CS226804B1 - Způsob separace uhlovodíků, uhlovodíkových směsí nebo uhlovodíků se substituovanými vodíky v molekule - Google Patents

Způsob separace uhlovodíků, uhlovodíkových směsí nebo uhlovodíků se substituovanými vodíky v molekule Download PDF

Info

Publication number
CS226804B1
CS226804B1 CS864981A CS864981A CS226804B1 CS 226804 B1 CS226804 B1 CS 226804B1 CS 864981 A CS864981 A CS 864981A CS 864981 A CS864981 A CS 864981A CS 226804 B1 CS226804 B1 CS 226804B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
hydrocarbons
coagulation liquid
carbon black
water
mixture
Prior art date
Application number
CS864981A
Other languages
English (en)
Inventor
Frantisek Ing Necesany
Karel Ing Svoboda
Zdenek Kvapil
Jaromir Dr Vacek
Original Assignee
Necesany Frantisek
Svoboda Karel
Zdenek Kvapil
Jaromir Dr Vacek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Necesany Frantisek, Svoboda Karel, Zdenek Kvapil, Jaromir Dr Vacek filed Critical Necesany Frantisek
Priority to CS864981A priority Critical patent/CS226804B1/cs
Publication of CS226804B1 publication Critical patent/CS226804B1/cs

Links

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu separace uhlovodíků, uhlovodíků se substituovanými atomy vodíku v molekule nebo jejich směsí z tvarovaných sazových částic za použití vodní páry jako vytěsňovacího Činidla. Tvarované sazové částice, například sazové peletky, jsou produktem zpracování vodných suspenzí sazí. Vodní suspenze sazí vznikají jako vedlejěí pro dukty parciální oxidace ropných a dehtových surovin, například při výrobě generátorového plynu zplyňováním mazutu. Parciální oxidací mazutu směsí kyslíku a vodní páry vznikají vedle plynných produktů i sazové částečky mikronových rozměrů, které se odstraňují z proudu plynů vypíráním vodou, přičemž vzniká vodná suspenze sazových mikročástic obvykle s obsahem 0,1 až 3 % hmot. sazí. Isolace sazových mikročástic z vodné suspenze se provádí jejím smísením skoagulační kapalinou nemísitelnou s vodou, charkterizovanou bodem varu v rozmezí 30 °C až 200 ®C a hodnotou mezipovrchového napětí vůči vodě vyšší než 5,10“^ N/m, například uhlovodíky, jejich směsi nebo uhlovodíky se substituovanými vodíky v molekule. Při intenzivním styku vodné suspenze sazí s koagulační kapalinou - uhlovodíkovou směsí dochází k přesmyku pevné fáze - sazových mikročástic - z vodné fáze do organické fáze a vzniká heterogenní směs sazových částic s koagulační kapalinou, která obsahuje cca 7 % hmot. vody. Koagulační kapalina se sorpčně váže na povrchu pórů sazových mikročástic, takže vzniklá heterogenní směs mé vzhled pevné fáze. Současně při přesmyku pevné fáze mezi kapalnými fázemi) způsobeném vyšší smáčitelností sazových mikročástic koagulační
226 804
226 804 kapalinou, doohází ke zhlukování sazových mikročástic a jejich mechanickému spojování do tvarovaných mikročástic například sazových peletek. Separace uhlovodíků nebo jejich směsí z tvarovaných sazových částic se provádí tepelným zpracováním heterogenní směsi v přítomnosti dusíku, popřípadě kysličníku uhličitého. Odstranění těkavých složek z heterogenní směsi, tj. uhlovodíkových směsí a malého množství přítomné vody, se provádí sušením v proudu dusíku a jejich isolace z proudu sušicího média se provádí chlazením směsi dusíku a těkavých složek doprovázeným postupnou kondenzací jejich par. Odstranění těkavých slo žek z tvarovaných sazových částic a jejich následnou isolaci z proudu sušicího média, lze provádět suěením heterogenní směsi v uzavřeném nebo otevřeném okruhu sušicího média. Při sušení v otevřeném okruhu, tj. s jedním průchodem sušicího média přes sušicí zo'nu, se předehřátý dusík uvede do styku se sušenou heterogenní směsí, tj. tvarovanými sazovými částicemi a těkavé složky - uhlovodíková směs a voda - se převedou v důsledku výměny tepla mezi fázemi do proudu sušicího média a po výstupu ze sušicí zóny se plynná fáze ochladí a , těkavé složky vykondenzují. Při sušení v uzavřeném okruhu ee předehřáté sušicí médium po , průchodu sušicí zóny ochladl, zbaví zkondenzovaných podílů těkavých složek a po předehřátí * se vrací zpět do sušicí zóny. Výhodou systému s otevřeným okruhem sušicího média je dokonalé odstranění těkavých složek z heterogenní směei a práce při nepříliš vysokých teplotách, nevýhodou je vysoká měrná spotřeba sušicího média a vysoké ztráty uhlovodíkové směsi při jejich ieolaci z proudu sušicího média, které nelze odstranit ani zařazením strojního chlazení na nízké teploty. Výhodou systému s uzavřeným okruhem je nízká měrná spotřeba čerstvého sušicího média a nízké, prakticky zanedbatelné ztráty uhlovodíkové směsi z okruhu sušicího média, nevýhodou je vysoká energetická náročnost procesu, tj. sušení při vysokých teplotách a isolace těkavých složek při kondenzaci podchlazováním na nízké teploty, přičemž i přes tuto energetickou náročnost se nedosáhne dokonalého odstranění uhlovodíkových směsí z tvarovaných sazových částic. Zbytkový obsah uhlovodíků v sazových částicích představuje ztráty uhlovodíků a současně znehodnocuje i sušený materiál a omezuje i rozsah jeho využití. Uvedené nevýhody jsou odstraněny postupem dle vynálezu.
Nyní bylo zjištěno, že prakticky úplného odstranění uhlovodíků nebo uhlovodíkových směsí nebo uhlovodíků substituovanými podíly v molekule z heterogenní směsi ve formě tvarovaných sazových částic se dosáhne jejím tepelným zpracováním v přítomnosti vodní páry.
Způsob separace uhlovodíků, uhlovodíkových směsí nebo uhlovodíků se substituovanými vodíky v molekule, tj. koagulační kapaliny z tvarovaných sazových částic přímým stykem s vodní parou s následujícím ochlazením vytěsněných par koagulační kapaliny společně s nezkondenzovanými podíly vodní páry, kondenzací a vznikem dvou nemísitelných fází, kteří se od sebe oddělí, potom se nepolární složka recirkuluje a vodná vrstva se odvádí, spočívá podle vynálezu v tom, že tvarované sazové částice, připravené míšením koagulační kapaliny, tj. uhlovodíků nebo uhlovodíkových směsí a/nebo uhlovodíků se substituovanými vodíky v molekule s bodem varu v rozmezí 30 až 200 °C a hodnotou mezipovrchového napětí vůči vodě vyšší než 5· 10 J/Nm s vodnou suspenzí sazových mikročástic, která byla získána vyp-í-r^n/m plynných produktů parciální oxidace ropných a dehtových surovin, v heterogenní směsi s koagulační kapalinou a vodou, přičemž směs obsahuje 50 až 88 % hmot. koagulační kapaliny,
226 804 až 15 % hmot. vody a 10 až 40 % hmot. uhlíku, se uvédí do přímého styku s nasycenou nebo přehřátou vodní parou při teplotě 20 až 200 °C, výhodně 50 až 120 °C po dobu 2 áž 300 minut, výhodně 5 až 120 minut. Poměr koagulační kapaliny obsažené v heterogenní směsi ke vstupní páře je v rozmezí 4:1 až 1:5» výhodně v rozmezí 2:1 až 1:1.
Při tepelném zpracování heterogenní smě3i sazí, koagulační kapaliny a vody ve formě tvarovaných částic sazových se dosáhne nejen prakticky úplného odstranění koagulační kapaliny ze sazových částic, ale i její prakticky kvantitativní isolace při chlazení a kondenzaci výstupních produktů tepelného zpracování.
Při přímém styku heterogenní směsi s vodní parou dochází v důsledku výměny tepla a hmoty k ohřevu vrstvy tvarovaných sazových částic a vytěsňování sorpčně vázané koagulační kapaliny z po'rů sazových částic. Současně s vytěsňováním koagulační kapaliny dochází i k jejímu vypařování a zaplňování pórů částic kondenzujícími podíly vodní páry. Zkondenzovaná vodní pára není na rozdíl od koagulační kapaliny na povrchu pórů sazových částic sorpčně vázaná. Nezkondenzované podíly vodní páry a páry koagulační kapaliny jsou odváděny ze stykové zóny do chladicí a kondenzační sekce, kde dochází k ochlazování a postupné kondenzaci všech přítomných složek. Vzhledem k tomu, že v systému nejsou přítomny nezkondenzovatelné složky, dojde k totální kondenzaci všech složek směsi, přičemž ztráty koagulační kapaliny z kondenzačního systému jsou zanedbatelné. Po kondenzaci vodní páry a koagulační kapaliny dochází ke vzniku dvou nemísitelných kapalných fází - vodné fáze a organické fáze. Vodná fáze obsahuje stopová množstvá koagulační kapaliny daná rozpustností jednotlivých složek koagulační kapaliny ve vodě. Organická fáze - koagulační kapalina nasycená vodou - se vrací zpět k izolaci sazových mikročástic z vodné suspenze sazí.
Tepelné zpracování heterogenní směsi sazí, koagulační kapaliny a vody se v přítomnosti vodní páry provádí při teplotách do 200 °C, takže nedochází k úbytku uhlíkové hmoty reakcí sazí s vodní parou. Tento jev nastává při tepelném zpracování uhlíkových, heterogenních směsí s obsahem uhlovodíků v přítomnosti vodní páry při vyšších teplotách.
Důležitým faktorem z hlediska ztrát koagulační kapaliny při separaci je poměr vytěsňovacího činidla - vodní péry - k množství koagulační kapaliny obsažené v heterogenní směsi vstupující do procesu. Se stoupajícím poměrem vodní páry ke koagulační kapalině rostou ztráty uhlovodíkové směsi při separaci a množství odpadní vodné fáze. Při nedostatečném poměru vodní páry ke koagulační kapalině se nedosáhne kvantitativního odstranění uhlovodíků z heterogenní směsi. Vhodný poměr z hlediska ekonomiky procesů a požadavku kvatitativního odstranění uhlovodíků z tvarovaných sazových částic je v rozmezí 0,2 až 0,4 kg vodní péry na 1 kg koagulační kapaliny podle typu a složení použité koagulační kapaliny. Vynález je blíže objasněn v následujících příkladech
Příklad 1
Heterogenní směs ve formě tvarovaných sazových částic s obsahem 72 % hmot. směsí Cg uhlovodíků, 8 % hmot. vody a 20 % hmot. uhlíku ve formě sazí se zbavuje uhlovodíkové směsi postupem podle vynálezu. Tvarované sazové částice, které se kontinuálně dávkují do zařízení v množství 100 kg/h, se uvádějí do styku s přehřátou vodní parou po dobu 15 minut
226 804 při teplotě 98 °C a přetlaku v zařízení 5 kPa, přičemž dochází k vytěsnění sorpčně vázané uhlovodíkové směsi kondenzující vodní parou, tou vodní parou při teplotě 20 až 200 °C, výhodně 50 až 120 °C po dobu 2 až 300 minut, výhodně 5 až 120 minut, ?při kterém se sorpčně vázaná koagulační kapalina vytěsňuje z pórů sazových částic a nahrazuje z kondenzovanou vodní parou a páry koagulační kapaliny společně s nezkondenzovanými podíly vodní páry se odvádějí a chladí, přičemž dochází k totální kondenzaci a vzniku dvou nemísitelných kapalných fází, které se od sebe v dalším stupni gravitačně oddělí a koagulační kapalina se vrací zpět k isolaci sazových částic z vodných suspenzí, zatímco vodná fáze znečištěná stopovým množstvím použité koagulační kapaliny, které je závislé na její rozpustnosti ve vodě, se likviduje běžně používanými postupy. Poměr koagulační kapaliny obsažené v heterogenní směsi ke vstupní vodní páře je v rozmezí 4:1 až 1:5 výhodně v rozmezí 2:1 až 1:1. Vynález je blíže objasněn v následujících příkladech.
Příklad 1
Heterogenní směs ve formě tvarovaných sazových částic s obsahem 72 % hmot. směsí Cg uhlovodíků, 8 % hmot.vody a 20 % hm. uhlíku ve formě sazí se zbavuje uhlovodíkové směsi postupem podle vynálezu. Tvarované sazové částice, které se kontinuálně dávkují do zařízení v množství 100 kg/h, se uvádějí do styku a přehřátou vodní párou po dobu 15 minut při teplotě 98 °C a přetlaku v zařízení 5 kPa, přičemž dochází k vytěsnění sorpčně vázané uhlovodíkové směsi kondenzující vodní párou a k zaplnění pórů částic kondenzátem,který na rozdíl od uhlovodíkové směsi není v pórech částic sorpčně vázán. Poměr vodní páry vstupující do zařízení k množství uhlovodíkové směsi obsažené ve zpracovávaných sazových částicích je 1 : 2. Páry uhlovodíkové směsi společně s nezkondenzovanými podíly vodní páry ae odvádějí ze stykové zóny do chladicí zóny, kde dojde k totální kondenzaci par a vzniku dvou nemísitelných kapalných fází, které se od sebe oddělí v děličce. Organické fáze se opět použije k isolaci sazových mikročástic z vodné suspenze a vodné fáze se vede do odpadních vod. Ze stykové zóny se kontinuálně odtahuje heterogenní směs sazí a vody vs formě tvarovaných sazových částic. Obsah vody v heterogenní směsi je 56 % hmot. Ztráty uhlovodíků při jejich separaci z tvarovaných sazových částic činí 1,5 ppm vztaženo na vstupní množství uhlovodíkové směsi a jsou způsobeny rozpustnosti směsi uhlovodíků ve vodě.
Příklad 2
Tvarované sazové částice s obsahem 20 % hmot. uhlíku ve formě sazí, 6 % hmot. vody a 74 % hmot. směsi uhlovodíků s body varu v rozmezí 60 až 80 °C se zbavují uhlovodíkové frakce sušením v proudu dusíku. Do kontinuální sušárny se dvěma samostatnými okruhy sušícího média se dávkuje 1 000 kg/h vlhkých sazových částic. Sušicí médium, které je tvořeno směsí dusíku a par těkavých složek, se v obou stupních předehřívá na teplotu 270 °C a při kondenzaci chladí v prvním stupni na teplotu 35 °C a ve druhém stupni na teplotu -25 °C. Na výstupu ze zařízení se odebírají sazové částice, které obsahují 1,6 % hmot. uhlovodíkové frakce. Ztráty uhlovodíků při separaci z tvarovaných sazových částic činí 0,45 % hmot. vztaženo na vstupní množství uhlovodíkové směsi. Při shodném způsobu
226 804 sušení dusíkem přehřátým pouze na teplotu 170 °C činí ztráty uhlovodíkové směsi 1,5 % hmot. vztaženo na vstupní množství uhlovodíkové směsi.
Příklad 3
Heterogenní směs sazí, koagulační kapaliny a vody ve formě tvarovaných sazových částic s obsahem 25 % hmot. sazí a 70 % n-hexanu se zbavuje těkavých složek sušením v proudu dusíku, které se provádí v diskontinuálním zařízení s jedním průchodem sušicího média přes stykovou zónu. Sušení se provádí dusíkem předehřátým na teplotu 180 °C a kondenzace koagulační kapaliny po ochlazení a kondenzaci z proudu dusíku činí 52,2 % hmot. Provádí-li se kondenzace těkavých složek z proudu dusíku při teplotě +5 °C jsou ztráty uhlovodíků 100 %. Provádí-li se sušení dusíkem předehřátým na 250 °C a kondenzace těkavých složek při -10 °C jsou ztráty n-hexanu ještě cca 30 % hmot.
Příklad 4
Tvarované sazové částice s obsahem 25 % hmot.sazí, 65 % hmot. tetrachlormetanu a 10 % hmot.vody se zbavují koagulační kapaliny tetrachlormetanu postupem podle vynálezu, tvarované sazové částice se uvádí do styku s nasycenou vodní parou při teplotě 103 °C ve stykové zóně. Doba styku obou fází je 20 minut a poměr vodní páry ke koagulační kapalině obsažené ve vstupní směsi je 1 : 1. Páry koagulační kapaliny se odvádějí společně ze stykové zóny do chladicí zóny, kde dochází k totální kondenzaci par a vzniku dvou nemísitelných kapalných fází, které se od sebe oddělí v děličce. Tvarované sazové částice na výstupu ze stykové zóny neobsahují koagulační kapalinu. Ztráty koagulační kapaliny při její separaci z tvarovaných sazových částic činí 0,043 % hmot. vztaženo na vstupní množství koagulační kapaliny a jsou způsobeny rozpustností směsi uhlovodíků ve vodě.

Claims (2)

1. Způsob separace uhlovodíků, uhlovodíkových směsí nebo uhlovodíků se substituovanými vodíky v molekule, tj.koagulační kapaliny z tvarovaných sazových částic přímým stykem s vodní parou s následujícím ochlazením vytěsněných par koagulační kapaliny společně s nezkondenzovanými podíly vodní páry, kondenzací a vznikem dvou nemísitelných fází,které se od sebe oddělí, potom se nepolární složka recirkuluje a vodná vrstva odvádí, vyznačený tím, že tvarované sazové částice, připravené smísením koagulační kapaliny, tj. uhlovodíků nebo uhlovodíkových směsí nebo uhlovodíků se substituovanými vodíky v molekule s bodem varu v rozmezí 30 až 200 °C a hodnotou mezipovrchového napětí vůči vodě vyšší než 5. 10~^N/m s vodnou suspenzí sazových mikročástic, která byla získána vypíráním plynných produktů parciální oxidace ropných a dehtových surovin, v heterogenní směsi s koagulační kapalinou a vodou, přičemž směs obsahuje 50 až 85 % hmot. koagulační kapaliny, 5 až 15 % hmot. vody a 10 až 40 % hmot. uhlíku, se uvádějí do přímého styku s nasycenou nebo přehřátou vodní párou při teplotě 20 až 200 °C, výhodně 50 až 120 °C po dobu 2 až 300 minut, výhodně 5 až 120 minut.
226 804
2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že poměr koagulační kapaliny obsažené v heterogenní směsi ke vstupní vodní páře je v rozmezí 4:1 až 1:5, výhodně v rozmezí 2 ; 1 až 1:1.
CS864981A 1981-11-25 1981-11-25 Způsob separace uhlovodíků, uhlovodíkových směsí nebo uhlovodíků se substituovanými vodíky v molekule CS226804B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS864981A CS226804B1 (cs) 1981-11-25 1981-11-25 Způsob separace uhlovodíků, uhlovodíkových směsí nebo uhlovodíků se substituovanými vodíky v molekule

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS864981A CS226804B1 (cs) 1981-11-25 1981-11-25 Způsob separace uhlovodíků, uhlovodíkových směsí nebo uhlovodíků se substituovanými vodíky v molekule

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS226804B1 true CS226804B1 (cs) 1984-04-16

Family

ID=5437317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS864981A CS226804B1 (cs) 1981-11-25 1981-11-25 Způsob separace uhlovodíků, uhlovodíkových směsí nebo uhlovodíků se substituovanými vodíky v molekule

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS226804B1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6342091B1 (en) Method of removing carbon dioxide, sulphur compounds, water and aromatic and higher aliphatic hydrocarbons from industrial gases
DE69804348T2 (de) Verfahren zur entwässerung eines feuchten gases mittels einer entwässerungsflüssigkeit, mit tiefregeneration der entwässerungsflüssigkeit
JP2776278B2 (ja) 多孔質炭を原料とする固形燃料及びその製造方法
US3436839A (en) Method and apparatus of heating spent adsorber beds
JPH08283757A (ja) 天然ガスを精製するための、溶媒による少なくとも一つの酸性ガスの除去方法および装置
KR101688032B1 (ko) 추출 공정을 위한 선택적 용매의 재생
JPH03115390A (ja) 液体炭化水素類を回収する方法
JPS5948040B2 (ja) 炭化水素抽出におけるn−メチル−2−ピロリドンのための改良溶媒回収法
US2468750A (en) Method of separating hydrocarbons
DE1418428B1 (de) Kontinuierliches Verfahren zur Abtrennung eines Normalparaffins mit mehr als vier Kohlenstoffatomen aus verzweigtkettige und cyclische Kohlenwasserstoffe enthaltenden Gemischen
US4071433A (en) Recovery of oil from tar sands
US3093465A (en) Method for treatment of gases
US3926591A (en) Regeneration of scrubbing agent used for the removal of co' 2 'and h' 2's from gases containing polymerizable hydrocarbons
DE2851358C2 (cs)
CN105688601A (zh) 用于粗合成气体的纯化的工艺和装置
RU2624010C2 (ru) Способ отделения олефинов при осуществлении легкого крекинга
CS226804B1 (cs) Způsob separace uhlovodíků, uhlovodíkových směsí nebo uhlovodíků se substituovanými vodíky v molekule
JPS6245320A (ja) 気体乾燥方法
US4343777A (en) Method of scrubbing acid gases containing polymerizable organic components
US4419227A (en) Recovery of solvent from a hydrocarbon extract
US1281597A (en) Extraction and recovery of vaporous and gaseous constituents from coal-gas.
DE3323770C2 (cs)
PL111846B1 (en) Method of coal hydrogenation
JPS607904A (ja) 共沸乾燥法
US2847485A (en) Recovery of desorbent components