Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10703
.pdf
реакционного газа в нагревательной трубке или подобном устройстве, путем введения части нагретого
циркулирующего газа в каталитическую массу или другими подходящими способами.
В качестве катализаторов, в частности, сульфид вольфрама, оксид вольфрама, сульфид молибдена и смеси,
упомянутые ниже, оказались очень подходящими: сульфид кобальта или сульфид меди + сульфид ванадия в
различных пропорциях, 1 моль сульфида меди + от 1 до 10 молей сульфида вольфрама, 1 моль оксида меди
+ 3 моля оксида молибдена, сульфид никеля или сульфид железа, сульфид вольфрама в различных
пропорциях, а также 1 моль сульфида никеля + 1 моль сульфида железа.
из сульфида вольфрама + 1 процент оксида циркония или { процент оксида циркония.
При желании, электролитически активный материал 75i может быть поддержан подходящими носителями,
например, оксидом алюминия, активированным углем, активированным диоксидом кремния, бурым углем,
мелким коксом, отбеливающей глиной и тому подобным, и/или масса катализатора N может быть
соответствующим образом разбавлена.
Для достижения существенного улучшения детонационного эффекта в большинстве случаев целесообразно
поддерживать температуру около 50–525 °C. В этом случае происходит изотермическая детонация
прямоцепочечных парафиновых углеводородов в разветвленные, а также дегидрирование нафтенов, что
приводит к дальнейшему улучшению детонационного эффекта. В этих условиях достигается заметное
улучшение характеристик масел, не содержащих нафтенов или содержащих их в недостаточном количестве.
Однако при этих температурах одновременно происходит расщепление в небольшой степени с образованием
до 10% газообразных продуктов.
Значительные преимущества также достигаются, если процесс согласно настоящему изобретению
применяется для очистки сырых бензинов с низким содержанием водорода, содержание водорода в которых
составляет менее 13 процентов, в частности менее 12 процентов, например, отходов бензина
низкотемпературной карбонизации, коксования и переработки, а также сырых бензинов с низким содержанием
водорода, образующихся в результате деструктивного гидрирования углей, смол, масел и тому подобного. До
сих пор обычно такие бензины, непригодные для использования в двигателях без дополнительной обработки,
очищали известными средствами очистки, такими как концентрированная серная кислота, до тех пор, пока они
не давали полезное моторное топливо.
В случае с такими неочищенными бензинами, бедными водородом и в основном богатыми олефинами,
данный способ обработки сопряжен с очень большими потерями материала. Поэтому уже было предложено
преобразовывать такие неочищенные бензины путем каталитической очистки и гидрирования под высоким
давлением в чистые бензины, что позволяет избежать дальнейшей очистки. Однако углеводороды, в
частности, труднорастворимые олефиновые углеводороды, часто настолько сильно насыщены водородом,
что детонационная стойкость продукта неудовлетворительна, и применение, полностью удовлетворяющее
современным требованиям, невозможно без дополнительной обработки. Эти недостатки полностью
исключаются в данном процессе. В отличие от дегидрирования углеводородов, богатых водородом, как
описано выше, в данном случае при очистке выделяемых бензинов, бедных водородом, происходит
дегидрирование. Ассимиляция водорода, но в отличие от ранее обычного процесса гидрирования при
рафинировании, упомянутого в предыдущем абзаце, осуществляется лишь до такой степени, что полученный
продукт полностью соответствует требованиям к хорошему, детонирующему бензину. Из наиболее
распространенных олефиновых углеводородов гидрируются в основном только наиболее ненасыщенные,
такие как диолефины, которые в особенно высокой степени приводят к образованию смол и потемнению.
Фенолы и другие кислородсодержащие углеводородные соединения, а также соединения серы и азота
дополнительно в значительной степени или полностью удаляются. Фенолы при этом в основном
восстанавливаются только до бензолуглеводородов. Любые присутствующие ароматические углеводороды
остаются неизменными, циклогексаметиленовые углеводороды дегидрируются до ароматических соединений.
Таким образом, из неприятно пахнущих, неустойчивых к свету бензинов всех разновидностей можно получить
бесцветные, приятно пахнущие бензины, устойчивые к свету, которые в значительной степени сохранили
хорошие детонационные свойства исходного продукта. Потери материалов в результате образования
газообразных углеводородов незначительны и составляют менее 5 %.
Поскольку в данном случае, когда очищаются углеводороды с низким содержанием водорода,
экзотермические реакции, потребляющие водород (восстановление фенолов и присоединение водорода к
дейлефинам), преобладают над эндотермическими реакциями (дегидрирование нафтенов), вся реакция
протекает с выделением тепла, поэтому обычно необходимо предусмотреть меры по отводу тепла от
реакции.
Кроме того, в процессе, описанном в настоящем изобретении, было установлено, что в качестве исходного
материала целесообразно использовать смесь бензинов, богатых водородом, и бензинов, бедных водородом.
При обработке бензинов, богатых водородом, для получения антидетонационных бензинов, как описано
выше, обычно происходит преимущественно дегидрирование сесквипиатитовых нафтеновых углеводородов
до ароматических углеводородов и/или изомеризация прямоцепочечных углеводородов в разветвленные
углеводороды, реакция, которая протекает с поглощением тепла; поэтому при проектировании аппарата
обычно необходимо предусмотреть способ подачи тепла таким образом, чтобы во всем реакционном
пространстве поддерживалась равномерная температура, иначе только часть каталитической массы будет
иметь необходимую температуру реакции.
Очистка бензинов с низким содержанием водорода по тому же процессу, с другой стороны, в первую очередь
основана на экзотермических реакциях. Путем объединения двух различных исходных материалов,
имеющихся в наличии, теплота реакций, сопровождающаяся выделением тепла, потребность в тепле для
реакций, сопровождающаяся поглощением тепла SO, в то время как в противном случае отвод тепла часто
трудно регулировать, и большая часть тепла может легко уходить впустую, а также существует опасность
перегрева продуктов реакции, все эти недостатки устраняются при работе со смесями бензинов с высоким и
низким содержанием водорода, поскольку выделяющееся тепло реакции поглощается эндотермическими
реакциями и, таким образом, становится полезным. Это также позволяет использовать значительно более
простое оборудование в случаях, когда в противном случае пришлось бы принимать специальные меры для
регулирования температуры. Можно также работать со смесями газов, которые содержат, помимо водорода,
также большие количества газов, не участвующих в реакции, если учитывать требование парциального
давления бензина. Содержание паров и водорода остается в пределах указанных значений.
Таким образом, газы, используемые в реакции, могут состоять из чистого водорода или из смесей,
содержащих водород, например, смесь водорода с азотом или водяным газом, или водород, смешанный с
диоксидом углерода, сероводородом (в частности, при работе с катализатором, который должен проявлять
свою активность в сульфидной форме, и исходными материалами с низким содержанием серы), водяным
паром или метаном или другими углеводородами в соответствующих пропорциях. Следующие примеры
дополнительно иллюстрируют, как изобретение может быть реализовано на практике, но следует понимать,
что изобретение не ограничивается указанными примерами. Процентные значения указаны по весу, если не
указано иное.
Пример 1.
Прямоточный бензин, полученный из минерального масла с завода 125 Volkentroda (Германия), пропускают
при температуре 475 градусов Цельсия в виде пара вместе с водородом в соотношении 1 литр бензина
(измеренного как жидкость) к 5000 литрам водорода (измеренного при температуре ниже 130 градусов
Цельсия). В нормальных условиях температуры и давления водород под давлением менее 50 атмосфер
пропускают через сосуд высокого давления над катализатором, состоящим из 2 молей сульфида вольфрама и
1 моля сульфида никеля, спрессованных в твердые частицы. После отделения продуктов реакции водород в
большей части возвращается в сосуд. Бензин при этом значительно улучшается по запаху, цвету и
стабильности при хранении.
Содержание ароматических углеводородов увеличилось с 15 до 30 процентов, содержание водорода
снизилось с 14,0 до 13,3 процента, что привело к увеличению октанового числа с 61,5 до 68,5 процента
бензина, преобразованного в газообразные углеводороды.
-n ПРИМЕР 2.
В условиях предыдущего примера обрабатывается бензин, полученный каталитическим деструктивным
гидрированием битуминозно-каменноугольной смолы. Октановое число 66,0 после обработки повышается до
85,5, а содержание гидридов падает с 12,90% до 10,93%. Из бензина, который, учитывая его детонационный
потенциал, едва ли подходил для двигателя, соответственно получают высококачественный продукт,
пригодный в качестве добавки для повышения детонационной стойкости бензинов. Потери исходного
материала в результате газификации составляют всего 2%.
ПРИМЕР 3.
1 часть по объему бензина (измеренного в жидком состоянии), полученного в результате низкотемпературной
карбонизации смолы и каталитического гидрирования, пропускают при температуре -490 градусов Цельсия
через катализатор, состоящий из 1 моль оксида меди и 3 моль оксида молибдена, с добавлением 5000 частей
по объему водорода (измеренного в нормальных условиях температуры 457°C и давления) при общем
давлении 50 атмосфер. Оцетановое число бензина при этой обработке возрастает с 590 до 670.
EXA 4 MPE 4.
1
Часть по объему бензина (измеренного в жидком состоянии), полученного путем деструктивного гидрирования
бурого угля и имеющего октановое число 590, пропускают при температуре 40 градусов Цельсия с 4000
частями по объему водорода (измеренного в нормальных, холодных условиях температуры и давления) при
общем давлении 40 атмосфер над катализатором, представляющим собой смесь 1 М моль сульфида никеля
и 1 А моль сульфида вольфрама.
содержит 1 п. Id F процентов по весу оксида циркония. Октановое число повышается до 68.5 ПРИМЕР -5.
Хладагент с резким неприятным запахом, полученный путем перегонки смолы, полученной
низкотемпературной карбонизацией бурого угля, темно-коричневого цвета, с содержанием водорода 11,3%,
содержащий 50%, олефинов, 3%, фенолов и 0,0% серы, пропускают вместе с водородом в соотношении 1
литр бензола (измеренного в жидком состоянии) к 5000 0 литрам водорода (измеренного в нормальных
условиях температуры и давления) при давлении водорода 50 атмосфер и температуре 475 градусов Цельсия
через сосуд высокого давления над катализатором, составляющим 2 моля сульфида вольфрама + 1 моль
сульфида никеля, спрессованного в твердые частицы. Водород возвращается в реакционный сосуд после
отделения продукта реакции.
В то время как свежеперегнанный исходный бензин марки 85 уже через несколько часов приобретает темный
цвет, бензин, обработанный указанным способом, остается совершенно прозрачным и бесцветным даже
после воздействия солнечного света в течение нескольких недель. Неприятный запах, присутствовавший в
исходном бензине и вызванный соединениями серы и азота, полностью исчез. Результаты испытаний
Gumdoctor и рафинировочных тестов полностью соответствуют результатам испытаний качественного
коммерческого бензина марки 95. Содержание водорода увеличилось до 12,45%. Октановое число составляет
69,5%, потери из-за газификации — около 3%.
ПРИМЕР 6 100
Бензин, полученный путем деструктивного гидрирования бурого угля, который еще не пригоден для
двигателя, обрабатывается в условиях, указанных в Примере 5. В результате получается бесцветный,
приятно пахнущий бензин 105, устойчивый к свету, с октановым числом 70,5.
13 ПРИМЕР 7.
Бензин, полученный деструктивным гидрированием бурого угля с октановым числом 59O (см. пример 4),
смешивают с таким же объемом бензина, полученного перегонкой низкотемпературной карбонизационной
смолы (пример 5), и 1 часть по объему этой смеси 115 (измеренной в жидком состоянии) пропускают через
реакционный сосуд высокого давления в течение длительного времени с катализатором. Состав: 2 моля
сульфида вольфрама, 1 моль сульфида никеля, спрессованные в твердые куски. Температуру 125 повышают
в различных местах катализатора. Катализатор показывает очень однородную структуру. Распределение
температуры по всей длине линии катализатора. Обогащенный бензин имеет тонкое число 609 O 130 423,f)01
с используемым бензином при температуре от 450 до 5250 градусов Цельсия на катализаторах, содержащих
сульфиды или оксиды металлов 5-й и/или 6-й группы периодической системы, отдельно или в смеси с
сульфидами или оксидами тяжелых металлов 1-й и/или 8-й группы периодической системы, при
необходимости, с добавлением невосстанавливаемых оксидов, таких как оксид циркония, оксид тория, оксид
церия.
2
В процессе, как указано в пункте 1, при температуре от 460 до 500 градусов Цельсия.
3
В процессе, описанном в пункте 1, при температурах от 500 до 525 градусов Цельсия, происходит
изомеризация углеводородов с прямой цепью в углеводороды с разветвленной цепью.
4
В процессе, описанном в пунктах 1-3, обработка бензинов с содержанием водорода более 13 процентов, и в
частности тех, которые содержат нафтеновые углеводороды в качестве исходных материалов.
В процессе, описанном в пунктах 1-3, при обработке в качестве исходных материалов сырых бензинов,
содержание водорода в которых составляет менее 13 процентов, в частности менее 12 процентов, их
последующей очистке.
6
В процессах, описанных в пунктах 1-5, при обработке смеси бензина, богатого водородом, с бензином,
бедным водородом.
7
Способ получения недетонационных бензинов с хорошей стабильностью, по существу, описанный в
приведенных выше примерах.
8
Недетонационные бензины, обладающие хорошей стабильностью при получении в процессах, описанных в
предыдущих пунктах формулы изобретения.
Дата: 23 апреля 1934 года.
W P THIOMPSON & CO, Черч-стрит, 12, Ливерпуль, 1, дипломированные патентные поверенные.
В британской спецификации № 860530 уже описан и заявлен процесс очистки бензина, согласно которому
исходное вещество подвергается воздействию водорода при температуре выше 850 °F и давлении выше 20
атмосфер. Утверждается, что этот процесс позволяет быстро удалять серу и одновременно сохранять и даже
улучшать антидетонационные свойства бензина. Существенное отличие процесса согласно указанной
спецификации от настоящего процесса заключается в том, что в соответствии с настоящим изобретением
используются гораздо большие количества водорода, чем согласно указанной спецификации.
В британской спецификации 327,194 описан и заявлен способ десульфуризации сырого бензола путем
обработки водородом, при этом десульфуризация объединена в одной операции с деструктивным
гидрированием других углеродсодержащих материалов. В данной спецификации не раскрыта информация о
поддержании удельного парциального давления исходных материалов и водорода, поддерживаемого в
соответствии с настоящим изобретением.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты