PL107907B1

PL107907B1 - Sposob uplynniania wegla z zastosowaniem tlenku wemethod of coal liquefaction with the application of carbon oxide gla

Info

Publication number: PL107907B1
Application number: PL1977201753A
Authority: PL
Inventors: John A Paraskos; Jun Herman Taylor; Huey P Malone
Original assignee: Gulf Research Development Co
Priority date: 1976-11-30
Filing date: 1977-10-26
Publication date: 1980-03-31
Also published as: ZA773677B; AU2592577A; PL201753A1; AU506014B2; JPS5371106A; GB1584584A; DE2728538A1; US4128471A

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób uplynniania wegla z zastosowaniem tlenku wegla do przemia¬ ny surowego wegla zawierajacego popiól w pro¬ dukt weglowy pozbawiony popiolu. Bardziej szcze¬ gólowo, wynalazek dotyczjr sposobu zastosowania tlenku wegla do przemiany surowego wegla za¬ wierajacego popiól- przede wszystkim w plynne produkty weglowe pozbawione popiolu.Proces uplynniania wegla sposobem wedlug ni¬ niejszego wynalazku przebiega kolejno w strefie podgrzewacza, strefie reaktora do rozpuszczania i strefie katalitycznej. Podgrzewacz stanowi zasad¬ niczo strefe rurowa, bez powtotneco mieszania, do której dostarcza sie zawiesine sproszkowanego zasilajacego wegla i rozpuszczalnika, gdzie tem¬ peratura zawiesiny wzrasta podczas przeplywu przez podgrzewacz do maksymalnej w ujsciu pod¬ grzewacza. Za podgrzewaczem znajduje sie reak¬ tor do rozpuszczania, pracujacy w warunkach po¬ zwalajacych na uzyskanie powrotnego wymiesza¬ nia w celu uzyskania temperatury Jednolitej jak to jest tylko mozliwe, która jest wyzsza od ma¬ ksymalnej temperatury w strefie podgrzewacza.Za -reaktorem do rozpuszczania nastepuje strefa uwodornienia katalitycznego, która pracuje w mniej ostrych warunkach w porównaniu ze strefa roz¬ puszczania to zmaczy temperatura -jest nizsza od temperatury reaktora do rozpuszczania i/lub czas przebywania, który jest krótszy od czasu przeby¬ wania cieczy w strefie; rozpuszczania.W etapie katalitycznym stosuje sie katalizator uwodornienia zawierajacy metale grupy VI i gru¬ py VIII -na tlenku glinu. Przykladami odpowied¬ nich katalizatorów sa kobalt-molibden i nikiel- 5 -kobalt-molibden na tlenku glinu. Temperatura w strefie rozpuszczania jest przynajmniej 5,5°C, a korzystnie przynajmniej okolo 27,8 lub 55,5°C wyz¬ sza od temperatury w podgrzewaczu. Temperatu¬ ra w strefie katalizatora moze byc nizsza od tem- 10 peratury w strefie reaktora do rozpuszczania. Na przyklad temperatura w strefie katalizatora moze byc 13,9°C, a korzystnie 27,8—«3,30C lub wiecej nizsza od temperatury w reaktorze do rozpuszcza¬ nia. Tlenek wegla przechodzi zarówno przez stre- 1S fe podgrzewacza jak i strefe reaktora do rozpusz¬ czania, ale usuwa sie go z procesu przed strefa katalityczna.Temperatura przy wyjsciu z podgrzewacza jest utrzymywana w zakresie 377 do ponizej 427°C, a 2© korzystnie 309 do 421°C. Podczas etapu podgrze¬ wania lepkosc masy zasilajacej poczatkowo rosnie, nastepnie maleje i przy koncu wykazuje tenden¬ cje do ponownego wzrostu. Jednafcze, azeby unik¬ nac macanego koncowego wzrostu lepkosci ogra- 25 nicza sie temperature w czasie etapu podgrzewa¬ nia do zakresli 377 do ponizej 427°C. Jezeli tem¬ peratura w podgrzewaczu przekroczy ten zakres Umperatur, moze miec miejsce znaczny wzrost lepkosci spowodowany przez polimeryzacje roz- M puszczonego westa. Powinno sie unikac takiej po- 107 907107 90? limeryzacji, poniewaz jej rezultatem jest tworze¬ nie sie duzej ilosci niskowartosciowego produktu weglowego pozbawionego popiolu kosztem bardziej wartosciowego produktu plynnego. Te efekty wy¬ wolane przez wzrost lepkosci sa opisane w paten¬ cie Stanów Zjednoczonych Am. nr 3 341447, któ¬ ry stanowi tutaj referencje.Przed koncowym wzrostem lepkosci w podgrze¬ waczu zabezpiecza zasadniczo przeprowadzenie za¬ geszczonego wycieku z podgrzewacza w tempera¬ turze od 377 do ponizej 427°C do strefy reaktora do rozpuszczania koniecznie wtórnie mieszanej i utrzymanej w jednolitej temperaturze, która jest wyzsza od maksymalnej temperatury podgrzewa¬ cza. Temperatura rozpuszczania waha sie w gra¬ nicach 399—482°C, a korzystnie 427 i 482°C. Róz¬ nica temperatur pomiedzy etapami podgrzewacza i reaktora do rozpuszczania moze byc zakresem temperatry, w którym moglaby nastapic niepoza¬ dana polimeryzacja wegla. W podwyzszonej tem¬ peraturze rozpuszczania wedlug wynalazku, za¬ miast wspomnianej uprzednio polimeryzacji wegla i wzrostu lepkosci, wystepuje obnizenie lepkosci, spowodowane redukcja ciezaru czasteczkowego po¬ przez reakcje hydrokarkingu. Stwierdzono, ze w celu wydajnego przeprowadzenia reakcji hydro¬ krakingu w reaktorze do rozpuszczania, ipozadane jest cisnienie wodoru wraz z itlenkiem wegla co najmniej 217, a korzystnie 245 KG/cm2. Stwier¬ dzono, ze pod nizszym cisnieniem roboczym wo¬ doru, podwyzszona temperatura w reaktorze do rozpuszczania wedlug niniejszego wynalazku w polaczeniu z wydluzonym czasem przebywania wykazanym ponizej powoduje nadmierne kokso¬ wanie i tym samym sprzyja wytwarzaniu nieroz¬ puszczalnych produktów kosztem cieklych pro¬ duktów weglowych. Dlatego w etapie rozpuszcza¬ nia wedlug niniejszego wynalazku stosowanie podwyzszonej temperatury w zakresie 399—482°C laczy sie z cisnieniem roboczym wodoru wraz z cisnieniem tlenku wegla w zakresie 217 i 350 KG/ /cm1, a korzystnie 245—350 KG/cm2.Czas przebywania w strefie podgrzewacza wa¬ ha sie od okolo 2 do 20 minut, a korzystnie od okolo 3 do 10 minut. Czas przebywania w strefie rozpuszczania jest dluzszy niz w strefie podgrze¬ wacza, w celu zapewnienia odpowiedniego czasu dla przebiegu reakcji termicznego hydrokrakingu i waha sie od okolo 5 do 60 minut, a korzystnie od okolo 10 do 45 minut. Stosowanie zewnetrzne¬ go podgrzewacza zapobiega podgrzewaniu w stre¬ fie reaktora do rozpuszczania i przez to prowadzi do zmniejszenia czasu przebywania w stre¬ fie reaktora do rozpuszczania, dzieki temu zmniej¬ sza sie wielkosc koksowania, zachodzacego w stre¬ fie reaktora do rozpuszczania. HydrokTaking i ko¬ ksowanie sa reakcjami przebiegajacymi równolegle w strefie reaktora do rozpuszczania. Hydrokraking jest z tych dwóch reakcji bardziej szybki i kazde niepotrzebne wydluzenie przebywania w zbiorniku do rozpuszczania bedzie odpowiednio faworyzowa¬ lo wolniejsze reakcje koksowania nad bardziej szybkimi reakcjami hydrokrakingu.Pierwsze reakcje solwatacji w strefie podgrze¬ wacza zachodza pomiedzy rozpuszczalnikiem i weglem zasilajacym i sa reakcjami endotermiez* nymi. Przeciwnie, reakcje hydrokrakingu zacho¬ dzace w strefie reaktora rozpuszczania sa egzo¬ termiczne. Dlatego podgrzewacz potrzebuje wkla- 5 du ciepla dla reakcji solwatacji i dla ogrzania ma¬ sy materialu zasilajacego w podgrzewaczu, podczas gdy zbiornik do rozpuszczania nie tylko pokrywa wlasne potrzeby, ale równiez moze wytwaorzac nad¬ miar ciepla, które nadaje sie do przeniesienia do io podgrzewacza. W miare potrzeby temperatura w reaktorze do rozpuszczania moze byc regulowana za pomoca injekcji goracego lub zimnego wodoru do reaktora do rozpuszczania, lub stosujac ogrzew¬ cza lub chlodzaca wezownice. Przez utrzymanie 15 podanej róznicy temperatur pomiedzy strefami podgrzewacza i reaktora do rozpuszczania, nadmiar ciepla do wykorzystania w strefie reaktora do roz¬ puszczania posiada wystarczajaco wysoki poziom temperatury,, ze moze dostarczac co najmniej czesc 20 zapotrzebowania podgrzewacza w cieplo, zapew¬ niajac równowage cieplna.Przy braku dalszego etapu katalitycznego cis¬ nienia strumienia wyplywajacego reaktorem do rozpuszczania redukuje sie i przesyla do strefy 25 destylacyjnej* korzystnie do destylacji pod zmniej¬ szonym cisnieniem w celu usuniecia poszczegól¬ nych frakcji destylatu zawierajacych ciekly pro¬ dukt weglowy, wytworzonego stalego bezpopiolo- wego produktu weglowego obiegowego rozpusz- 30 czalnika i dolnej frakcji, zawierajacej popiól i nie poddajacej sie destylacji pozostalosci weglowodo¬ rowej, przy czym w wyniku takiego etapu desty¬ lacji nastepuje znaczna strata materialu weglowe¬ go z wartosciowych frakcji produktu w postaci 35 stalych osadów wewnatrz kolumny destylacyjnej.Przyczyna tej straty jest to, ze strumien wyply¬ wajacy z dna reaktora do rozpuszczania sklada sie glównie z rozpuszczonych asfaltenów. Asfalte- ny nie sa stabilizowane gdy opuszczaja reaktor ^ do rozpuszczania i podczas destylacji niektóre z nich moga przemienic sie w nierozpuszczalny, nie poddajacy sie destylacji material. Takiej przemia¬ nie zapobiega zgodnie z tym wynalazkiem skiero¬ wanie strumienia wyplywajacego pod roboczym cisnieniem wodoru do etapu katalitycznego uwo- 45 dornienia.Chociaz etap katalityczny nie spelnia funkcji solwolizy wegla, to powoduje wzrost wydajnosci produktu dzieki stabilizacji asfaltenów jako ply- w nów, które w przeciwnym wypadku oddzielilyby sie jako nierozpuszczalne ciala stale takie jak koks i przez czesciowe nasycenie aromatów w zakre¬ sie wrzenia rozpuszczalnika w celu przeprowadze¬ nia ich w materialy bedace donorem wodoru dla 55 stosowania w roli rozpuszczalnika obiegowego.Strefa reaktora do rozpuszczania polepsza dziala¬ nie strefy katalitycznej przez poddanie strumienia zasilajacego dzialaniu przynajmniej jednego czyn¬ nika, który jest bardziej surowy niz w strefie ka- 60 talitycznej i który powoduje hydrokraking, przez^ co zmierza do zmniejszenia lepkosci strumienia tak, ze w strefie katalitycznej ulega poprawie szybkosc przenoszenia wodoru do katalizatora w celu zmniejszenia koksowania na katalizatorze. 05 Bardziej surowe warunki krakfrigu w strefie roz-107 907 puszczania moga obejmowac zarówno dluzszy czas przebywania i wyzsza temperature niz wystepuja¬ ce w strefie katalitycznej. Jezeli zachodzi potrze¬ ba strumien wyplywajacy z reaktora do rozpusz¬ czania moze byc redukowany w zakresie tempera¬ tury przed wprowadzeniem do strefy katalitycz¬ nej talk, ze w strefie katalitycznej utrzymuje sie temperatura nie sprzyjajaca procesowi koksowania w zakresie 371—441°C, a korzystnie (385—427°C w celu zahamowania zakoksowania katalizatora i przedluzenia jego zycia. Jezeli strefa katalityczna pracowalaby w bardziej surowych warunkach od niekatalitycznej strefy reaktora do rozpuszczania, szybkosc przemieszania wodoru bylaby nieodpo¬ wiednia, jesli chodzi o zapobiezenie tworzenia sie koksu z ipowodu wysokiego tempa reakcji uwo- dornienia-odwodornienia osiaganej w obecnosci metali z Grupy VI i Grupy VIII na nosniku jako katalizatorów uwodornienia w temperaturach po¬ wyzej 371°C.Z drugiej strony, temperatury w zakresie hy- drokfakingu w strefie reaktora do rozpuszczania wywoluja o wielte slabszy proces koksowania, po¬ niewaz bez katalizatora szybkosci reakcfi sa wy¬ starczajaco niskie aiby szybkosc przepali wodo¬ ru byla odpowiednia do umiarkowaifrego zahamo¬ wania procesu koksowania przy srednich czasach przebywania. Stwierdzono, ze koksowanie jest pro¬ cesem dajacym sie ograniczyc w niekatalitycznej strefie reaktora do rozpuszczania w zakresie tem¬ peratur 399—482°C pod warunkiem, ze cisnienie wodoru wraz z cisnieniem tlepku wegla miesci sie w zakresie niniejszego wynalazku, jak równiez, ze bez zstepnej strefy hydrojcrakingu koksowanie jest zbyt nadmierne w strefie katalitycznej w tych sa¬ mych temperaturach i cisnieniach wodoru dla o- siagniecia odpowiednich charakterystyk starzenia sie katalizatora.Cisnienie 217 Kg/cm* wedlug wynalazku jest krytyczne w strefie reaktora do rozpuszczania jak i w strefie katalitycznej, z zastrzezeniem, ' ze w strefie katalitycznej jest to czastkowe cisnienie wodoru, poniewaz katalizator uwodornienia nie to¬ leruje obecnosci tlenku wegla. Przyczyna tej kry- tycznosci podwyzszonego cisnienia wodoru w stre¬ fie katalitycznej jest to, jak podano wyzej, ze katalizatory oparte o metale Grupy Vii Grupy VIII powoduja wysokie szybkosci reakcji uwodornie¬ nia i odwodornienia. Pod cisnieniem wodoru po¬ nizej 217 Kg/cm* reakcje odwcdorniania (kokso¬ wanie) staja sie nadmierne. Natomiast pod cisnie¬ niami wodoru 217 Kg/cm* lub wiekszym wystar¬ czajaca ilosc wodoru jest rozpuszczona w plynie weglowym w sasiedztwie aktywnych miejsc kata¬ lizatora i powoduje reakcje uwodornienia kosztem reakcji odwodornienia.Stwierdzono, ze cisnienie wodoru 217 Kg/cm2 jest progowym poziomem cisnienia dla zahamo¬ wania nadmiernych reakcji odwodornienia. Na przyklad pod cisnieniem wodoru 210 Kg/cm2 w etapie katalitycznym stwierdzono, ze koksowanie jest dostatecznie nasilone dla ograniczenia cyklu zycia katalizatora do tylko okolo 7 dni. Przeciw¬ nie, podwyzszajac cisnienie wodoru do 280 Kg/cm* cykV zycia katalizatora przedluzono do kilku mie- 10 is siecy. To cisnienie wodoru w strefie katalitycznej polaczone jest z szybkoscia cyrkulacji wodoru w ilosci 18—180, a korzystnie 36—144 m«/100L. Pred^ kosc przestrzenna cieczy w ,strefie katalitycznej moze wynosic 0,5—10, a korzystnie 2—6, jedno¬ stek wagowych oleju na godzine na jednostke wa¬ gowa katalizatora.Nasilenie reakcji uwodornienia kosztem reakcji odwodornienia przyczynia sie do wzrostu wydaj¬ nosci plynnego produktu pod warunkiem wysokiej wydajnosci w obiegu materialu bedacego donorem wodoru w zakresie wrzenia rozpuszczal¬ nika. Poniewaz jest.to aromatyczny donor wodo¬ ru sprzyjajacy solwatacji zasilajacego wegla, obfi¬ ty dodatek takiego materialu do obiegu nasila re* akcje roztwarzania wegla w podgrzewaczu i stre¬ fie rozpuszczania dzieki temu zmniejszajac ilosc weglowych cial nierozpuszczalnych.Poniewaz wazne jest katalityczne wytwarzanie z wysoka wydajnoscia czesciowo nasyconych zwiaz¬ ków aromatycznych, miara efektywnosci strefy ka¬ talitycznej jest ilosc wodoru pochlonietego w tej strefie. W celu przeprowadzenia wystarczajacego uwodornienia w strefie katalitycznej, aktywnosc katalizatora powinna byc wystarczajaca na tyle, abjjr nastepowalo pochlanianie co* najmniej 112 m1 wodoru na tone /10H6 Kig/ surowego zasilajacego wegla, a korzystnie co najmniej 280 m* wodoru na tone /1016 Kg/ surowego zasilajacego wegla. Przy takich poziomach pochlaniania wodoru wytwarza sie znaczna ilosc wysokogatunkowego rozpuszczal¬ nika bedacego donorem wodoru dla obiegu, po¬ wodujac wysoka wydajnosc cieklego produktu w procesie. Tak wysoki poziom pochlaniania wodoru w strefie katalitycznej ilustruje ograniczona zdol¬ nosc do reakcji uwodorniania niekatalitycznego etapu rozpuszczania. Ponadto taki wysoki poziom pochlaniania wodoru w strefie katalitycznej ozna¬ cza, ze dezaktywacja katalizatora spowodowana koksowaniem jest minimalna; i ze etap katalitycz¬ ny,nie jest ograniczony w przenoszeniu masy wo¬ doru. Jezeli uklad bylby ograniczony przenosze¬ niem masy wodoru, co mogloby wystapic w przy¬ padku zbyt wysokiej lepkosci cieczy lub zbyt niskiego cisnienia wodoru, tp wodór móglby nie dotrzec do powierzchni katalizatora z szybkoscia zapobiegajaca reakcjom odwodornienia, przez co mogloby nastapic dodatkowe koksowanie na miej¬ scach katalitycznych i pochlanianie wodoru bylo¬ by niskie.Opisane powyzej podwyzszone poziomy pochla¬ niania wodoru w strefie katalitycznej sa mozliwe dzieki korzystnemu dzialaniu na strefe katalitycz¬ na wysoce surowych warunków w strefie rozpusz¬ czania. W testach wykonanych z pominieciem su¬ rowych warunków strefy reaktora do* rozpuszcza¬ nia katalizator podlegal tak szybkiej dezaktywa¬ cji, ze te podwyzszone poziomy pochlaniania wo¬ doru mogly byc utrzymane tylko przez okolo ty¬ dzien od chwili wypelnienia swiezym kataliza¬ torem, zamiast kilku miesiecy aktywnego zycia ka¬ talizatora uzyskanego dzieki stosowaniu surowych warunków strefy rozpuszczania wedlug wynalazku.Tablica 1 pokazuje wyniki testów przeprowadzo¬ nych w celu ukazania korzystnego efektu podniet107 907 sienia temperatury w reaktorze da rozpuszczania nawet bez nastepujacej po nim strefy katalitycz¬ nej. W testach tych zawiesine sproszkowanego wegla Big Horn i oleju antracenowego przeprowa¬ dzono przez strefe rurowego podgrzewacza i kolej¬ no przez strefe reaktora do rozpuszczania.Wegiel Big Horn mial nastepujacy sklad: Wegiel zasilajacy t/bez wilgoci/ Wegiel Wodór Azot tlen Siarka Metale Popiól Siarka Tlen Metale Wilgoc 70,86f/o wag. 5,2i6t/» wag. 1,26V* wag 19,00,/o wag 0,56^/e. wag. 3,06Vo wag. 6,51*/o. wag. 0,32*/© wag. 3,l&f* wag. 3,06*/o wag. 21,OO*/* wag.W testach uzyskano nastepujace wyniki: Tablica I Czas przebiegu /dni/ Wegiel MAF* w zawiesinie V* wag.Szybkosc wegla MAF* g/godz.I Temperatura na wyjsciu ogrzewa¬ cza °C Temperatura re¬ aktora do roz¬ puszczania °C Cisnienie calkowite KG/cm* H, pp KG/cm* Wegiel nieprzero¬ biony °/o wag. wegla MAF * Chemiczne pochla¬ nianie wodoru dcmykg wegla MAF* Konwersja •/* wag. •/• wegla MAF * Solwatacja 1 Hydrokraking /frakcja wegla ULAf * przetwo- 1 rzona w produkt 1 wrzacy ponizej 1 415dC/ Odazotowanie •/# wag.Usuniecie tlenu 1 •/• wag. | 3,38 29,53 1225,71 378 399 287 266 32,48 341,96 67,52 17,31 4,78 42,98 1 5.00 29,53 1101,71 379 413 287 269 24,67 468,52 75,36 31,65 MX 47,89 1 11,38 29,53 1035,20 - 387 427 287 268 12,20 749,10 87,80 54,33 21,32 51,53 MAF * oznacza wolny od wilgoci i popiolu.Niektóre pionowe sekcje strefy rozpuszczania zaladowano obojetnymi cialami stalymi oslonie¬ tymi porowatymi przegrodami jak to opisano w patencie Stanów Zjednoczonych A,P. -nr 3957 619.Do strefy reaktora do rozpuszczania nie dodano zewnetrznego katalizatora. Cieplo doprowadzono do strefy podgrzewacza, ale strefa rozpuszczania pracowala adiabatycznie. Nie doprowadzono ciepla s pomiedzy strefami podgrzewacza i reaktora do rozpuszczania. Podwyzszenie temperatury w re¬ aktorze do rozpuszczania osiagano dzieki egzoter¬ micznym reakcjom hydrokrakingu.Dane z Tablicy I pokazuja, ze gdy temperatura xo reaktora do rozpuszczania wzrosla etapami z 399 do 413 i 427°C tak, ze róznica temperaturowa po- . miedzy podgrzewaczem' i reaktorem do rozpusz¬ czania wzrosla z 20 do 33 i 39°C, odpowiednio, ilosc wegla rozpuszczonego wzrosla z 67,52 do 15 75,36 i 87,80 procent wagowych wegla MAF, od¬ powiednio, podczas gdy frakcja wegla MAF prze¬ ksztalconego w produkt wrzacy ponizej 415°C wzrosla z 17,31 do 31,65 i 54,33 procent wagowych wegla MAF, odpowiednio- Te rezultaty iluftruja M znaczna przewage zarówno co do ilosci jak i co do jakosci produktu uzyskanego przez autogfnicz- ne podwyzszenie róznicy temperatur / pomiedzy podgrzewaczem i etapem rozpuszczania poprzez reakcje egzotermicznego hydrokrakingu w reak^ torze do rozpuszczania. Nie tylko wzrosla korzyst¬ nie ilosc i jakosc produktu, gdy wzrosla tempe¬ ratura reaktora do rozpuszczania i róznica tem¬ peratur pomiedzy etapami, ale równiez proces stal sie dogodnie samowystarczalny w pokryciu zapo- trzebowania na cieplo dzieki przenoszeniu do pod¬ grzewacza dajacego sie zaobserwowac zwiekszo¬ nego poziomu ciepla autogenicznie generowanego w reaktorze do rozpuszczania.Jeden ze sposobów przeprowadzenia tego przc- v plywu ciepla polega na chlodzeniu strumienia wy¬ plywajacego z reaktora do rozpuszczania za po¬ moca wymiany ciepla ze strumieniem zasilajacym podgrzewacz. Warta zanotowania cecha tekstów jest to, ze osiagnieto podwyzszenie temperatury w re- ^ aktorze do rozpuszczania bez doplywu ciepla do procesu pomiedzy strefami podgrzewacza i roz¬ puszczania.Proces prowadzony sposobem wedlug niniejsze¬ go wynalazku z udzialem strefy katalitycznej U umiejscowionej po strefie rozpuszczania ilustruja wyniki Tekstów od 1 do 5 zalaczone w Tablicy II.Wszystkie testy od 1 do 5 prowadzono z udzialem strefy katalitycznej. Test 1 wyikonano stosujac tylko etapy podgrzewacza i etapy nieruchomej M warstwy katalitycznej, bez zadnego saczenia i in¬ nych etapów usuwania cial stalych i bez etapu reaktora do rozpuszczania. Testy 2, 3 i 4 wykona¬ no z zastosowaniem etapu reaktora do rozpuszcza¬ nia, ale bez wentylacji reaktora do rozpuszczania, ^ stosujac strumien zawierajacy 95V* wodoru w roli srodka do chlodzenia pomiedzy etapem rozpusz¬ czania, a etapem nieruchomej warstwy katalitycz¬ nej, ale bez etapu usuwania cial stalych poprze¬ dzajacego etap katalityczny. Test 5 przeprowadzo- ao no z zastosowaniem etapu reaktora dou rozpusz¬ czania, który wentylowano w celu usuniecia stru¬ mienia gazu zawierajacego 85 do 90 procent wo¬ doru. We wszystkich testach w których stosowano reaktor do rozpuszczania temperatura podgrzawa- m cza byla nizsza od 427°C, a mianowicie107 M7 9 10 Tablica II Podgrzewacz, °C Temperatura reaktora do rozpuszczania, °c Reaktor /Kat./, °C Reaktor WHSV/kg MAF*/ godz./kg Kat- Reaktor do rozpuszczania WHSV ;k^ A.R.C.**//godz./litr/.Wydajnosc •/• wag. MAFC *: Pochlanianie Ht C6-2000 200—415°C . 415°C+ Nieprzerobiony wegiel HfS CO, CO, HtO SoiWataeja Konwersja /trakcja MAFC* przerobiona w material wrzacy ponizej 415°C Roapusaoilnik obiegowy 232~-4l2°C próz¬ niowa wieta % aap0farzebowania praeat prpcea - ¦ „¦¦¦¦,. i , , . ! Test 1 brak etapu rozpuszcz. 388 ^-3,12 1,13 4,14 59,24 29,73 0,23 2,34 5,95 11,03 Test 2 382 456 388 1,29 1,05 -4,9 11,8 18,1 9,1 28,5 14,5 0,5 10,8 11,6 85,5 57,0 | Test 3 456 412 1,28 1,04 5,9 13,9 20,7 16,2 22,5 10,8 0,3 12,2 0,3 69,2 66,7 SM J Test 4 421 482 387 1,34 1,22 -6,1 18,8 22,4 4,1 36,0 5,7 0,3 5,4 13,4 94,3 58,3 92,4 Test 5 | 421 483 389 1,27 M« 14,0 ro,o 10,3 • 29,3 8,4 2 4,8 0,1 03,6 54,3 98,9 | */ Wegiel pozbawiony wilgoci i popiolu '*/ jako uzyskany wegieL —421°C, a uzyty rozpuszczalnik byl górna frak¬ cja z wiezy prózniowej z poprzednich przebiegów uplynniania wegla. W etapie wykorzystujacym ka¬ talizator, katalizatorem uwodorniania byl nikiel- -kobalt-molibden na tlenku glinu, ulozony w licz¬ nych pionowych strefach posiadajacych porowate przegrody laczace sie na przemian pianowymi strefami wolnymi od katalizatora.Wyniki z tablicy liz tablicy II wykazuja, ze bez stosowania rozpuszczania, nie rozpuscilo sie 29,741/* wegla /bez wilgoci i popiolu/ i tylko 11,03 procent uleglo hydrokrakingowi tworzac ciecze wrzace ponizej 415°C. Pochlanianie wodoru wy¬ nosilo tylko 3,12 procent wagowych, w przeliczeniu ha wegiel MAF.Dane z Testów 2, 3 i 4 z Tablicy II pokazuja, ze zastosowanie reaktora do rozpuszczania podwyz¬ szylo wydajnosc produktów Ci do C5 i gazoliny, obnizajac ilosc oleju 415°C i nierozpuszczonego wegla z 29,74 procent do 14,5 procent lub mniej.Te poprawione wydajnosci staly sie mozliwe dzieki podwyzszeniu pochlaniania wodoru. Wydajnosc ciezkiego oleju obnizyla sie tak drastycznie, ze w procesie nie wytwarzano pelnego zapotrzebowa¬ nia na obiegowy rozpuszczalnik. Testy 2, 3 i 4 wykazuja, ze wzrost temperatury reaktora do roz¬ puszczania powoduje obnizenie ilosci nieprzereago- wanego wegla i podwyzszenie pochlaniania wo¬ doru.Wyniki Testu 5 z tablicy II uzyskano stosujac wentylowany reaktor do rozpuszczania i ta sama temperature etapu reaktora do rozpuszczania, któ- *a aaafcofcowano w Tescie 4. W obu Testach 4 i 5 szybkosc przeplywu wodoru do podgrzewania wy¬ nosila 2,8 lf*/godz., podczas gdy w Tescie 5 w po- cftmatuu. z Testem 4 szybkosc przeplywu wodoru 80 do reaktora do rozpuszczania ibyla podwyzszona do 5,6—7 M8/godz. dla uzupelnienia straty wodoru spowodowanej wentylowaniem. Wentylowany re¬ aktor do rozpuszczania zmniejszyl pochlanianie wo¬ doru z 6,1 do 4,6 procent bez wyraznej zmiany w 35 ilosci rozpuszczonego wegla. Test 5 wyjasnia, ze stosowanie wentylowanego reaktora do rozpusz¬ czania powoduje zmniejszenie wydajnosci lekkich produktów, wlaczajac produkty Ci do C5 i lek¬ ki olej gazowy, i zwiekszenie wydajnosci ciezkich 40 olejów. Wyzsza wydajnosc ciezkich olejów korzyst¬ nie podwyzsza wydajnosc rozpuszczalnika obiego¬ wego z 92,6 do 98,6 procent zapotrzebowania pro¬ cesowego.Odprowadzane droga wentylacji gazy z Testu 5 45 zawieraja materialy kwasowe takie jak tlenek wegla i dwutlenek wegla. Kwasowe materialy mo¬ ga powodowac hydrokraking z katalizatorem uwo¬ dorniania. Zmniejszone pochlanianie wodoru w Tes¬ cie 5 moze byc spowodowane usuwaniem kwas- 50 nych gazów z procesu przez wentylowanie na po¬ czatku etapu katalitycznego. Strumien z wenty¬ lacji zawieral weglowodory o koncowej tempera¬ turze wrzenia 232°C i zawieral Okolo 75 do 90 procent tlenku wegla i dwutlenku wegla znajdu- 55 jacego sie w reaktorze do rozpuszczania jak rów¬ niez powazna ilosc wody obecnej w weglu zasila¬ jacym. Usuniecie tych materialów i zastapienie ich oziebiajacym strumieniem o wyzszym stezeniu wo¬ doru niz strumien wentylowany daje w rezulta- oo cie zwiekszona wartosc czastkowego cisnienia; wo¬ doru w etapie katalitycznym.Czas przebywania w reaktorze do rozpuszczania .wynosi miedzy 5—60 minut i jest wystarczajacy do osadzenia sie- cial stalych. Przez oddzielne od- 65 prowadzanie cieczy klarujacej *ie nad osadem- i107967 U 12 osadzonych cial stalych w miare potrzeby mozna kontrolowac osadzanie sle cialT stalych w reakto¬ rze do rozpuszczania. Staly osad weglowy zawie¬ rajacy popiól, zawiera takie materialy jak FeS, które sa katalizatorami uwodornienia i powoduja korzjitne oddzialywanie w procesie. Katalitycz¬ ne oddzialywanie popiolu weglowego w strefie re¬ aktora do rozpuszczania opisane jest w patencie Stanów Zjednoczonych A. P. nr 3 884 796, który zamieszcza sie tutaj jako referencja. Dzieki temu mozna kontrolowac uwodornienie katalityczne w strefie reaktora do rozpuszczania, nawet jezeli nie jest dodawany zaden zewnetrzny katalizator do strefy rozpuszczania.Dodatkowa korzysc jaka daje wentylacja wynika z odprowadzania niskowrzacych weglowodorów be¬ dacych przede wszystkim zwiazkami nasyconymi, podczas gdy nie dajace sie odprowadzac droga wentylacji wysokowrzace weglowodory sa glównie aromatyczne. Powstajaca powyzej +541°C czesc materialu weglowego stanowia glównie asfalteny, a poniewaz asfalfeny do rozpuszczania wymagaja srodka o duzej zawartosci aromatów, selektywne odprowadzanie droga wentylacji nasyconych zwiaz¬ ków daje rozpuszczalnik zdolny do jednorodnego rozpuszczania asfaltenów, hamujac tym samym osadzanie ich w aparaturze lub na katalizatorze w nastepnym etapie. Tablica III pokazuje zawar- Tablica III \ Zakres 1 wrzenia frakcji, °C | Do—174 174^-203 203—229 229—247 247—263 324—341 341—350 350—364 364—374 374—391 391—411 411—490 490—541 S41+ Nasycone 68,0 32,0 20,0 5,5 3,0 2,5 4,0 5,0 4,9 5,8 9,4 9.2 2,0 — Olefiny 6,5 2,5 1,5 1,0 1,0 — — ¦ — — — — — — XTW Aroma¬ tyczne 26,5 65,5 78,5 93,6 96,0 90,9 85,0 83,0 85,1 82,7 75,5 68,8 63,0 'AGA — Zywice — — ~~ — — 6,6 10,7 12,0 10,0 11,5 1,2 21.0 34,8 1 UWAGA: Frakcje denne zawieraja 0,l*/« zwiazków nasyconych + aromatycznych, 0,3*/t zy¬ wic, 66,6?/t asfaltenów i 38,9*/t zwiazków nierozpuszczalnych w benzenie. tosc procentowa zwiazków nasyconych, olefin, aro¬ matów i zywk W róznych frakcjach destylacyj¬ nych plynu * wegla- IHinok. Okreslone w Tablicy Iii terminem zywica i aafalteny stanowia pozosta¬ losc ekstrakcji n-propanera, ale z tej pozostalosci zywice rozpuszczaja sie w iwpentanie podczas gdy asfalteny sa nierozpuszczalne.Tablica III pokazuje wysoka zawartosc asfalte¬ nów w pozostalosciach. Widac fc Tablicy III, ze usuniecie przez wentylacje stosunkowo niskowrza- cych weglowodorów z plynnego produktu weglo¬ wego dostarcza wzbogacony w aromatyczne zwiaz¬ ki rozpuszczalnik o rosnacej zdolnosci stabilizacji lub tworzenia jednorodnej fazy z asfaltenami za¬ wartymi w pozostalosciach.Kiedy wprowadza sie tlenek wegla do podgrze¬ wacza zamiast lub razem z wodorem w celu re¬ akcji z-woda w procesie produkcji wodoru in situ, jest wazne, aby tlenek wegla usuwac w jakikol¬ wiek sposób prawie calkowicie z plynu wyply¬ wajacego z reaktora do rozpuszczania i zastepo¬ wac go wodorem zupelnie pozbawionym tlenku wegla. Tlenek wegla jest znany jaikp trucizna me¬ talicznych katalizatorów uwodornienia poniewaz silnie sie adsorbuje na metalicznym katalizatorze i niszczy jego aktywnosc. W wielu katalitycznych procesach uwodornienia w przerobie olejów naf¬ towych poziom tlenku wegla musi utrzymywac sie na poziomie nizszym niz 500 ppm wagowo, a ko¬ rzystnie nizszym niz 100'ppm wagowo. ^Ponadto, nawet jesli nie wprowadza sie tlenku wegla do procesu, to sam proces przemiany wegla wytwa¬ rza tlenek wegla, przez przemiane tlenu z wegla i ten tlenek wegla nalezy usuwac przez wentyla¬ cje, jezeli jego poziom przekracza dopuszczalny limit.Nie jest ekonomicznie usuwac tlenek wegla przy niskim cisnieniu przeplukania, poniewaz pozosta¬ jacy goracy plyn bedzie wtedy wymagal kosztow¬ nego etapu ponownego podnoszenia cisnienia przed wejsciem do komory uwodornienia katalitycznego.Jednakze cisnienie czastkowe tlenku wegla moze byc redukowane bez zmniejszenia cisnienia cal¬ kowitego przez skierowanie plynu wyplywajacego z reaktora do rozpuszczania do strefy odpedzania i przez przepuszczenie przez ten plyn gazu odpe¬ dzajacego, takiego jak wodór lub gaz obojetny taki jak azot lub dwutlenek wegla. Zastosowany gaz odpedzajacy bedzie pod cisnieniem jednostko¬ wym. Jezeli jako gaz odpedzajacy zastosowano wodór, zuzyty gaz odpedzajacy zawierajacy tle¬ nek weg}a mozna skierowac do strefy oddzielaja¬ cej tlenek wegla od wodoru, albo mozna zawró¬ cic do strefy podgrzewacza. Ponadto, aby oczys¬ cic od tlenku wegla strumien wyplywajacy z re¬ aktora do rozpuszczania strumien ten ochladza sie przed wejsciem da strefy katalitycznej. Jezeli stosuje sie wodór jako gaz odpedzajacy, zarówno cieplo uzyskiwane przez stosowanie wodoru jak równiez to, które zawiera tlenek wegla wykorzy¬ stuje sie w procesie kiedy mieszanina gazów i tlenku wegla przechodzi do procesu w strefie pod¬ grzewacza.Poniewaz obecny proces jest procesem zuzywa¬ jacym duzo wodoru oplaca siestosowac tlenek wegla zamiast wodoru. Tlenek wegla reaguje z woda obecna w weglu zasilajacym zgodnie z re¬ akcja wytwarzania gazu wodnego dajaca wodór i dwutlenek wegla. Poniewaz do reakcji tej potrze¬ bna jest woda, mozna zmniejszyc ilosc wody scie¬ kowej powstalej w procesie przez zawrócenie Jej do cyklu. W ten sposób poprawia sie sytuacje z zagospodarowaniem zanieczyszczonej wody.Poniewaz wentylowanie reaktora do rozpuszcza¬ lo 15 20 25 30 35 40 45 50 5516? 96? i* 14 niaMufb strefy odpedzania pozwala w duzym stop¬ niu na usuniecie tlenku wegla przed wejsciem do strefy katalitycznej, strefa katalityczna jest zabez¬ pieczona przed dezaktywacja spowodowana tlen¬ kiem wegla. Oczyszczanie ziiiytych gazów odpe¬ dzanych przez odmywanie siarkowodoru i tlenków wegla dostarcza oczyszczonego' strumienia wodoru, który moze byc zastosowany w etapie katalitycz¬ nym. W ten sposób tlenek wegla wprowadzony do etapów niekatalityczriego podgrzewania i roz¬ puszczania wykorzystuje Sie do wyprodukowania wodoru dla nastepnego etapu katalitycznego, przy czym sam tlenek wegla jest wymywany ze stru¬ mienia dochodzacego do etapu katalitycznego.Osadzajacy sie ciezki mul czy koks .mozna usu¬ nac z dna reaktora do rozpuszczania ponizej ujscia dla jzljmów z tego reaktora. Ten strumien moze zawierac wiecej niz okolo 30 lub 50 procent wag. zawierajacych popiól cial stalych. Moze on byc skierowany bezposrednio do gazyfikatora w celu konwersji zawartych tam weglowodorów w tlenek wegla i wodór. Jezeli zachodzi potrzeba moze on byc najpierw przepuszczony przez hydrocyklon w cela czesciowego odzyskania plynów pozbawionych popiolu celem zawrócenia ich do cyklu do reakto¬ ra do rozpuszczania.Dalsza korzysc moze byc uzyskana zgodnie z niniejszym wynalazkiem przez wprowadzenie do systemu weglanu sodowego, najlepiej w roztwo¬ rze wodnym oprócz tlenku wegla.Weglan sodowy jest znany jako wspomagajacy katalitycznie reakcje przemiany gazu wodnego. Po¬ nadto jak podano w Industrial and Engineering Chemistry, Proces Design and Development, Tom 15, nr 3, 1976, w procesie katalitycznego uplyn¬ niania wegla weglan sodowy wspomaga reakcje tlenku wegla z weglem z preferencja nad reakcja wodoru z weglem, dostarczajac w ten sposób pro¬ duktu gazowego, zawierajacego zwiekszony stosu^ nek wodoru do wegla tlenku. W artykule tym stwierdza sie, ze weglan sodowy wspomaga reak¬ cje tlenku wegla z tlenem obecnym w weglu z wytworzeniem dwutlenku wegla, zamiast zuzywa¬ nia wodoru do tej reakcji. Ten mechanizm zwiek¬ sza wydajnosc wodoru ze strefy podgrzewacza i rozpuszczania nadajacego sie do wykorzystania w strefie katalitycznej.Reakcja wymiany gazu wodnego obejmuje prze¬ miane tlenku wegla i wody w dwutlenek wegla i wodór jak nastepuje: CO+H*O^CO,+Ht. Reak¬ cja ta jest"Egzotermiczna i równowaga reakcji nie zalezy od cisnienia, przy czym niskie temperatu¬ ry sprzyjaja zakonczeniu reakcji. Ponizej zainiesz- czorio srtale równowagi Kp, gdzie Kp=PcOfPHi/PcoPHiO Temperatura /**¦ 260 316 427 482 W Kp, Atmosfery 78,0 36,0 17,5 9,2 5,6 3,75 10 15 20 40 W 19 Powyzsze dane pokazuja, ze produkcja wodory na drodze reakcji wymiany jest nasilona przy stosunkowo niskich temperaturach. Z drugiej stro- * ny rysunek 1 pokazuje, dane zuzycia wodoru w reaktorze do rozpuszczania wegla w róznych od- cinkach czasu, przy czym wodór jest zuzywany szybciej w wyzszych temperaturach. Powyzsze da¬ ne i rysunek 1 ilustruja szczególna1 korzysc uzy¬ skana przy zastosowaniu jednoczesnie wzglednie wysokiej temperatury reaktora do rozpuszczania, kiedy produkcja wodoru odbywa sie na drodze reakcji wymiany. Dane wykazuja, ze równowaga bardziej sprzyja tworzeniu sie wodoru przy sto¬ sunkowo niskiej temperaturze- podgrzewacza. Je¬ dnakze rysunek 1 pokazuje, ze produkowany wo¬ dór jest najszybciej zuzywany /przez reakcje hy- drokrakingu/ w stosunkowo wysokiej temperatu¬ rze. Wskazane wysokie tempo zuzycia wodoru uzyskane przez zastosowanie wysokiej temperatu¬ ry w reaktorze do rozpuszczania zapobiega odwró¬ ceniu reakcji wymiany, co jak pokazuja powyisze dane dotyczace wartosci Kp. mogloby w przeciw¬ nym razie Wystapic w wysokich temperaturach jezeli wodór nie bylby zuzywany.Dlatego tez; kiedy stosuje sie reakcje wymia¬ ny dla otrzymywania wodoru in situ, wzglednie niska temperatura strefy podgrzewacza i wzgled¬ nie wysoka temperatura strefy rozpuszczania" dzia¬ laja we wzajemnej zaleznosci. Nizsze temperatury- w strefie podgrzewacza bardziej sprzyjaja prze¬ mianie tlenku wegla i wody w wodór, podczas-' gdy pózniejsza wyzsza temperatura w strefie roz- puszczania zapcbiega odwróceniu reakcji w pro¬ cesie rozpuszczania przez zwiekszenie tempa zu¬ zycia wodoru produkowanego droga reakcji bydro- krakingu.Zastosowanie wentylacji reaktora do rozpusz¬ czania takze wywiera wzajemny wplyw w .zapor bieganiu odwróceniu reakcji wymiany. Ciagle wentylowanie gazów z reaktora do rozpuszczania powoduje chlodzenie nadmiaru gazów , nie potrzebnych dla reakcji hydrokrakingu do tempe¬ ratur bardziej odpowiednich dla zachowania wy¬ produkowanego wodoru. Wodór w usunietych ga¬ zach jest nastepnie oczyszczany i korzystnie zuzy¬ ty w stanie czystym w etapie reakcji katalitycznej, gdzie wiecej niz 100—500 ppm tlenku wegla jest szkodliwe dla katalizatora.Schemat procesu wedlug wynalazku jest poka¬ zany na rysunku 2. Zawiesina sproszkowanego wil¬ gotnego wegla zasilajacego i zawracanego lub uzupelniajacego rozpuszczalnika w przewodzie 10 jest mieszana z mieszanina wodoru i tlenku wegla, wchodzacego przewodami 62 i 74 i z niewykorzy* stana w procesie zanieczyszczona woda wchodzaca przewodem 12, wszystko ze zródla w procesie wy-» mienionym ponizej. Strumien przechodzi bez po¬ wtórnego ^mieszania przez wezownice 14 w piecu podgrzewacza 16, który jest ogrzewany plomie¬ niem z dyszy palnika olejowego 17, Czas przeby¬ wania w podgrzewaczu 16 wynosi od 2 do 20 mi¬ nut, a temperatura strumienia opuszczajacego pod¬ grzewacz 16 przewodem 16 wynosi 377—427°C.Strumien ten, plynie do strefy reaktora do roz* puszczania 26 o surowych warunkach pracy. Tern*107 907 15 16 fceratura W reaktorze do rozpuszczania 20 wyncsi 390—482°C, a czas przebywania w reaktorze do rozpuszczania 20 waha sie od okolo 5 do 60 minut.Strumien wyplywajacy z reaktora do rozpusz¬ czania, zawierajacy rozpuszczony tlenek wegla ply¬ nie przewodem 48 do kolumny odpedowej tlenku wegla 49, w której przemieszczajac sie w dól spotyka sie z plynacym-ku górze odpedowym wo¬ dorem* wchodzacym przewodem 82. Mieszanine wodoru i tlenku wegla odzyskuje sie z kolumny odpedowej w przewodzie 82, z którego moze ona byc w miare potrzeby zawracana powtórnie do cyklu do podgrzewacza przewodem 74, albo prze¬ chodzi przewodem 84, aby zmieszac sie z miesza¬ nina tlenku wegla, wodoru i lekkich weglowodo¬ rów wentylowanych ze strefy gazowej 86 powy¬ zej poziomu cieczy 87 w reaktorze do rozpuszcza¬ nia 28 przewodem 88 i zawór 52. Strumienie z przewodów 84 i 88 lacza sie w przewodzie 54.Strumien wyplywajacy z kolumny odpedowej przechodzi przewodem 90 do hydroklonu 92, z któ¬ rego popiól usuwa sie przewodem 94, a odciek znad popiolu usuwa sie przewodem 96. Ciecz ta mozna oziebiac w miare potrzeby wodorem z prze¬ wodu 12, do temperatury 371—427°C i przeprowa¬ dzic do reaktora katalitycznego 88* Oziebiajacy wo¬ dór w przewodzie 82 zawiera zawrócony wodór z przewodu 72 i uzupelniajacy wodór z przewodu 34, Reaktor katalityczny 88 zawiera nieruchome zlo¬ ze katalizatora umieszczone w pionowych kolum¬ nach zamknietych perforowanymi przegrodami la¬ czacymi sie z kolejna strefa pionowa wolina od katalizatora. Katalizator uwodornienia zawiera me¬ tale Grupy VI i Grupy VIII jria nie podlegajacym krakingowi nosniku. Ciecz opuszczajaca reaktor 38 przewodem 40 zawiera czesciowo nasycone czasteczki aromatyczne i miesza sie ze strumie¬ niem z przewodu 54 przed przejsciem do komory zbiorczej 42. Tlenek wegla i gazy zawierajace wo¬ dór sa usuwane z komory zbiorczej przewodem 44 w celu oczyszczenia i powtórnego zawrócenia do cyklu, podczas gdy przewodem 46 odprowadza sie ciecz zawierajaca zarówno produkty usuwane z procesu jak i rozpuszczalnik dla ponownego za¬ wrócenia do cyklu do przewodu 10.Gazy procesowe, wentylowne z komory zbior¬ czej 42 przewodem 44 wchodza do pluczki ami¬ nowej 64, w której siarkowodór jest oddzielany i odprowadzany przewodem 66. Gazy pozbawione siarkowodoru opuszczaja pluczke aminowa prze¬ wodem 68 i przechodza przez komore 70 absorbu¬ jaca tlenek wegla. Tlenek wegla usuwa sie z tych gazów w komorze 70 i przeprowadza sie go do strumienia zasilajacego podgrzewacz przewodami 6a i 62. Uzupelniajacy tlenek wegla i Wodór wcho¬ dza do przewodu 64 przewodem S& Strunrie* wo¬ doru zupelnie wolny od siarkowodoru ; tlenku wegla odzyskuje sie z komory TO przewodem IZ i przeprowadza go do przewodu 82 oziebiajacego wodór kierowanego do reaktora 88.Zgodnie arysunkiem schematu procesu mieszani¬ ne wodoru i tlenku wegla stosuje sie tylko w strefie podgrzewacza i reaktora do rozpuszczania.Retfkcja wymiany nie tylko wytwarza wodór in situ dla strefy podgrzewacza i reaktora do. roz¬ puszczania, ale takze zuzywa czesc wody znajdu¬ jacej sie w weglu zasilajacym i zwracanej prze¬ wodem 12, zmniejszajac w ten sposób problem 5 wód sciekowych. Przez wentylowanie gazów za¬ wierajacych tlenek wegla z komory reaktora do rozpuszczania przewodem 88, przez plukanie odcie¬ ku z reaktora do rozpuszczania w strefie 80 i skierowanie oczyszczonego strumienia wodoru do 10 reaktora katalitycznego 38, chroni sie go przed zatruwaniem bowiem jak wiadomo, nawet male ilosci tlenku wegla oslabiaja katalizatory uwodor¬ niania.Ilosc tlenku wegla doprowadzanego przewodem 15 62 do strefy podgrzewacza i reaktora do rozpusz* czania moze byc wystarczajaco duza, tak zeby z chwila reakcji z woda znajdujaca sie w strefie podgrzewacza i reaktora do rozpuszczania byl pro¬ dukowany nadmiar wodoru wyzszy od zapotrze- 20 bowania tych stref w wodór. W ten sposób, tle¬ nek wegla, przed którym zabezpiecza sie strefe katalityczna wytwarza w etapach niekatalitycz- nych poczatkowego procesu wodór znajdujacy za¬ stosowanie w warunkach pozbawionej tlenku we- 25 gla strefy katalitycznej.Zastrzezenia patentowe 30 38 1. Sposób uplynniania wegla z zastosowaniem tlenku wegla pod cisnieniem ponad 217 kG/cm\ znamienny tym, ze zawierajaca wode zawiesine wegla w rozpuszczalniku i strumien gazów zawie¬ rajacych tlenek wegla przepuszcza sie przez stre¬ fe podgrzewacza rurowego do osiagniecia maksy¬ malnej temperatury w zakresie 377—427°C, przy czym przeprowadza sie reakcje (tlenku (wegla z woda z wytworzeniem wodoru, po czym strumien wyplywajacy z wymienionej strefy podgrzewacza przeprowadza sie do strefy reaktora do rozpusz¬ czania utrzymanej w temperaturze przynajmniej 5,5°C wyzszej niz maksymalna temperatura w stre¬ fie podgrzewacza, która wynosi 309—482°C, przy czym stosuje sie czas przebywania w strefie re¬ aktora do rozpuszczania dluzszy niz w strefie pod¬ grzewacza, oddziela sie gazy zawierajace tlenki wegla i wodór ze strumienia wyplywajacego z reaktora do rozpuszczania, frakcjonuje sie wy¬ mieniony strumien gazów na strumien bogaty w tlenek wegla i na strumien bogaty w wodór, za¬ wraca sie do cyklu przynajmniej czesc wymienio¬ nego strumienia bogatego w tlenek wegla do wy¬ mienionej strefy podgrzewacza, i przynajmniej czesc strumienia bogatego w wodór i strumienia cieczy wyplywajacej z reaktora do rozpuszczania przeprowadza sie do strefy katalitycznego uwo¬ dornienia utrzymywanej w temperaturze w za¬ kresie 3?1—441°C, przy czym temperature i/albó czas przebywania cieczy w strefie katalitycznego uwodornienia stosuje sie nizsze niz w strefie re¬ aktora do rozpuszczania. N 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tyttp ze stosuje sie cisnienie wodoru ponad 245 kG/cm,, 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tjta*, ze P5 wodór wytwarza sie w strefie podgrzewacza I $od- 59107 907 17 18 daje sie pochlanianiu w wymienionej strefie re¬ aktora do rozpuszczania. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do wymienionej strefy podgrzewacza dodaje sie weglanu sodowego w roztworze wodnym. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wymieniony strumien gazów wyplywajacy ze stre¬ fy reaktora do rozpuszczania wytwarza sie przez wentylowanie gazów, zawierajacych tlenki wegla i wodór z wymienionej strefy reaktora do roz¬ puszczania. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wymieniony strumien gazów wyplywajacy ze stre¬ fy reaktora do rozpuszczania otrzymuje sie przez przeprowadzenie odcieku strefy reaktora do roz¬ puszczania do strefy odpedzania, gdzie tlenek wegla odpedza sie za pomoca wodoru i tworzy sie strumien gazu, zawierajacy tlenki wegla i wodór. 7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze zawiesine zawierajaca popiól oddziela sie od stru¬ mienia wyplywajacego ze strefy odpedzania. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na tone wegla zasilajacego zuzywa sie chemicznie 10 15 20 w wymienionej strefie katalitycznego uwodornie¬ nia przynajmniej 112 m* wodoru. 9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na tone wegla zasilajacego zuzywa sie chemicznie w wymienionej strefie katalitycznego uwodornie¬ nia przynajmniej 180 m* wodoru. 10. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zanieczyszczona wode wytwarzana w procesie za¬ wraca sie do cyklu do wymienionego procesu. 11. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze temperature w strefie reaktora do rozpuszczania utrzymuje sie przynajmniej o 27,8°C wyzsza niz temperatura w strefie podgrzewacza. 12. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze temperature w strefie reaktora do rozpuszczania utrzymuje sie przynajmniej o 55,5°C wyzsza niz temperatura w strefie podgrzewacza. 13. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w strefie podgrzewacza stosuje sie czas przebywa¬ nia 2—20 minut. 14. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w strefie reaktora do rozpuszczania stosuje sie czas przebywania 5—60 minut.FIG. I n—t—i—r i r Czas przebiegu godz.107 907 ^46_ Produkt i fia 2 rozpuszczalnik Zawiesina ^ wilgotnego wegla Recyrkulacja ~ zanieczyszczonej wody 74 Popiól Bltk 754/80 r. 90 egz. A4 Cena 45 zl PL PL PL PL PL

Claims

1. Zastrzezenia patentowe 30 38 1. Sposób uplynniania wegla z zastosowaniem tlenku wegla pod cisnieniem ponad 217 kG/cm\ znamienny tym, ze zawierajaca wode zawiesine wegla w rozpuszczalniku i strumien gazów zawie¬ rajacych tlenek wegla przepuszcza sie przez stre¬ fe podgrzewacza rurowego do osiagniecia maksy¬ malnej temperatury w zakresie 377—427°C, przy czym przeprowadza sie reakcje (tlenku (wegla z woda z wytworzeniem wodoru, po czym strumien wyplywajacy z wymienionej strefy podgrzewacza przeprowadza sie do strefy reaktora do rozpusz¬ czania utrzymanej w temperaturze przynajmniej 5,5°C wyzszej niz maksymalna temperatura w stre¬ fie podgrzewacza, która wynosi 309—482°C, przy czym stosuje sie czas przebywania w strefie re¬ aktora do rozpuszczania dluzszy niz w strefie pod¬ grzewacza, oddziela sie gazy zawierajace tlenki wegla i wodór ze strumienia wyplywajacego z reaktora do rozpuszczania, frakcjonuje sie wy¬ mieniony strumien gazów na strumien bogaty w tlenek wegla i na strumien bogaty w wodór, za¬ wraca sie do cyklu przynajmniej czesc wymienio¬ nego strumienia bogatego w tlenek wegla do wy¬ mienionej strefy podgrzewacza, i przynajmniej czesc strumienia bogatego w wodór i strumienia cieczy wyplywajacej z reaktora do rozpuszczania przeprowadza sie do strefy katalitycznego uwo¬ dornienia utrzymywanej w temperaturze w za¬ kresie 3?1—441°C, przy czym temperature i/albó czas przebywania cieczy w strefie katalitycznego uwodornienia stosuje sie nizsze niz w strefie re¬ aktora do rozpuszczania. N

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tyttp ze stosuje sie cisnienie wodoru ponad 245 kG/cm,,

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tjta*, ze P5 wodór wytwarza sie w strefie podgrzewacza I $od- 59107 907 17 18 daje sie pochlanianiu w wymienionej strefie re¬ aktora do rozpuszczania.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do wymienionej strefy podgrzewacza dodaje sie weglanu sodowego w roztworze wodnym.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wymieniony strumien gazów wyplywajacy ze stre¬ fy reaktora do rozpuszczania wytwarza sie przez wentylowanie gazów, zawierajacych tlenki wegla i wodór z wymienionej strefy reaktora do roz¬ puszczania.

6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wymieniony strumien gazów wyplywajacy ze stre¬ fy reaktora do rozpuszczania otrzymuje sie przez przeprowadzenie odcieku strefy reaktora do roz¬ puszczania do strefy odpedzania, gdzie tlenek wegla odpedza sie za pomoca wodoru i tworzy sie strumien gazu, zawierajacy tlenki wegla i wodór.

7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze zawiesine zawierajaca popiól oddziela sie od stru¬ mienia wyplywajacego ze strefy odpedzania.

8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na tone wegla zasilajacego zuzywa sie chemicznie 10 15 20 w wymienionej strefie katalitycznego uwodornie¬ nia przynajmniej 112 m* wodoru.

9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na tone wegla zasilajacego zuzywa sie chemicznie w wymienionej strefie katalitycznego uwodornie¬ nia przynajmniej 180 m* wodoru.

10. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zanieczyszczona wode wytwarzana w procesie za¬ wraca sie do cyklu do wymienionego procesu.

11. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze temperature w strefie reaktora do rozpuszczania utrzymuje sie przynajmniej o 27,8°C wyzsza niz temperatura w strefie podgrzewacza.

12. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze temperature w strefie reaktora do rozpuszczania utrzymuje sie przynajmniej o 55,5°C wyzsza niz temperatura w strefie podgrzewacza.

13. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w strefie podgrzewacza stosuje sie czas przebywa¬ nia 2—20 minut.

14. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w strefie reaktora do rozpuszczania stosuje sie czas przebywania 5—60 minut. FIG. I n—t—i—r i r Czas przebiegu godz.107 907 ^46_ Produkt i fia 2 rozpuszczalnik Zawiesina ^ wilgotnego wegla Recyrkulacja ~ zanieczyszczonej wody 74 Popiól Bltk 754/80 r. 90 egz. A4 Cena 45 zl PL PL PL PL PL