PL114747B1 - Method of obtaining liquid hydrocarbon heat carriers - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia cieklych weglowodórowych nosników ciepla, stasowanych jako medium grzewcze, zwlaszcza do prowadzenia reakcji chemicznych w wysokich tem¬ peraturach. Nosniki ciepla otrzymane sposobem wedlug wynalazlku moga byc równiez stosowane jako medium chlodzace dla reakcji chemicznych egzotermicznych.W procesach technologicznych, wymagajacych ogrzewania substancji do wyzszych temperatur, stosuje sie metody ogrzewania przy pomocy cie* klych nosników ciepla. Znane i stosowane sa jako nosniki oleje mineralne do temperatury 250°C, zwiazki weglowodorów do temperatury 400°C oraz stopione sole od 400°C do 800°C.Najbardziej powszechnie stosowane sa nosniki drugiej grupy, charakteryzujace sie wysoka trwa¬ loscia termiczna alkilowe zwiazki naftalenu wzgle¬ dnie jego pochodne, zwiazki dwufenylu, trójfenylu oraz szereg innych, otrzymywanych na drodze ce¬ lowo prowadzonych do ich otrzymywania syntez.Celem wynalazku bylo opracowanie sposobu otrzymywania nosników ciepla z pominieciem me¬ tod polegajacych na syntezie poszczególnych sklad¬ ników nosnika.Nieoczekiwanie stwierdzono, ze poliaflfciloben- zeny, produkt uboczny z procesu alkilowania ben¬ zenu olefinami, w wyniku zastosowania sposobu 10 wedlug wynalazku, charakteryzuje sie znaczna odpornoscia termiczna, wymagana od nosnika cie¬ pla.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze surowe polialkilobenzeny poddaje sie w tempera¬ turze 100°—3O0°C obróbce wodnym roztworem wodorotlenku sodu. Obróbka roztworem wodoro¬ tlenku wytwarza zawiesine, która po schlodzeniu do temperatury ponizej 100°C zostaje oddzielona.Obróbka surowca polialkil©benzenowego korzy¬ stnie polega na destylacji prózniowej z udzialem warstwy roztworu wodorotlenku sodu. Po od¬ dzieleniu warstwy lugowej, polialkilobenzeny ?a poddawane rektyfikacji prózniowej, po czym frak- 15 cja nosnika ciepla, zawierajaca w swym skladzie zwiazki alkilofenylowe i alkilodwufenylowe, wrza¬ ca w zakresie 260°—300°C oraz frakcja nosnika ciepla, zawierajaca w swym skladzie alkilowane weglowodory naftalenu i jego pochodnych, wrzaca w zakresie 3D0°—400GC, poddawane sa termicznej stabilizacji w temperaturze 200°—300°C. Stoso¬ wany w procesie wedlug wynalazku wodorotlenek sodu posiada stezenie 0,5;—5,0% wagowych. Rów¬ noczesnie z obróbka wodorotlenkiem sodu prowa- 25 dzi sie kondensacje oparów, które zawraca sie do srodowiska alkilacji benzenu.Sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie kil¬ ka frakcji, podczas rektyfikacji prózniowej. FraK- cja pierwsza, zawierajaca w swym skladzie dwu-, 30 trójalkilo- i wyzej podstawione benzeny, wrze w 20 114 747114 747 zakresie ido 260°C. Frakcja ta jest zawracana do srodowiska alkirlacji. Frakcja druga, stanowiaca nosnik ciepla, zawiera w swym skladzie zwiazki allkilofen^'owe»i^ljkil6dwufeinylowe, wrze w za¬ kresie 2iBS°'-^(U)^^TeiinperatUira robocza tego nos¬ nika wynosi 230° nosnik .ciepla, zawiera w swym . skladzie alkilo- wane weglojwj^blrr najfitalenu i jego pochodnych, wrze w grTnn»ft«iJb00o-|—400°C Temperatura robo¬ cza tego nosnika wynsi 2ftO°C. Frakcja czwaarta* wrzaca powyzej 400°C zawiera w swym skladzie alki¬ lowe zwiazki fluroenu jjinne, stanowi pozostalosc de¬ stylacyjna, przeznaczona do dalszych syntez che¬ micznych wzglednie do produkcji sadzy.Korzystnym skufflkiem wynalazku jest to, ze z pominieciem procesu syntezy poszczególnych skladników nosnika ciepla, z produktu uboczne¬ go otrzymywanego w procesie alkilacji benzenu cdefinami, otrzymuje sie pelnowartosciowe nos¬ niki ciepla, skutecznie mogace zastapic nosniki dotychczas wylacznie importowane. Termiczna od¬ pornosc nosników ciepla mierzy sie iloscia powsta¬ jacego wegla w ciagu trwania ich pracy. Dla zna¬ nego, importowanego nosnika Therm S 300, skla¬ dajacego sie z dwufenylu i eteTu dwufenylu, wiel¬ kosc ta ksztaltuje sie nastepujaco: Czas pracy, dni 0 300 500 Zawarotosc wegla, % wagowych 0,002 0,030 0,040 Dla nosnika otrzymanego sposobem wedlug wyna¬ lazku, zawierajacego w swym skladzie zwiazki alkilóifenylowe i alkilodwufenylowe, odpornosc ter¬ miczna wynosi odpowiednio: Czas pracy, dni 300 500 Zawartosc wegla, . . % wagowych 0,003 0,035 0,136 Zasadnicza zaleta sposobu wedlug wynalazku jest to, ze pozwala na ominiecde kosztownych procesów syntezy nosnika i pozwala na zaprzestanie koszto¬ wnego importu.Przyklad I. Polietylobenzeny o temperaturze wrzenia powyzej 250°C, pochodzace z destylacji alkilatu otrzymywanego w reakcji benzenu z ety¬ lenem, wprowadza sie w ilosci 1000 g do szkla¬ nej kolby z dolnym spustem i wyposazonej w mie¬ szadlo oraz chlodnice zwrotna. Po dodaniu 100 g 3% roztworu NaOH miesza sie i podgrzewa za¬ wartosc kolby do temperatury 100°C utrzymujac ja pnzez 30 minut. Nastepnie pozostawia sie na okres 4 godzin i po tym oddziela sie odstana war¬ stwe dolna. Zawartosc kolby poddaje sie destyla- 10 20 25 30 35 40 50 55 cji prózniowej pod cisnieniem 19#9 kPa. Odbiera sie frakcje o nastepujacych zakresach wrzenia dla warunków normalnych cisnienia: '. . v i . frakcja I, wrzaca do tempera¬ tury" 2f60°C """¦* ••*¦'. w ilosci 150 g frakcja II, wrzaca w granicach 260°—300QC (zawierajaca w swym skladzie zwiazki fenylo¬ we i alkilodwufenylowe,, sta¬ nowiace nosnik ciepla) w ilosci 350 g frakcja III, wrzaca w grani¬ cach 300°—400°C, (zawieraja¬ ca w swym skladzie aikilo- wane weglowodory naftalenu i. jego pochodnych, stanowiaca nosnik ciepla) w ilosci 200 g frakcja IV wrzaca powyzej 400ÓC : w ilosci 270 g Ilosciowy sklad chemiczny nosnika ciepla przed¬ stawia, sie nastepujaco: ^ , Frakcja II" zwiazki'alkilowe ; benzenu 3,0% zwiazki fenylowe i ich alkilowe pochodne 80,0% 1 zwiazki alkilowe :. naftalenu 13,0% zwiazki alkilowe fluorenu : 2,0% inne ... 2,0% Frakcja III 2,0% 37,0% 40,0% 18,0% 1 3,0% Frakcja II i III, majace wlasnosci nosników cie¬ pla, poddaje sie stabilizacji termicznej w tempera¬ turze 280°C, w czasie dwu godzin. Po schlodze¬ niu do temperatury 30°C wymienione frakcje pod¬ daje sie filtracji.Przyklad II. Do kotla destylacyjnego wpro¬ wadza sie w sposób ciagly 1000 kg polietyloben- zenow i 100 kg 0,^5% roztworu NaOH. Pod cis¬ nieniem 19,9,9 kPa destyluje sie mieszanine i otrzymuje sie nastepujace frakcje, o zakresach wrzenia dla normalnych warunków cisnienia: frakcja I wrzaca do tempe¬ ratury 260°C w ilosci 150 kg. frakcja II, wrzaca w grani¬ cach 260°—^300°C (zawierajaca w swym skladzie zwiazki fe¬ nylowe i alkilodwufenylowe, stanowiaca nosnik ciepla) w ilosci 3150 kg frakcja IM, wrzaca w grani¬ cach 300°—400°C (zawieraja¬ ca w swym skladzie alkilo¬ wane weglowodory naftalenu i jego pochodne, stanowiaca no¬ snik ciepla) f w ilosci 2O0 kg frakcja IV wrzaca powyzej 400°C w ilosci 280 kg.114 747 5 6 Sklad chemiczny frakcji nosników ciepla identycz¬ ny jak w przykladnie I. Frakcje I zawraca sie do srodowiska aikilacji benzenu. Frakcje II i III, majace wlasnosci nosników ciepla, poddaje sie stabilizacji termicznej w temperaturze 2®0°C, w czasie 12 godzin. Po schlodzeniu do temperatury 30°C wymienione frakcje poddaje sie filtracji.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania cieklych weglowodo¬ rowych nosników ciepla, znamienny tym, ze su¬ rowe polialkilfobenzeny z procesu alkidacji ben¬ zenu poddaje sie obróbce wodnym roztworem wo¬ dorotlenku sodu w temperaturze 100°—300°C, na¬ stepnie schlodzeniu do temperatury ponizej 100°C i oddzieleniu warstwy wodnej, po czym poliallkilo- benzeny sa poddawane rektyfikacji prózniowej a frakcja nosnika ciepla, zawierajaca w swym skla¬ dzie zwiazki alkiktfenylowe d alkilodwufenylowe, wrzaca w zakresie 260°—30O°C oraz frakcja nos¬ nika ciepla, zawierajaca w swymi skladaie aikdlo- wane weglowodory naftalenu i jego pochodnych, wrzaca w zakresie 300°—4M°C poddawane sa termicznej stabilizacji w temperaturze 200°—300°C. 2. iSposób wedlug zaisitrz. 1, znamienny tymi, ze obróbka surowca poliall&Llofoenzenowego pole¬ ga na destylacji prózniowej z. udzialem warstwy roztworu wodorotlenku sodu. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, ze stosuje aie wodorotlenek sodu o stezeniu 0,i5—5,0% wagowych. 4. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze obróbke wodorotlenkiem sodu prowadzi sie z jed¬ noczesna kondensacja oparów, które zawraca sie do srodowiska aikilacji benzenu. 10 PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania cieklych weglowodo¬ rowych nosników ciepla, znamienny tym, ze su¬ rowe polialkilfobenzeny z procesu alkidacji ben¬ zenu poddaje sie obróbce wodnym roztworem wo¬ dorotlenku sodu w temperaturze 100°—300°C, na¬ stepnie schlodzeniu do temperatury ponizej 100°C i oddzieleniu warstwy wodnej, po czym poliallkilo- benzeny sa poddawane rektyfikacji prózniowej a frakcja nosnika ciepla, zawierajaca w swym skla¬ dzie zwiazki alkiktfenylowe d alkilodwufenylowe, wrzaca w zakresie 260°—30O°C oraz frakcja nos¬ nika ciepla, zawierajaca w swymi skladaie aikdlo- wane weglowodory naftalenu i jego pochodnych, wrzaca w zakresie 300°—4M°C poddawane sa termicznej stabilizacji w temperaturze 200°—300°C.
2. 2. iSposób wedlug zaisitrz. 1, znamienny tymi, ze obróbka surowca poliall&Llofoenzenowego pole¬ ga na destylacji prózniowej z. udzialem warstwy roztworu wodorotlenku sodu.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, ze stosuje aie wodorotlenek sodu o stezeniu 0,i5—5,0% wagowych.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze obróbke wodorotlenkiem sodu prowadzi sie z jed¬ noczesna kondensacja oparów, które zawraca sie do srodowiska aikilacji benzenu. 10 PL