PL9833B1 - Sposób otrzymywania cennych niskowrzacych weglowodorów plynnych i gazowych z olejów mineralnych, roslinnych, smoly i produktów podobnych. - Google Patents

Description

Zapomoca znanych sposobów rozszcze¬ piania z wysokowrzacych weglowodorów mozna otrzymac weglowodory nizejwrzace, skoro podlegajace rozszczepieniu weglo¬ wodory przepuscic, ewentualnie pod ci¬ snieniem, w temperaturze okolo 500—600° przez rury, retorty i t. d. Przy sposobach tych w komorach reakcyjnych osadzaja sie znaczne ilosci wegla, które utrudniaja pra¬ ce i zmuszaja do czestszego oprózniania a- paratów.Obecnie wykryto, ze niedogodnosc po¬ wyzsza mozna usunac i przeprowadzic z dobra wydajnoscia wysokowrzace weglo¬ wodory w weglowodory nizejwrzace i gazy cenne, Skoro rozszczepianie prowadzic w obecnosci znajdujacego sie w cieczy przerabianej ciala grzejnego, ogrzane¬ go do temperatury wyzszej od tempe¬ ratury wrzenia cieczy przerabianej, na które skierowuje sie stale lub od cza¬ su do czasu strumien zawierajacych tlen gazów, jako to powietrza, lub wo¬ doru albo innych pozbawionych wegla gazów lub par, jako to pary wodnej lub amonjaku ogrzanych najkorzystniej, np. do temperatury okolo 500°. W ten spo¬ sób zapobiega sie osadzaniu wegla na ciele grzej nem, a ponadto osiaga sie znaczne zwiekszenie naboju (aparatu). Cialo grzej¬ ne w stosunku do obrabianej ilosci cieczy moze posiadac wymiary nieznaczne i mo¬ ze sie skladac np. z krótkiego odcinka ru¬ ry, utrzymywanej w temperaturze zaru za¬ pomoca ogrzewania wewnetrznego, lub tez z preta, tasmy zwoju drutu z metalu lubinnego przewodnika, jak np. weglika krze¬ mowego, grafitu, wegla i t. d., które zapo- moca elektrycznego ogrzewania utrzymu¬ je sie w temperaturze zaru czerwonego lub bialego. Cialo grzejne moze sie równiez skladac z ziarnek wegla lub kulek metalo¬ wych, umieszczonych miedzy elektrodami, przyczem ziarna lub kulki mozna utrzymy¬ wac w ruchu. W przypadku stosowania gazów, zawierajacych tlen lub pary wodne lub tez, skoro obrabia sie ciecze, zawiera¬ jace tlen lub siarke, cialo grzejne musi byc wykonane z tworzywa, któreby nie by¬ lo atakowane ani przez tlen ani tez przez siarke. Do tego celu nadaja sie np. chro- monikiel, zelazo chromoniklowe i stopy ko¬ baltowe. Skoro weglowodory rozklada sie w temperaturze bardzo wysokiej, np. w obecnosci ogrzanego do temperatury bia¬ lego zaru ciala grzejnego, natenczas to o- statnie nie powinno byc z metalu, który moze tworzyc weglik, gdyz cialo grzejne z lotwosciAby sie rozlozylo. W tym przy¬ padku stosuje sie celowo wegliki juz wy¬ tworzone, jak np. weglik krzemowy.Zarzace sie miejsce grzejne, w którem przy rozkladaniu sie weglowodorów wy¬ dzielaja sie gwaltownie gazy, mozna umie¬ scic wewnatrz cieklej masy przerabianej, lub w scianie naczynia, przyczem nalezy miejsce grzejne izolowac. Wewnatrz cie¬ czy lub na sciankach naczynia mozna, ro¬ zumie sie, umiescic wiecej miejsc grzej¬ nych. Wegiel o ile sie wydziela osadza sie w najnizej polozonem miejscu naczynia reakcyjnego, skad mozna go z latwoscia usunac.Przy przeprowadzaniu sposobu powyz¬ szego w praktyce, latwosc miarkowania temperatury ciala grzejnego, która mierzy sie jak zwykle najkorzystniej w sposób ciagly, stanowi znaczna