizatora po odpopieleniu surowca z zastosowaniem metody wedlug wynalazku jest osmiokrotnie dluzszy niz na surowcu, który nie byl odpopielony. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób odpopielania surowców bitumicznych polegajacy na prowadzeniu procesu w podwyzszonej temperaturze i w podwyzszonym cisnieniu, znamienny tym, ze odpopielanie prowadzi sie w trzech szeregowo polaczonych reaktorach zawierajacych stacjonarne zloze ziarn ilu bento nitowego, bentonitu lub zuzytych katalizatorów, przy szybkosci objetosciowej od 0,1 do 1,0 m3/m3 godz. oraz przy sto unku wodoru w obiegu do surowca od 1 do 5 Nm3/kg, zas uzyskany ciekly produkt poddaje sie uwodornieniu w znany sposób. Prac. Poligraf. UP PRL mklad 120+18 Cena 45 zl PL