Способ получения жидкого топлива

ОП ИСАНИЕ Союз Советских Социалистических Республик) 2106122/04 2) 14,0 23) Приоритетвсударственнын квинтетвеввтв Мнннетрев СССРна делам нзаервтеннйи етнрютнй(Генеральный директ Сайенс энд Текнол(7) Заявите ОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА(54) СПО т ш ле п с получеплива и спо остаточных нефтепродуктов.Известен способ полученияжидкого:топ"г,пива путем смешения тяжелых нефтепродук- б"тов с измельченным, твердым топливом,Недостатком известного способа являетсянизкое качество получаемого жидкого топливафС целью устранения указанного недостаъ, 10ка йредпагается подвергать смесь термичекой обработке при 400-450 С с последующим отделением нерастворимых веществ от,полученного продукта центрифугированием1 или фильтрованием,При термической обработке тяжелых неотепродуктов при температуре выше 400 Сколичество ароматических соединений посте 1 пенно увеличивается, и они ,коагулируют, обраэуя оптически аниэотропные сферическиечастицы размером 3 мкм или меньше. "При термической обработке в присутствииугля последний под действием ароматичес-ких соединений легко растворяется в тяжелых нефтепродуктах, причем при применении енного по-" т епродувбра ботки, дняет цеитпродукт растворитем маслом,15фнефтепродуктов, пррастворителе 1 в прове статоч ные нефтепуо Изобретение относитсяния жидкого топлива из т яжелого нефтяного масла с атомным стноением С/Н не меньше 0,9 растворимостьпя повышается, Зола, содержащаяся в иоодном угле, абсорбируетсякоагулятом игко удаляется вместе с ним. Поэтому попучаемое жидкое топливо совершенно илиочти не содержит золы. Пылевидный угольмешивают с тяжелым нефтепродуктом(50 вес,ч, продукта на 100 вес,ч, угля),нагревают до 400-450 оС при атмосферномили более высоком давлении,Если вязкость продукта, попучсле смешения угля с тяжелым нефтом и последующей термической онастолько велика, что это затрурифугирование или фильтрованиеможно разбавлять органическимлем, каменноугольйьТм или нефгяньПримером углей, пригодных для получения жидкого топлива, являются битучиноэныни бурые угли. Обычно уголь тонко иэмельчацзт и применяют в виде пыли.Примерами тяжелых Вфменяемых в качествецессе, могут служить о52 д кты, получеьные при перегонке сыро.", неф- ти при атмосферном давлении или в вакууме, и смолы, полученные в качестве побочных продуктов при термическом крекинге асфвль тов или нефти. Наиболее предпочтительны растворители с ааомиым отношением С/Н по меньшей мере О,9, Указанные тяжелые нефтепродукты получают, например, путем термической обрайвки остаточных фракций,полученных при перегонке сырой недуги при атмосферном или пониженном давлении при лмпературе по меньшей мере 400 С или же путем отделения ниэкокипящей фракции тяжелого нефтепродукта, например пигрои-. , нового остатка,Для получения жидкого топлива предлагаемым способом смесь угля и тяжелого нефтепродукта нагревают при 400-450 С и перемешивании при атмосферном или более высоком давлении. Если на 3.00 вес,ч, ут- дя 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 вьгше атмосферного, продукт разложения не отгоняется из сиота- мы, но вязкость термически обработанного продукта уменьшается,Температура 400-450 С достаточна для термического крекинга тяжелых нефтепродуктов, образования ароматических углеводородов в результате реакции термичесь кой нолимери:-ации и образования конгломератов частиц этих соединений.сПри понижении температуры ниже 400 уголь будет плохо растворяться и выход жидкогс топлива будет уменьшаться,оПри температуре выше 450 С обуглива-, ние будет происходить слишком быстро и образующийся пекообразный остаток не будет гомогеннымКогда термическую обработку проводят при вышеуказанной температуре, уголь раз мягчается, его структура разрушается и он (диспергируется в тяжелом нефтепродукте, В зтом случае эола, содержащаяся в угле, и металлы, содержащиеся в тяжелом нефте= продукте, выполняют роль ядер для образования конгломератов частиц. Размер конгло мератов зависит от условий термической сб работки. В жестких условиях сн увеличива проводят вростым споП р и м е р 3 К ХОО г угля (6,2 вес.% воли) добавляют 200 г остаточного нефте- продукта, полученного при перегонке сырой нефти в вакууме, и проводят термическую обработку в течение 3. час при 430 С и атмосферном давлении. Продукт термической обработки содержит небольшое количество газообразных фракций и термически крекированногс масла, состоящего в основном из легких фракций, К продукту термической обработки добавляют тройное количествохинолина, перемешивают, фракцию, нерастворимую в хинслине, удаляют центрифугированиема фракцию, растворимую в хинолине, после регенерации хинслина отгонкой в вакууме собирают в виде пекообразного остатка. К пекообраэному остатку добавляют 15 вес,% термически крекированного масла, полученного при термической обработке, и переме- , шивают при нагревании, Подученные реэуль ) таты приведены в таблице. ется, Однако под влияньем эолы, содержащей- ся в угле, размер их составляет м 5 мкм, Для отделения конгломератов можно применять обычные способы, например центрифугирование или фильтрование. При необходимост.для облегчения отделения конгломератов вязкость продукта термической обработки можно, уменьшить добавлением органического растворителя, например хинолина, лиридина илинитрсбензсла, который хорошо растворяетбитуминозные вещества, нефтяное масло, например масло.содержащееся в большом количестве в ароматических углеводородах, каменноугольное масло, например антраценовое масло, кресзстовсе масло или пековое 36масло, Вязкость продукта термической обработки можно уменьшить путем его нагревания, По меньшей мере 98% золы, содержащейся в исходном угле, можно удалить таким способом, При необходимости органический растворитель можно регенерировать из продукта термической обработки после отделения ст него конгломератов, Затем к обработанному продукту добавляют нефтяное ипи каменнсугсльн; е масло, чтобы получить тоцливс с несбхсрч;,.ыми физическими свойствамиПолучение жидкого топливанросгой аппаратуре доьольно пссбемЮ% Зола, вес,% Продукт или фракция продукт термической об- работки исходный материал 100,0 100,0 11,8 14,70, Продукт термической обработки Фракция нерастворимая .В хинОлине Фракция, 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-, 3 чительно велико. По данным микроскопичво кого исследования фракция, нерастворимая )в хинолине, представляет собой оптически ;анизотропное вещество)со средним диаметромстиц фч 3 мкм, т,е. сначала имеет место 1 Ю процесс растворения угля в остаточном неф., )тепродукте, полученном при перегонке сырой нефти в вакууме, а затем частицы золы уг- ля служат в основном центрами образования 1,мелких частиц, 35 П р и м е р 2. К углю (6,2 ввс,% эолй) добавляют смолу, являющуюся побочным продуктом термического крвкинга нафтыв ,четырехкратном количестве по отношению к рд: углю проводят термическую обработку при 400 С в течение 2 час, Выход продукта термической обработки 38,3 вес,% на исходный материал. Продукт термической обработки растворяют в трехкратном количе45 ствв антраценового масла, фильтруют через стеклянный фильтр (стеклоткань, стекловата). фракция, нерастворимая в антраценовом масле, составляет 13,4 вес.%. Содержание ,эолы определяют, как в примере 1, Продукт 66 термической обработки, фракция, нераствори-. мая В антраценОВОм масле) и фракция раст воримая в антрацвновом масле, содержат. ,41,3, 29,4 и 0,20 вес,% золы соответственно. Таким образом, 95,4 вес.% эолы со держится во фракции, нерастворимой в анграценовом масле а 4,1 вес.% - во фракции, растворимой в антраценовом масле. Фракцию) растворимую в антрацвновом масле, отгоняю)т для удаления легкрх продуктов из;аНТРЬ=,М ценового масла и получают тяжелое топли во, содержащее 0,05 ввс.% з)олыП р и Ме р 3. Остаточнов 11 масло (С/Нв, 0,7), полученное при вакуумной перегонке сырой нефти, подвергают термической обработке при 420 С в течение 1 час в токе азота при атмосфернОм даВлении, В 1 ход продукта термической обработки 43,6%, пв 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 ввс.%. золы) добавляют к 1 Вес,ч, пека, нагревают при пвремешивании до 250 С, затем нагревают до 400 С ,со скоростью ЗОС/мин и выдерживают 1 час при атой температуре, Выход пекообразного продукта 96,3%, выход крекированиого масла 1,0%, Содержание фракции пв 1 ообразногодукта, нерастворимой в хинолине, 10,3%,сслвдование пекообраэного продукта подполяризационным микроскопом показывает, , то частицы угля в пекообразном продукте отсутствуют,Фракцию пекообразного продукта, раствоимую в хинолине, перегоняют в вакууме ля удаления хинолина и определяют в нвй содержание эолы (0,05 ввс,%), 1( фракции, растворимой в хинолине, после у,паления хинолина добавляют 1 вес,ч, креозотового масла, расплавляют при на рввании до 100 С и получают твжелое маслянистоео вещество, подвижное при комнатной температуре, с теплогой сгорания 9800 кал/г. П р и м е р 4. Остаточное масло, полученное пои вакуумной перегонке смесира зличных сортов сырой нефти, подвергают/ (уьо1 термической обработке при 400 С в 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 веопека, расплавляют при 350 С, переменщвают, проводит термическую обработку при 400. С в течение 1 час и получают 816ф опекообразного продукта и 10,3% крекиро ного масла, Фракция пекообразного вещества, нерастворимая в хинолине, составляет 16,8%. Исследование структуры этой фрак ции под цоляризацнонным микроскопом цо 5209241казывает, что в. ней остается йезначительноеколичество мелких частиц угля,юГФормула изобретенияСпособ получения жидкого топлива йутемсмешении тяжелых нефтепродуктов с измельченным твердым тошщвом, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью повышениякачества целевого продукта, смесь подвергают термической обработке при 400-460,с последующим отделением нерастворимых,вецеств ог полученного продукта центрифг анием ированием или фалътровпо де рете и и. т р113035 е,Москва, Ж-Збэ Раушская Наб. д, 4 Филиал 1.ППП "Патент" г., Ужго