Способ получения жидкого топлива

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 520924

ИЗОБРЕТЕН Ия

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту(22) Заявлено 14.02.75 (21) 21o6122/04

\ (23) Приоритет - (32) 14.02,74 (Ы) М. Кл.

С 10 t» 1/32 (Государственный квинтет веавта Мнннетреа СЕСр не делам нзаеретеннй н етнрепнй (31) 49-18376/74 (33),Япония (53) УДК 665.75 (088,8) (43) Опубликовано 05.07.76 Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования описания 24.08.76 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Хидемаса Хонда, Ясухиро Ямада и Хотоо Какияма (Япония), (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИЙКОГО ТОПЛИВА

2 яжелого нефтяного масла с атомным отно ением С/Н не меньше 0,9 растворимость ля повышается, Зола, содержащаяся в иоодном угле, абсорбируется коагулятом и егко удаляется вместе с ним. Поэтому по» аемое жидкое топливо совершенно или очти не содержит золы. Пылевидный уголь мешивают с тяжелым нефтепродуктом

50 вес.ч, продукта на 100 вес,ч, угля), гревают до 400-450оС при атмосферном ли более высоком давлении.

Если вязкость продукта, полученного по- " ле смешения угля с тяжелым нефтепродук м и последующей термической обработки, столько велика, что это затрудняет цент ифугирование или фильтрование, продукт ожно разбавлять органическим растворите ем, каменноуголь|йьТм или нефтяным маслом, Примером углей, пригодных для получе» ия жидкого топлива, являются битучиноэныа бурые угли. Обычно уголь тонко иэмель от и применяют в виде- пыли.

Примерами тяжелых нефтепродуктов, при еняемых в качестве растворителе 1 в проессе, могут служить остаточные нефтепрс

Изобретение относится к способу получе- т

° ° ния жидкого топлива из твердого топлива и ш остаточных нефтепродуктов.

Известен способ получения t жидкого: топ- х V ,лина путем смешения тяжелых нефтепродук- б л

"тов с измельченным. твердым топливом. луч

Недостатком известного способа является и низкое качество получаемого жидкого толли- с вае (С целью устранения указанного недостаъ 10 на ка йредлагаетси подвергать смесь термиче и кой обработке при 400-450 С с последующим отделением нерастворимых веществ от, с полученного продукта центрифугированием, то или фильтрованием, 15 на

При термической обработке тяжелых неф- р о тепродуктов при температуре выше 400 С м количество ароматических соединений посте- л ,пенно увеличивается, и они,коагулируют, об раэуя оптически аниэотропные сферические о н частицы размером 3 мкм или меньше. " и При термической обработке в присутствии ч угля последний под действием ароматичес- ких соединений легко растворяется в тяже- м лых нефтепродуктах, причем при применении ® ц

Иностранец Кейсин Мацумото (Генеральный директор фирмы "Эйдженси оф Индастриал (7! ) Заявитель Сайенс энд Текнолоджи" ) (Япония) 52 д кты, подучеьные при перегонке сыро.". неф- ти при атмосферном давлении иди в вакууме, g сcмMоeл ы, полученные в качестве побочных продуктов при термическом крекинге асфв,гп тов или нефти. Наиболее предпочтительны растворители с жомиым отношением С/Н по меньшей мере О,9, Указанные тяжелые нефтепродукты получают, например, путем термической образки остаточных фракций, i подученных при перегонке сырой недуги при атмосферном ипи пониженном давлении при

Q емпературе по меньшей мере 400 C или же путем отделения ниэкокипящей фракции тяжелого нефтепродукта, например лигрои-, нового остатка.

Для подучения жидкого топлива предлагаемым способом смесь угля и тяжелого нефтепродукта нагревают при 400-450 C о и перемешивании при атмосферном ипи более высоком давлении, Если íà 100 вес,ч, угдя используют менее 50 вес,ч. тяжелого нефтепродукта, перемешивание смеси затру

- няется и реакцич протекает не ровно, При проведении процесса при атмосферном давле нии при нагревании отгоняется продукт разложения,, Если давление выше атмосферного, продукт разложения не отгоняется из сиота- мы, но вязкость термически обработанного продукта уменьшается, о

Температура 400-450 С достаточна дпя термического крекинга тяжелых нефте- продуктов, образования ароматических угле-, водородов B результате реакции термичес » ксй цолимеримщии и образования конгломератов частиц этих соединений. о

При понижении температуры ниже 400 уголь будет плохо растворяться и выход жидкого топлива будет уменьшаться, о

При температуре выше 450 С обуглива-, ние будет происходить слишком быстро и образующийся пекообразный остаток не будет гомогенным.

Когда термическую обработку проводят при вышеуказанной температуре, уголь раз мягчается, его структура разрушается и он

k диспергируется в тяжелом нефтепродукте.

В зтом случае эола, содержащаяся в угле, и металлы, содержащиеся в тяжелом нефте= продукте, выполняют роль ядер дпя образования конгломератов частиц, Размер конгло мератов зависит от условий термической о работки. В жестких условиях он увеличива ется. Однако под впиянкем эолы, содержащей- ся в угдв, размер их составляет 5 мкм.

Йдя отделения конгломератов можно применять обычные способы, например центрифугированне ипи фильтрование. При необходимост». дпя облегчения отделения конгломератов вязкость продукта термической обработки можно, уменьшить добавлением органического растворителя, например хинопина, циридина или

@ нитробензопа, который хорошо растворяет битуминозные вещества, нефтяное масло, например масло.„содержащееся в большом кодичестве в ароматических углеводородах, каменноугольное масло, например антраценовое масло, креозотовое масло ипи пековое

16 масло, Вязкость продукта термической обработки можно уменьшить путем его нагревания. По меныцей мере 90% золы, содержащейся в исходном угле, можно удалить таким способом. При необходимости органический растворитель можно регенерировать из продукта термической обработки после отделения от него конгломератов, Затем к обработанному продукту добавляют нефгяное или каменноу -оды-:.; е масло, чтобы подучить то пиво с необха)ч;. ыми физическими свойствами.

Получение жидкого топлива проводят в, цросгой аппаратуре доьодьно простым способом

Пример 3.. K ХОО г угля (6,2 вес.% воли) добавляют 200 г остаточного нефге- продукта, напученного при перегонке сырой нефти в вакууме,. и проводят термическую обработку в течение 3. час при 430 С и ато мосферном давлении. Продукт термической обработки содержит небольшое количество газообразных фракций и термически крекированного масла, состоящего в основном из легких фракций, K продукту термической обработки добавляют тройное количество хинопина, перемешивают, фракцию, нерастворимую B хинодине, удаляют центрифугированием„а фракцию, растворимую в хинолине, 45

1 ... после регенерации хинодина отгонкой в вакууме "eáípàþò в виде пекообразного остатка.

K пекообраэному остатку добавляют 15 вес,% термически крекированного масла, полученнога при термической обработке, и переМе-, @ шивают при нагревании. Полученные реэуль) . .-аты приведены в таблице. 520924

Выход, вес.%, в е в аспредвлвние золы, %

Зола, вес,%

Продукт или фракция продукт термической обработки исходный материал

100,0

100,0

21,0

11,8

14,70, 95,6

0,18

44,5

79,0

0,0

0,00, Продукт термической обработки !

Фракции, нерастворимая .в хинолине

Фракпия, растворимая в хинолине

".Термически крекированное масло

Полученные результаты показывают, что количество фракции, ерастворимой в хино,лине, очень мало по сравнению с количест,вом исходного угля, а содержание золы, во фракции, нерастворимой в хинолине, исклю-, ЯЬ чительно велико. По данным микроскопичво-. кого исследования фракция, нерастворимая ! в хинолине, представляет собой оптически

;анизотропное вещество со средним диаметром стиц ч. 3 мкм, т,е. сначала имеет место! 1Ю процесс растворения угля в остаточном неф, тепродукте, полученном при перегонке сырой нефти в вакууме, а затем частицы золы yv ля служат в основном центрами образования

1 ,мелких частиц 35

Пример 2. К углю (6,2 ввс.% эо лй) добавляют смолу, являющуюся побочным продуктом термического крвкинга нафты,,в ,четырехкратном количестве по отношению к р д

: углю проводят термическую обработку при

F400 С в течение 2 час, Выход продукта

1 термической обработки 38,3 вес,% на исходный материал. Продукт термической о6 работки растворяют в трехкратном количе 45 cTBB антраценового масла, фильтруют через стеклянный фильтр (стеклоткань, стеклова та). Фракция, нерастворимая в антраценовом масле, составляет 13,4 вес.%. Содержание ,эолы определяют, как в примере 1, Продукт д термической обработки, фракция, нерастворимая B антраценовом масле H фракция раст воримая в анграцвновом масле, содерйат;41,3, 29,4 и 0,20 вес,% золы соответственноо. Таким образом, 95,4 ввс.% эолы со- 35, держится во фракции, нерастворимой в антра ! ценовом масле> à 4 1 вес.% — во фракции, растворимой в антрацвновом масле. Фракциюр растворимую в антрацвновом масле, отгонаiQ5 для удаления лвгкрх продуктов из айтрЬ=,40 ценового масла и получают тяжелое топли во, содержащее 0,05 ввс.% зжы.

П р и и е р 3. Остаточное масло (С/Н, 0,7), полученное при вакуумной перегонке сырой нефти, подвергают термической обработке при 420 С в течение 1 час в токв азота IIps атмосферном давленииф В ?ход продукта термической обработки 43,6%, пе» ка 50,3 вес.%, потери с летучими 6,1%, Фракция пека, нерастворимая в хинолинв, для которой С/Н равно 1,0, составляет

3,1 вес.%. 1 вес,ч. угля. (средний размер частиц 0,3 мм, 7,1 aec.%. золы) добавляют к 1 вес,ч, пека, нагревают при перемешивании до 250 С, затем нагревают до 400 С ,со скоростью 3оС/мин и выдерживают 1 час при атой температуре, Выход пекообразного продукта 96,3%, выход крекированиого масла 1,0%. Содержание фракции пвкообразного дукта, нерастворимой в хинолине, 10,3%, сслвдование пекообраэного продукта под поляризационным микроскопом показывает,, то частицы угля в пекообразном продукте отсутствуют, Фракцию пекообразного продукта, раствоимую в хинолине, перегоняют в вакууме ля удаления хинолина и определяют в ней содержание эолы (0,05 ввс,%), K фракции, растворимой в хинолине, после удаления хинолина добавляют 1 вес.ч, креозотового масла, расплавляют при на рввании до 100 С и получают тежелое маслянистое о вещество, подвижное при комнатной температуре, с теплотой сгорания 9800 кал/г.

Пример 4. Остаточное масло, по» лучвнное пои вакуумной перегонке смеси р зличных сортов сырой нефти, подвергают. Ф " 4 4нмЕО

ИФм 4у Ф (г 4вв

7 j

1термической обработке при 400 С s тече

1 час и получают 51,9% пека и 42,6% к кированного продукта. Пек содержит 0,6% фракции, нерастворимой в хинолине (С/Н

0,9). 1 вес. ч, угля добавляют к 0,5 ве о пека, расплавляют при 350 С, перемешивают, проводит термическую обработку при

400. С в течение 1 час и получают 81,6 о иекообразного продукта и 10,3% крекиро ного масла Фракция пекообразного веществ ва, нерастворимая в хинолине, составляет

15,8%. Исследование структуры етой фрак пии под цоляризацнонным микроскопом по

Составитель Н» Богданова по де pere и и. т р

113035э,Москва, Ж-335э Раушская! наб., д. 4/5

Филиал(.ППП "Патент»" r.,Óæãîpîä ул, Проектная, 4

520924 I

l казывает, что в. ней остается йезначительное I количество мелких частиц угля, г

Формула изобретения

Способ полученйя жидкого топлива йутем смешении тяжелых нефтепродуктов с измель» ченным твердым топливом, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения качества aeaesoro продукта, смесь подвер.гают термической обработке при 400-450 ,с последующим отделением нерастворимых ,веществ er полученного продукта центрифугированием или фалътроиаиием