korzysc.Temperature ciala grzejnego, umie¬ szczonego w cieczy, mozna np. przy uzy¬ ciu platyny szybko doprowadzic od tem¬ peratury nizszej od zaru czerwonego do temperatury zaru bialego, wdmuchujac pare wodna i do najjasniejszego zaru bia¬ lego — przy uzyciu grafitu. Rodzaj powsta¬ jacych w rozmaitych temperaturach pro¬ duktów, a przedewszystkiem otrzymywa¬ nych jednoczesnie gazów, jest bardzo róz¬ ny. W temperaturze niskiej, np. liczac o- kraglo w temperaturze 500°, tworza sie przewaznie oleje o temperaturze wrzenia od 80 do 300°, gaz zas sklada sie prze¬ waznie z olefin, zawiera natomiast mniej metanu, w temperaturze zas 700-1000° — ilosc wyzej wrzacych weglowodorów sie zmniejsza i gaz zawiera przewaznie me¬ tan.Stosujac jako cialo grzejne grafit, któ¬ ry najlepiej zastosowac w postaci pylu, i który ogrzewa sie zapomoca pradu o ni¬ skiem napieciu, otrzymuje sie przewaznie gaz o znacznej procentowej zawartosci a- cetylenu i nieznaczna ilosc cieklych weglo¬ wodorów.Sposób daje sie przeprowadzic równiez pod cisnieniem. Jako produkty, nadajace sie do przeróbki, wchodza w gre szczegól¬ nie smoly i oleje mineralne, jak równiez inne bitumy i ich produkty destylacji prze¬ ksztalcenia i pozostalosci. Zapomoca spo¬ sobu niniejszego mozna równiez przera¬ biac inne ciekle w temperaturze wyzszej, produkty, jak i produkty zwierzecego lub roslinnego pochodzenia, np. oleje.W dalszym ciagu wykryto, ze mozna równiez produkty wyjsciowe w postaci pa¬ ry przepuszczac, najkorzystniej ze znacz¬ na szybkoscia, przez ogrzane do wysokiej temperatury cialo grzejne z metalu lub innego tworzywa, którego rozszerzalnosc w kierunku przeplywu par goracych mo¬ ze byc nieznaczna, w kierunku zas prosto¬ padlym do przeplywu — stosunkowo wiel¬ ka. Pozadanem jest, lecz nie jest to rzecza konieczna, aby cialo grzejne bylo oplóki- wane od czasu do czasu lub stale powie¬ trzem, wodorem lub gazami wydzielaj ace- mi ten ostatni, jako to para wodna, amo- — 2 —njakiem i tym podobnemi substancjami ga- zowemi. Mozna równiez stosowac obslugi¬ wane mechanicznie urzadzenia oczyszcza¬ jace, zapomoca których moznaby z latwo¬ scia usuwac, nie przerywajac pracy, osa¬ dzajacy sie ewentualnie wegiel. Produkty w postaci pary ochladza sie poza cialem grzejnem, najkorzystniej w ten sposób, aby sie skraplaly tylko weglowodory wyzej- wrzace, podczas gdy gazy utworzone pod¬ czas procesu i zawierajace znaczne ilosci olefin i nizejwrzacych weglowodorów do¬ prowadza sie do drugiej wezownicy chlod¬ niczej, gdzie te ostatnie zostaja skroplone.Wydzielone uprzednio wyzej wrzace we¬ glowodory mozna odparowac i doprowa¬ dzic ponownie do ciala grzejnego. Zasób ne w olefiny gazy, uchodzace z drugiej wezownicy chlodniczej po skropleniu ni- skowrzacych weglowodorów w celu odzy¬ skania zawartej w nich w postaci pary benzyny, przepuszcza sie przez cialo po¬ rowate, jak np. wegiel aktywowany. Olefi¬ ny gazowe, jak acetylen, propylen i t. di, mozna przeprowadzic w temperaturze wyzszej pod cisnieniem w benzyne i ben¬ zen.Rysunek wyjasnia blizej powyzszy spo¬ sób.W wysokim emaljowanym warniku A, napelnionym w przyblizeniu do Vs swej wysokosci nafta amerykanska, wrzaca w temperaturze 170—270°, znajduje sie cia¬ lo grzejne 5, skladajace sie z kilku rów¬ noleglych rurek chromoniklowych, które utrzymuje sie zapomoca przepuszczania przez nie gazów goracych w temperatu¬ rze, liczac okraglo, 700°. Przez okienko F mozna obserwowac cialo grzejne. Pod tern ostatniem umieszcza sie tarcze, która osla¬ nia cialo B od wytrysków wrzacego oleju.Z par oleju, które przeszly przez cialo grzejne, rozkladajac sie czesciowo w chlodnicy D, która utrzymuje sie w tempe¬ raturze, liczac okraglo, 100° skrapla sie weglowodory wyzejwrzace, które sciekaja zpowrotem do warnika. Utworzona ben¬ zyna lekka i gazy, zawierajace olefiny, u- chodza do chlodnicy E, w której benzyna ulega skropleniu. Z materjalu wyjsciowe¬ go 45% (liczac w liczbach okraglych) przechodzi w benzyne, wrzaca w granicach 70—170°; pozostalosc przechodzi w gaz, skladajacy sie z 64% acetylenu, propy¬ lenu, butylenu, 5% wodoru, 21% etanu i metanu i 10% azotu. Cialo grzejne nawet po dluzszej pracy nie pokrywa sie we¬ glem.W tym przypadku cialo grzejne mozna ogrzewac zapomoca elektrycznosci, najko¬ rzystniej stosuja w tym celu prad elek¬ tryczny o niskiem napieciu i bardzo znacz¬ nej sile. Cialo grzejne moze posiadac in¬ ny ksztalt. Nalezy baczyc, aby ciecz nie o- pryskiwala ciala grzejnego, w przeciwnym bowiem razie na tern ostatniem osadza sie wegiel, zmniejszajac przewodnictwo cie¬ pla, wskutek czego wydajnosc weglowo¬ dorów niskowrzacych spada. Skoro jed¬ nak wegiel osadzi sie na ciele grzejnem, co mozna stwierdzic przy pomocy obser¬ wacyjnego okienka, natenczas, nie przery¬ wajac procesu, kieruje sie na cialo grzejne strumien powietrza, wodoru, pary wodnej lub amonjaku. Osad weglowy, jak równiez skorupe, utworzona z mineralnych sklad* - ników ropy naftowej, mozna równiez pod¬ czas pracy usunac mechanicznie, dzieki stosunkowo nieznacznym wymiarom i moz¬ liwie masywnej budowie ciala grzejnego.Przy procesie rozszczepiania szkodli¬ wemu osadzaniu sie wegla, szczególnie w postaci skorupy koksowej, mozna równiez zapobiec, utrzymujac wegiel w cieczy w postaci nieszkodliwej dla procesu, a mia¬ nowicie w postaci drobnosproszkowanej, czesciowo w postaci koloidu, w ten sposób, iz cialo ciekle ogrzewa sie zapomoca) ru¬ chomych powierzchni ogrzewalnych lub ru¬ chomych cial grzejnych. Mozna np. stoso¬ wac mieszadlo, którego lopatki ogrzewa sie zapomoca pradu niskiego napiecia lub — 3 —zapomoca elektrycznej indukcji. W tym przypadku korzystnie jest mieszadlu na¬ dac ksztalt mozliwie prosty, a to w tym celu, aby mozna bylo zalozyc przyrzad zgarniajacy, któryby uniemozliwial two¬ rzenie sie skorupy weglowej. Proces moz¬ na prowadzic równiez zapomoca ogrzewa¬ nia zewnetrznego; np. naczyniu, w którem uskutecznia sie rozszczepianie, mozna na¬ dac ksztalt poziomego, obrotowego walca, z jednej strony którego doprowadza sie, z drugiej zas strony odprowadza podlegaja¬ cy przeróbce olej- W walcu, który mozna wykonac np. z chromu niklowego, utrzy¬ muje sie zapomoca obrotu walca kulki me¬ talowe, np. z chromu niklowego w ciaglym ruchu, wskutek czego osadzanie sie wegla na ruchomych sciankach walca jest nie¬ mozliwe.Wydzielajacy sie wegiel przy podobnej metodzie pracy znajduje sie w cieklem tworzywie obrobionem w postaci drobno- sproszkowanej, czesciowo w postaci koloi¬ du. Po usunieciu wegla pozostale produkty mozna poddac ponownej przeróbce ter¬ micznej.Okazalo sie dalej, ze korzystnie jest, aby powierzchnie ogrzewalne, wzglednie ciala grzejne, jak równiez scianki we- . wnetrzne naczynia, w którem przerabia sie smole i oleje mineralne, byly wykonane z tworzywa, które po wetknieciu sie z oleja¬ mi nie ladowalo sie elektrycznoscia o zna¬ ku przeciwnym do tej, jaka laduje sie za¬ wieszony w oleju wegiel, gdyz natenczas wegiel osadzalby sie na nich. Jak sie oki- zalo do tego celu nadaja sie np. metale, które w warunkach reakcji nie tworza siarczków, tlenków i weglików.Poniewaz podczas badania rzeczonych zawiesin weglowych, wzglednie roztworów koloidalnych wegla w olejach okazalo sie, ze czasteczki wegla naladowane sa w ole¬ ju dodatnio, mozna wiec te ich wlasnosc wykorzystac do ich usuniecia; w tym ce¬ lu ciecz poddaje sie dzialaniu przeciwnego ladunku elektrycznego, mianowicie styka sie ja z masa posiadajaca ladunek od¬ wrotny. Jako mase podobna stosuje sie naj odpowiedniej ciala, które przy zetknie¬ ciu sie z olejem laduja sie ujemnie, jak krzemiany i tlenki, jak np. porcelana bez szkliwa, szamot, masa Marynardfa, azbest i tym podobne materjaly, ponadto siarcz¬ ki, jak np. siarczek zelaza i t. d. Ciecz za¬ wierajaca wegiel przepuszcza sie przez przesacz z podobnej masy. Naladowane dodatnio czasteczki wegla osadzaja sie na cialach naladowanych ujemnie i tworza skorupe. Mozna równiez ciala rzeczone, w stanie niezbyt drobnym, dodac do cie¬ czy i nastepnie usunac wraz z osadzonem na nich weglem zapomoca przesaczenia.Mozna postepowac np. w sposób naste¬ pujacy. Z aparatem, sluzacym do roz¬ szczepiania lub uwodorniania, laczy sie za¬ pomoca przewodów doprowadzajacych i odprowadzajacych dwie naprzemian uzy¬ wane skrzynki przesaczowe, w których w kazdej znajduje sie sluzace do usuwania drobnych czasteczek wegla sito geste i skladajaca sie z tlenków lub krzemianów masa filtracyjna, np. wata azbestowa. Pod¬ legajacy rozszczepianiu wzglednie uwo¬ dornianiu produkt, ewentualnie podczas obróbki, przepompowuje sie przez przesacz i doprowadza 4? stanie oczyszczonym zpo- wrotem do aparatu rozszczepiajacego. Sko¬ ro jeden z przesaczów zostanie wyczerpa¬ ny, natenczas sie go wylacza i oczyszcza, wlaczajac jednoczesnie drugi. W ten spo¬ sób mozna zapobiec osadzaniu sie wegla w aparacie i ten ostatni uzywac bez przer¬ wy miesiacami.Naladowane dodatnio czasteczki we¬ gla, jak sie dalej okazalo, mozna usunac z oleju zapomoca kataforezy. W tym przy¬ padku zamiast dwóch skrzynek filtrowych stosuje sie osadzacz, w którym sa zawie¬ szone jeden lub wiecej elektrod nalado¬ wanych ujemnie zasilanych pradem sta¬ lym wysokiego napiecia, np. 20000 wolt. — 4 —Na sciankach osadzacza, które nalezy u- ziemic, znajduje sie biegun dodatni. Zawie¬ rajacy wegiel olej przepuszcza sie zdolu do góry przez elektrody, które celowem jest uksztaltowac w ten sposób, aby mogly byc poruszane przez przeplywajacy olej.Czasteczki wegla osadzaja sie na elektro¬ dach w postaci platków, które opadaja na dno naczynia, iskad zmieszane z nieznacz¬ na iloscia oleju usuwa sie je jako bloto.Przyklad. Smole, otrzymana z wegla brunatnego, z której usunieto zwiazki o charakterze fenolowym, ogrzewa sie w warniku glinowym, zaopatrzonym w chlod¬ nice zwrotna i ogrzanym z zewnatrz do 360°. Zawieszone w smole cialo grzejne z grafitu ogrzewa sie silnym pradem do 750° i oplókuje, dmuchajac, nieznaczna iloscia wodoru. Odpedza sie prawie ze bezbarwny olej o temperaturze wrzenia 80—300°. Gaz zapiera 4% C029 2,5% H2S, 35% Cn ff;n, 5,3% CO, 9% H2, 38% Cff4, C2HQ i 6,2% N2. PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób otrzymywania cennych, w szczególnosci niskowrzacych cieklych i ga¬ zowych weglowodorów ze smoly i olejów mineralnych, jak równiez ich produktów destylacji, przeksztalcenia i pozostalosci olejów roslinnych i zwierzecych i produk¬ tów podobnych, znamienny tern, ze roz¬ klad uskutecznia sie zapomoca zanurzone¬ go w cieczy, najkorzystniej w stosunku do ilosci tej ostatniej, malego ciala grzejnego, które ogrzewa sie znacznie wyzej punktu wrzenia cieczy, lub zapomoca kilku cial grzejnych, stosujac ewentualnie inny spo¬ sób ogrzewania, przyczem cialo grzejne o- plókuje sie stale lub od czasu do czasu ga¬ zami zawierajacemi tlen lub wodorem lub podobnemi, pozbawionemi wegla gazami lub parami, które odszczepiaja wodór.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze wytwarzajace sie gazy przera¬ bia sie na weglowodory ciekle lub alko¬ hole.
3. 3. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tern, ze podlegajace prze¬ ksztalceniu ciala przepuszcza sie w posta¬ ci pary, celowo ze znaczna szybkoscia, przez rozzarzone cialo grzejne, majace nie¬ wielkie wymiary w kierunku przeplywu gazu, przyczem cialo grzejne w razie po¬ trzeby oplókuje sie wspomnianemi w zastrz. 1 gazami lub oczyszcza podczas pracy mechanizmu.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamien¬ ny tern, ze wysokowrzace skladniki par przepuszczanych, po oddzieleniu skladni¬ ków niskowrzacych, przepuszcza sie po¬ nownie przez rozzarzone cialo grzejne.
5. 5. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1, znamienna tern, ze ogrzewanie konieczne uskutecznia sie, ewentualnie w obecnosci wodoru lub innych gazów lub par, pod do- wolnem cisnieniem, zapomoca ruchomych powierzchni ogrzewalnych lub ruchomych cial grzejnych.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1—5, zna¬ mienny tern, ze powierzchnie ogrzewalne i scianki wewnetrzne aparatów wykonane sa z tworzywa takiego, któreby w zetknie¬ ciu sie ze smola i olejami mineralnemi po¬ siadaly ladunek elektryczny odwrotny do ladunku zawieszonego w smole lub ole¬ jach mineralnych wegla.
7. 7. Sposób usuwania wegla zawieszo¬ nego w cieczach obrabianych wedlug zastrz. 1—6, jak równiez ze smól wszel¬ kiego pochodzenia, olejów mineralnych, ich pozostalosci i t. d. podczas ich obróbki termicznej, znamienny tern, ze ciekle cia¬ la poddaje sie dzialaniu ladunku elek¬ trycznego o znaku przeciwnym do znaku ladunku, posiadanego przez zawarty w cie¬ czy wegiel.
8. 8. Postac wykonania sposobu wedlug zastrz. 7, znamienna tern, ze zawierajaca wegiel ciecz styka sie z masa oi ladunku przeciwnym lub poddaje ja kataforezie. I. G. Farbenindustrie A k t i e n g e s e 11 s c h a f t. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 9833. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL