Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11591
.pdf
другую ванну, которая является хорошим растворителем для растворителя прядильного раствора и в которой
происходит удаление или существенное удаление остаточного растворителя. Используемые ванны могут
иметь совершенно другой состав или могут состоять из относительно концентрированного раствора
соединения и его разбавленного раствора, или, если это необходимо, процесс может быть непрерывным и
постепенным, при котором концентрация коагулирующего раствора непрерывно уменьшается, чтобы
обеспечить очень постепенную коагуляцию материалов. Удобный способ осуществления этого варианта
изобретения заключается в использовании коагулирующей ванны в виде длинного канала, на одном конце
которого раствор, содержащий относительно высокую долю нерастворителя для растворителя прядильного
раствора, вводится вблизи прядильного отверстия, при этом подходящий растворитель вводится в
подходящих точках вдоль длины ванны, чтобы обеспечить Постепенно увеличивать растворяющую
способность раствора для центрифужного раствора и обеспечивать постепенную коагуляцию. Вдоль всей
длины ванны 90 также могут быть расположены соответствующие выходные отверстия для отвода
дополнительной жидкости. В качестве альтернативы может использоваться последовательность ванн с
постепенно увеличивающейся растворяющей способностью.
Удаление или существенное удаление остаточного растворителя из пленок или других изделий может быть
осуществлено, например, промывкой водой или разбавленными растворами солей, растворителей, сахаров и
тому подобного, используемых в соответствии с настоящим изобретением, с последующей сушкой. Однако
предпочтительно, чтобы остаточный растворитель, или, по крайней мере, последние 5-10% от массы
материала, удалялись путем испарения, например.
путем пропускания через сушильные камеры или 105 над нагретыми поверхностями.
В качестве альтернативы, удаление ацетона или другого используемого растворителя может быть завершено
в глицерине или другой коагулирующей среде, в этом случае промывку, при желании, можно пропустить.
Пленки, особенно широкие пленки, используемые для упаковки, могут производиться на любой подходящей
подложке, например, на ленте, барабане или подобном устройстве, и 115 прядильный раствор может
распределяться по подложке с помощью ракельных ножей, скребков или подобного устройства, или любым
другим подходящим способом, например, путем размещения заднего края щели или другого устройства
подачи 120 прядильного раствора таким образом, чтобы оно регулировалось относительно ленты, барабана
или другой подложки. В качестве альтернативы для распределения прядильного раствора по подложке может
использоваться валик, причем расстояние валика от такой подложки предпочтительно должно
регулироваться, чтобы можно было производить пленки или листы разных размеров. При желании такой
валик может быть упругим или иметь упругое крепление, или 130 406,985 в качестве альтернативы, подложка,
в частности, подложка барабана, может быть установлена с упругим креплением для обеспечения
равномерного нанесения на нее прядильного раствора. Подложка может быть помещена в подходящую
коагулирующую ванну либо после, либо во время нанесения на нее прядильного раствора. или же на
подложку может быть нанесена коагулирующая среда. Очень удобное устройство для целей настоящего
изобретения состоит из вращающегося барабана, на который наносится центрифужный раствор, например,
любым из описанных выше способов, при этом нижняя часть барабана погружается в коагулирующую ванну.
Таким образом, ракельный нож или другое разравнивающее устройство может быть установлено в любой
подходящей части верхней половины нисходящей части барабана, после чего барабан опускается
непосредственно в коагуляционную ванну.
В качестве альтернативы можно использовать процесс, описанный в Заявке № 22538/32 (Серийный номер).
405,692) Может применяться метод, при котором коагулянт наносится на обе стороны листа, пленки или
другого изделия, например, путем пропускания изделия через ванну на определенное расстояние до контакта
с лентой, барабаном или другой опорой.
Как упоминалось выше, после завершения коагуляции пленки и подобные им материалы могут быть промыты,
например, водой или разбавленными растворами солей, растворителей или сахаров и подобных веществ,
используемых в соответствии с настоящим изобретением, а затем высушены. Сушка продукции может
осуществляться либо на барабане или другой подложке, на которой она производится, либо на отдельном
сушильном аппарате. Например, верхняя часть восходящей стороны формовочного барабана может быть
снабжена закрытым нагревательным элементом, который может нагреваться паровыми трубами или другими
подходящими средствами нагрева, так что лист, пленка или подобный материал практически полностью
высушивается на барабане, на котором он формируется, после чего он может быть подан на любые
подходящие приемные валы. В качестве альтернативы, продукция может быть извлечена из формовочного
барабана и перенесена в отдельный аппарат, например, в барабан с внутренним нагревом, на котором она
сушится.
Изобретение представляет особую ценность при производстве пленок, листов и тому подобного из
растворимого в ацетоне ацетата целлюлозы, но может также применяться при их производстве из других
ацетатов целлюлозы или других сложных эфиров или простых эфиров целлюлозы, таких как, например,
нитрат целлюлозы, формиат целлюлозы, пропионат, бутират, нитроацетат или другие сложные эфиры или
смешанные сложные эфиры целлюлозы, этиловый, бутиловый, бензиловый или другие простые эфиры
целлюлозы или смешанные простые эфиры, а также эфирные сложные эфиры целлюлозы, такие как,
например, ацетат этилцеллюлозы и оксиэтилацетат целлюлозы.
Дата: 23 августа 1932 года.
Стивенс и Аллен, дипломированные патентные поверенные, Селанезе Хаус, 22 и 23, Гановер-сквер, Лондон,
W 1.
4 Полная спецификация OG.
Усовершенствования в производстве пленок, листов и тому подобного.
Я, Я, ИНРИ ДРЕЙФУС, гражданин Швейцарской Республики, проживающий по адресу: Celanese House, 22 &
23, Hanover Square, London, W 1, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованиям в производстве пленок, листов и тому подобного, и в
частности к производству фольги, особенно той, которая используется для упаковки, из растворов ацетата
целлюлозы или других сложных эфиров или простых эфиров целлюлозы.
Спецификация № 343062 для британского
Компания Celanese Limited и другие занимаются процессами мокрого прядения для производства, в
частности, пленок и подобных изделий из растворов производных целлюлозы, в которых формованные
материалы коагулируются или иным образом обрабатываются в ваннах, содержащих соли или сахара, в
присутствии относительно высоких концентраций растворителей для производных целлюлозы. Растворители
могут входить в состав ванн или, в случае растворителей, которые менее летучи, чем нерастворитель,
присутствующий в ванне, они могут присутствовать полностью или частично в растворе производного
целлюлозы.
Теперь я обнаружил, что пленки, фольга, листы и подобные материалы, которые очень подходят для
промышленного применения, особенно для использования в качестве упаковочных материалов, также могут
быть получены из растворов сложных эфиров или простых эфиров целлюлозы методом мокрого прядения,
при котором формованные изделия коагулируются в присутствии, самое большее, низких концентраций
растворителей для производных целлюлозы с помощью водных, спиртовых или водно-спиртовых растворов
полигидроксисоединений, например.
гликоль, глицерин и сахара, или их сложные эфиры или простые эфиры, например, ацетаты и бензоаты
сахаров.
Таким образом, согласно настоящему изобретению, при производстве пленок (под этим термином
понимаются фольги, листы и тому подобное) из растворов сложных эфиров или простых эфиров целлюлозы в
органических растворителях, полученные изделия коагулируют в присутствии, самое большее, относительно
низких концентраций растворителей для производных целлюлозы с помощью водных, спиртовых или
водно-спиртовых растворов алифатических полигидроксисоединений или их сложных эфиров или простых
эфиров, которые не обладают существенным растворяющим или набухающим действием на производные
целлюлозы при обычных температурах. Растворитель (если таковой имеется) для производного целлюлозы
может входить в состав коагулирующей среды или, если процесс осуществляется в присутствии низкой
концентрации растворителя с меньшей летучестью, чем нерастворитель коагулирующей среды, такой
растворитель может присутствовать полностью или частично в пленкообразующем растворе. Под термином
«спиртовой раствор», используемым выше, понимается раствор соединения в гидроксиспирте, таком как
этиловый или метиловый спирт. алкоголь.
Алифатические гидроксисоединения, используемые в соответствии с настоящим изобретением, могут,
например, представлять собой глюкозу, фруктозу, сахарозу, ксилозу, целлобиозу, целлюлозу или другие
растворимые сахара, а также продукты разложения или деполимеризации целлюлозы, гликоль, глицерин,
эритритол, маннит, сорбитол или другие полигидроксильные спирты, при этом среди подходящих
производных могут быть упомянуты ацетаты и бензоаты, например.
ди- и триацетаты декстрозы, диацетат маннитана и водорастворимые эфиры крахмала.
Их можно использовать в любых подходящих концентрациях, например, от 15% до 25% или даже выше.
Используемая концентрация будет зависеть, помимо прочих факторов, от растворимости соединения в
жидкой среде и от скорости, с которой необходимо осуществить коагуляцию. Другим важным фактором,
который может определять используемую концентрацию, является удельная плотность полученного
раствора. В определенных обстоятельствах, например, когда раствор имеет ограниченную растворяющую
способность по отношению к растворителю, содержащемуся в пленкообразующем растворе, может быть
желательно скорректировать удельную плотность коагулирующей среды, содержащей
полигидроксисоединение или его производное, относительно удельной плотности пленкообразующего
раствора таким образом, чтобы, например, образующийся продукт не имел тенденции к вытеснению из-за
разницы между двумя удельными плотностями. Варьируя концентрацию сахара или другого соединения в
коагулирующей среде и/или изменяя состав жидкости коагулирующей среды, соотношение между этими
двумя удельными плотностями может быть скорректировано по желанию. С аналогичной целью состав
пленкообразующего раствора 70 Сама по себе, и особенно жидкая среда, также может варьироваться, или
могут быть использованы любые два или более из этих способов контроля удельной плотности 75. Как
указано выше, жидкая среда, используемая в коагуляционной ванне, является водной, спиртовой или
водно-спиртовой. Водные среды, например, водно-спиртовая среда, и особенно сама вода, особенно
подходят в качестве растворителей для соединений, используемых в соответствии с настоящим
изобретением.
В пленкообразующем растворе можно использовать любую подходящую концентрацию ацетата целлюлозы
или другого производного целлюлозы, но, как правило, предпочтительны концентрации от 10 до 30 %, и
особенно от 12 до 25 %. В качестве растворителей для приготовления пленкообразующих растворов
используются органические жидкости, являющиеся растворителями для производных целлюлозы при
обычных температурах, например, ацетон, диоксан, метиленэтиленоксид или смесь метиленхлорида или
этиленхлорида с метиловым или этиловым спиртом. Однако растворы могут также содержать, как указано
выше, небольшие доли растворителей, которые менее летучи, чем нерастворители, присутствующие в
коагулирующей среде, например, диацетоновый спирт, этиллактат, диэтилтартрат, циклогексанон, сложный
эфир или эфирный сложный эфир гликоля или полиолефинового гликоля, например, моноацетат
этиленгликоля или метилглицерин. моноацетат, циклический эфир или его гомолог, продукт замещения с
относительно низкой летучестью, например, эфир или эфироэфир диоксандакарбинола. При желании можно
использовать подходящие смеси растворителей.
В растворах также могут присутствовать пластификаторы, например, триарилфосфаты, такие как
трикрезилфосфат, диэтилфталат или другие алкилфталат, а также арилсульфонамиды. Растворы могут также
содержать нерастворители, например воду, углеводороды, например бензол или толуол, или другие
органические жидкости, например этилацетат, хлороформ или тетрахлорметан, в любых пропорциях вплоть
до тех, при которых начинается осаждение производного целлюлозы. Как поясняется выше, состав
растворяющей среды раствора обеспечивает один из способов контроля относительной удельной плотности
пленкообразующего раствора и коагулирующей среды.
В процессе коагуляции пленкам может быть придано растяжение, так что очень тонкие пленки могут быть
получены из относительно больших струйных отверстий, если такой метод используется для формования
раствора. Например, когда продукты поступают на вращающийся барабан или движущуюся ленту,
поверхность барабана или ленты может перемещаться с линейной скоростью, большей, чем та, с которой
материалы извлекаются из формовочных отверстий, так что они растягиваются. Таким образом, материалы
могут быть растянуты продольно и/или поперечно с помощью аппарата, описанного в моей спецификации №
400589.
Коагуляция формованных материалов может осуществляться в несколько этапов, например, путем
пропускания формованных материалов сначала через относительно концентрированный раствор
полигидроксисоединения или его производного, а затем через два разбавленных раствора этого соединения,
или, при желании, процесс может представлять собой процесс, в котором концентрация коагулирующей
среды непрерывно снижается, что приводит к очень постепенной коагуляции материалов.
Удобный способ реализации последнего варианта изобретения заключается в использовании
коагуляционного сосуда в виде длинного канала, на одном конце которого в окрестности формовочного
отверстия вводится раствор, содержащий относительно высокую долю полимерного соединения или его
производного, обладающего относительно низкой растворяющей способностью по отношению к
растворителю пленкообразующего раствора, при этом растворитель для пленкообразующего раствора
вводится в подходящих точках вдоль длины ванны таким образом, чтобы постепенно увеличивать
растворяющую способность коагулирующей среды по отношению к растворителю пленкообразующего
раствора и обеспечивать постепенную коагуляцию. Вдоль длины сосуда также могут быть расположены
подходящие выходные отверстия для отвода дополнительной введенной жидкости. В качестве альтернативы
может быть использована последовательность ванн с постепенно увеличивающейся растворяющей
способностью.
Удаление 11% или существенное удаление остаточного растворителя из пленок может быть осуществлено
путем промывки, например, водой или разбавленными растворами солей, растворителей или сахаров и тому
подобного, используемых в соответствии с настоящим изобретением, с последующей сушкой. Однако
предпочтительно, чтобы остаточный растворитель, или, по крайней мере, последние 5-10% от массы
материала, удалялся путем испарения, например.
путем пропускания продукции через сушильные камеры или перегретые поверхности.
В качестве альтернативы, удаление ацетона или другого используемого растворителя может быть завершено
в коагуляционной среде, в этом случае, при желании, промывку можно продолжить.
Пленки, особенно широкие пленки, используемые для упаковки, могут быть изготовлены на любой
подходящей подложке, например, на ленте, барабане или подобном устройстве, а пленкообразующий
раствор может быть нанесен на подложку с помощью ракельных ножей, скребков или подобного устройства,
или любым другим подходящим способом, например, путем размещения заднего края щели или другого
устройства подачи раствора таким образом, чтобы он регулировался относительно ленты, барабана или
другой подложки. В качестве альтернативы для нанесения раствора на подложку может использоваться
валик, причем расстояние валика от такой подложки предпочтительно должно быть регулируемым, чтобы
можно было изготавливать пленки различной толщины. При желании такой валик может быть упругим или
иметь упругое крепление, или же подложка, в частности, подложка для барабана, может быть установлена с
упругим креплением для обеспечения равномерного нанесения на нее раствора. Подложка может быть
помещена в коагулирующую ванну либо после, либо во время нанесения на нее раствора, или же на подложку
может быть нанесено коагулирующее вещество. Очень удобная форма. Устройство, предназначенное для
целей настоящего изобретения, состоит из вращающегося барабана, на который распределяется раствор,
например, любым из описанных выше способов, при этом нижняя часть барабана погружается в
коагуляционную ванну. Таким образом, лопатка или другое распределяющее устройство может быть
размещено в любом подходящем месте на верхней половине нисходящей части барабана, после чего
барабан опускается непосредственно в коагуляционную ванну.
В качестве альтернативы может быть использован процесс, описанный в заявке № 22535132 (серийный
номер 105405-692), при котором защитное покрытие наносится на обе стороны пленки, например, путем
пропускания изделия через ванну на определенное расстояние до контакта с лентой, барабаном или другим
носителем.
Как упоминалось выше, после завершения коагуляции пленки могут быть промыты, например, водой или
разбавленными растворами солей, растворителей или сахаров и тому подобного, используемого в
соответствии с настоящим изобретением, а затем высушены. Сушка продукции может осуществляться либо
на барабане или другой подложке, на которой она производится, либо на отдельном сушильном аппарате.
Например, верхняя часть восходящей стороны формовочного барабана может быть снабжена закрытым
нагревательным сегментом, который может нагреваться паровыми трубами или другими подходящими
средствами нагрева, так что пленка практически полностью высушивается на барабане, на котором она
формируется, после чего она может быть подана на подходящие натяжные ролики. В качестве альтернативы,
продукция может быть снята с формовочного барабана и перенесена в отдельный аппарат, например, на
барабан с внутренним нагревом, на котором она сушится.
Изобретение представляет особую ценность ii) для производства пленок (включая фольгу, листы и тому
подобное) из растворимого в ацетоне ацетата целлюлозы, но может также применяться для их производства
из других ацетатов целлюлозы или других сложных эфиров или простых эфиров целлюлозы, таких как,
например, нитрат целлюлозы, формиат целлюлозы, пропионат, бутират, нитроацетат или другие сложные
эфиры или смешанные сложные эфиры целлюлозы, метил, этил, бутил, бензилтиофен или другие простые
эфиры целлюлозы или смешанные простые эфиры, а также эфирные сложные эфиры целлюлозы, такие как,
например, этилацетат целлюлозы и оксиэтилацетат целлюлозы.
Приведенный ниже пример иллюстрирует изобретение, но не должен рассматриваться как ограничивающий
его каким-либо образом. ПРИМЕР.
Раствор, содержащий 20 частей ацетата целлюлозы и 3 части триацетина, растворенных в смеси 65 частей
ацетона и 12 частей этилацетата, экструдируется через сопло толщиной около 0,04 дюйма для образования
пленки, которая поступает на барабан, вращающийся в коагуляционной ванне, состоящей из 30%-ного
50%-ного водного раствора глицерина. После выхода из ванны пленку сначала промывают разбавленным
раствором соли, затем водой, после чего сушат и наматывают.
Я не претендую на производство фольги, пленок, листов и подобных изделий с помощью процессов, в
которых пленкообразующий раствор, содержащий органическое производное целлюлозы, экструдируется в
жидкую среду, и материалы вытягиваются с помощью вытягивающего устройства, при этом по меньшей мере
часть жидкой среды приводится в движение таким образом, чтобы оказывать сопротивление материалам, как
описано в моем предыдущем Спецификации.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_406986.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=406986&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB406986A
[]
Второе издание
4 ,, w I S :I = j-
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 26 августа 1932 г. № 23894/32.
Полный комплект слева, 25 августа 1933 г.
Завершено: 26 февраля 1934 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
406,986 Улучшение методов получения ценных органических соединений из углеродсодержащих материалов
путем гидрирования или восстановления.
Я, Генри Дрейфус, гражданин Швейцарской Республики, проживающий по адресу: Селанезе Хаус, 22 и 23,
Ганновер-сквер, Лондон, W 1, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий характер:
данное изобретение относится к усовершенствованиям в производстве органических соединений и, в
частности, к процессам производства масел и других веществ, преимущественно углеводородного характера,
из углей всех видов, включая бурый уголь и лигнит, а также торф и другие углеродистые материалы
аналогичного характера.
Я открыл новый процесс, с помощью которого уголь и подобные ему продукты могут быть преобразованы в
масла или другие продукты, преимущественно углеводородного характера, путем обработки водородом,
водородсодержащими газами или другими восстанавливающими газами с улучшенным выходом и/или
большей экономичностью.
В одном из способов осуществления моего нового процесса уголь или аналогичный продукт, предпочтительно
измельченный, сначала пропитывают раствором соответствующего катализатора гидрирования. В частности,
я использую молибденовую кислоту в качестве катализатора, и очень удобным способом растворения этого
катализатора для образования раствора для пропитки является его использование в виде молибдата
аммония. Таким образом, например, уголь может быть пропитан водным раствором молибдата аммония,
предпочтительно в максимально возможной концентрации, так чтобы уголь сохранял около 10-20 % от своей
массы молибдата. Удобно наносить на уголь примерно равное количество раствора для получения
равномерной пропитки. Пропитанный уголь с промежуточной сушкой или без нее затем непрерывно подают в
аппарат, в котором он гидрируется, предпочтительно при атмосферном давлении или около того.
Таким образом, например, измельченный пропитанный уголь может непрерывно подаваться в
горизонтальную печь, через которую он может перемещаться с помощью шнека, или может использоваться
вращающаяся печь, установленная под небольшим углом, так что при вращении аппарата уголь непрерывно
подается к разгрузочному концу.
Для улучшения контакта угля с восстановительными газами могут быть предусмотрены перегородки.
Аналогичным образом уголь может подаваться в вертикальную реторту или печь, так что он опускается через
них под действием силы тяжести. На выходе из аппарата или ближе к нему вводятся водород или другие
восстановительные газы, а скорость подачи и температура, при которой поддерживается реторта, печь или
подобный аппарат, предпочтительно таковы, что на выходе уголь практически сжижен или газифицирован, так
что с выхода из аппарата практически выводится только зола. Подходящие температуры для работы в
соответствии с настоящим изобретением составляют порядка 300–400 или 5000 °C.
Зола, выходящая из выходного конца аппарата, может быть собрана в любой подходящей емкости и содержит
практически всю молибденовую кислоту, которой уголь был первоначально пропитан. Молибденовую кислоту
можно извлечь из угля любым подходящим способом, и особенно так, как описано ниже. При прохождении
через реторту или печь уголь превращается в жидкие и/или газообразные продукты, которые отводятся из
аппарата и могут быть собраны любым подходящим способом. Молибдат аммония, если он еще не
разложился до поступления в аппарат, разлагается в нем, и аммиак может быть извлечен путем
соответствующей промывки отходящих паров или газов. Затем его можно использовать с добавлением или
без добавления дополнительного аммиака для восстановления молибдата аммония. Продукты
восстановления угля, которые состоят в основном из углеводородов, как жидких, так и газообразных, в
зависимости от условий реакции, и особенно температуры, могут быть сконденсированы, если жидкость или
газ могут быть перенесены в подходящий газгольдер.
Если продукты уже находятся в газообразном или парообразном состоянии, или если они находятся в жидком
состоянии с предварительной испаризацией или без нее, их можно подавать непосредственно или косвенно в
аппарат, предназначенный для их крекинга на углеводороды с более низкой молекулярной массой, и
особенно на этилен, пропилен и подобные олефиновые продукты. Важной особенностью изобретения
является комбинированный процесс сжижения угля, газификации и крекинга продуктов. Крекинг может
осуществляться простым нагревом газообразных или парообразных продуктов при соответствующих
температурах и с присутствием или без присутствия инертных газов или паров, включая пар. Газы или пары
сами могут передавать тепло в зону крекинга.
Как указывалось ранее, аммиак может быть получен либо на этапе предварительного разложения угля,
пропитанного молибдатом аммония, либо из отходящих газовых паров с помощью соответствующих
процессов промывки. Аммиак, с предварительной концентрацией или без нее, а также с добавлением или без
добавления аммиака, может быть затем использован для растворения молибденовой кислоты из золы,
образующейся в процессе. Таким образом, молибдат аммония может быть восстановлен и использован для
пропитки дополнительных количеств угля.
Вместо водорода в описанном выше процессе могут использоваться другие восстанавливающие газы,
например, оксид углерода или газы и пары углеводородного характера, и особенно низшие алифатические
углеводороды, или смеси, содержащие указанные газы или их смеси, например, водяной газ, городской газ,
газ Монда, нефтяной газ, генераторный газ и тому подобное. Восстанавливающие газы также могут
образовываться непосредственно в реторте или камере, используемой для процесса гидрирования или
восстановления.
Таким образом, например, метан или аналогичный углеводород может быть введен в реторту или другую
камеру при соответствующей температуре в смеси с паром, при этом происходит взаимодействие с
образованием монооксида углерода и водорода.
Водород или другие восстанавливающие газы могут быть нагреты перед поступлением в реторту или другое
устройство, либо могут быть нагреты путем теплообмена с горячим воздухом.
Продукты реакции поступают в зону подачи аппарата. Кроме того, восстановительные газы могут
обеспечивать в зоне реакции либо всю необходимую теплоту, либо только ее часть. Они могут подаваться
полностью в зону подачи аппарата или в зону его выпуска, либо с интервалами вдоль аппарата; последний
метод полезен для поддержания равномерности нагрева, особенно в тех случаях, когда они обеспечивают
значительное количество тепла в реакции.
Как уже было сказано, осуществление процесса, описываемого настоящим изобретением, при атмосферном
давлении является весьма выгодным, и следует отметить, что упомянутые ранее типы аппаратов
разработаны специально с этой целью. Однако изобретение не ограничивается использованием
атмосферного давления, и могут применяться более высокие давления.
Кроме того, вместо использования молибденовой кислоты в форме молибдата аммония 75 для пропитки угля
можно использовать любые другие способы нанесения молибденовой кислоты, а также любые другие
подходящие катализаторы для гидрирования или восстановления угля. Катализаторы типа оксидов металлов
80, и особенно кислотные катализаторы типа оксидов металлов, являются особенно выгодными.
Дополнительными примерами являются вольфрамовая кислота, оловосодержащая кислота и коллоидный
оксид хрома или кислота 85. Молибденовая кислота и вольфрамовая кислота особенно подходят для целей
настоящего изобретения, поскольку при их использовании нет необходимости удалять серу из угля или
аналогичных продуктов до процесса гидрирования или восстановления 90.
Однако такое удаление не исключается из настоящего изобретения. В качестве других катализаторов могут
использоваться соединения кобальта, соединения никеля и тому подобное. Любой из вышеперечисленных
катализаторов, включая молибденовую кислоту, может быть сформирован на угле или другом
обрабатываемом материале путем взаимодействия реагентов, предпочтительно водорастворимых,
предназначенных для получения катализатора, или, как в описанном выше методе с использованием
молибдата аммония, пропитка катализатором может быть осуществлена с помощью соединения, которое
разлагается при нагревании на желаемый катализатор. В дополнение к катализатору уголь может быть
пропитан или иметь распределенный по всей своей массе оксид железа, который, по-видимому, оказывает
благоприятное влияние на гидрирование или восстановление, особенно с сырьем, имеющим существенное
или относительно высокое содержание серы. Оксид железа может, например, присутствовать в пропорции
около 3-5 или 10 % от веса угля.
При желании уголь или другое сырье перед процессом восстановления могут быть подвергнуты промывке или
другой обработке, предназначенной для снижения содержания золы.
Продукты реакции при необходимости могут быть промыты щелочью для удаления фенолов, или же они
могут, предпочтительно в жидком состоянии и при атмосферном давлении, быть подвергнуты дальнейшему
гидрированию или восстановлению, предназначенному для восстановления любых фенольных компонентов
до нейтральных масел и/или для осуществления дальнейшего гидрирования углеводородов до более простых
соединений. Такое дальнейшее гидрирование может быть проведено между основным процессом
гидрирования и процессом крекинга в комбинированном процессе, упомянутом ранее. Дата: 25 августа 1932 г.
Стивенс и Аллен, дипломированные патентные поверенные, Селанезе Хаус, 22 и 23, Гановер-сквер, Лондон,
W 1.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Улучшение методов получения ценных органических соединений из углеродсодержащих материалов путем
гидрирования или восстановления.
Я, Хххнв И Ду Рс Ивус, гражданин Швейцарской Республики, проживающий по адресу: Селанезе Хаус, 22 и 23,
Гановер-сквер, Лондон, W 1, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованиям в производстве ценных органических соединений из
углеродсодержащих материалов, и в частности к производству углеводородных масел и других веществ
путем обработки угля и подобных ему материалов водородом или другими восстанавливающими газами.
Я обнаружил, что углеводородные масла и другие вещества могут быть получены путем гидрирования
твердых углеродсодержащих материалов, таких как уголь, посредством осаждения в углеродсодержащих
материалах или на них из раствора или суспензии оксида или гидратированного оксида, или вещества,
способного образовывать оксид или гидратированный оксид, и последующего воздействия на эти материалы
водорода или другого восстанавливающего газа при повышенной температуре и практически атмосферном
давлении.
В ценном варианте моего изобретения углеродсодержащие материалы, содержащие оксид или
гидратированный оксид, или вещество, способное образовывать оксид или гидратированный оксид,
подвергаются непрерывному воздействию водорода или другого восстанавливающего газа при повышенной
температуре и практически атмосферном давлении.
Предложенный способ может быть применен к любым видам твердых углеродистых материалов, но особенно
применим к таким углям, как битуминозный уголь, бурый уголь или лигнит. Предпочтительно материал
используется в мелкодисперсной и, особенно, в измельченной форме.
При желании измельченный битуминозный или другой уголь может использоваться в сочетании с жидкими
углеродистыми материалами.
Среди соединений, которые, как было установлено, дают удовлетворительные результаты при осаждении в
углеродистых материалах 55 или на них, подвергаемых гидрированию или восстановлению в соответствии с
изобретением, находятся оксиды и гидратированные оксиды металлов, таких как молибден, вольфрам, олово,
хром, никель и кобальт; особенно полезны молибденовая кислота и вольфрамовая кислота. Таким образом,
углеродистые материалы могут быть пропитаны, например, водными растворами растворимых солей таких
металлов, которые могут быть разложены либо до, либо во время гидрирования или восстановления
углеродистых материалов, с образованием оксидов в безводной или гидратированной форме. Когда
необходимо получить молибденовую кислоту или вольфрамовую кислоту в углеродистом материале или на
нем, последний может быть пропитан водными растворами молибдата аммония или вольфрамата аммония.
Если необходимо использовать в качестве катализатора оксид или гидратированный оксид металла, такого
как никель или кобальт, который не образует аммонийную соль, аналогичную молибдату аммония и
вольфрамату аммония, углеродистый материал может быть пропитан, например, раствором нитрата или
другого сравнительно легко разлагаемого соединения желаемого металла. В другом способе углеродистый
материал может быть обработан двумя растворами, которые вместе способны образовывать, например,
гидроксид или оксид рассматриваемого металла. Таким образом, раствор нитрата никеля может быть смешан
в контакте с углеродистым материалом с раствором гидроксида щелочного металла, и таким образом на
углеродистом материале может образоваться осадок гидроксида никеля. Концентрацию используемых солей
можно выгодно выбрать таким образом, чтобы пропитанный материал...
Содержит от 10% до 20% соли от ее собственного веса, хотя могут использоваться и другие пропорции.
Особенно при использовании одного раствора, например, раствора молибдата аммония или вольфрамата
аммония, обычно обнаруживается, что практически равномерное распределение соли в углеродистом
материале или на нем может быть достигнуто путем использования более или менее равных масс раствора и
углеродистого материала, в то время как количества раствора, значительно превышающие это,
предпочтительно избегать из-за тепла, необходимого для удаления избытка воды. В общем, вышеуказанные
условия будут выполняться при использовании растворов с концентрацией от 8% до 25%, хотя, как уже
указывалось, изобретение никоим образом не ограничивается используемыми концентрациями.
Когда используется более одного раствора, например, при обработке раствора нитрата никеля раствором
гидроксида щелочного металла, как описано выше, один раствор, например, нитрат никеля, может быть
использован в количестве, приблизительно равном весу углеродсодержащего материала, в то время как
другой раствор может быть более концентрированным и, следовательно, содержать меньше воды.
В таком случае лучше всего сначала пропитать материалы более разбавленным раствором.
Вместо молибдата или вольфрамата аммония можно использовать соли аммония хромовой или оловянной
кислоты.
Кроме того, смеси солей аммония могут быть использованы, когда необходимо осуществить гидрирование
или восстановление углеродсодержащих материалов в присутствии смесей оксидов.
После пропитки углеродистых материалов оксидом, гидратированным оксидом или веществом, способным
образовывать оксид или гидратированный оксид, как уже было описано, материал при желании может быть
очищен от воды в любой желаемой степени. Таким образом, если оксид или другое вещество нерастворимо в
воде, последнее может быть частично или полностью удалено, например, путем слива. Если же оксид или
другое вещество находится в растворе, воду можно удалить путем испарения. Однако, как правило, удаление
воды до стадии гидрирования или восстановления не является обязательным, поэтому этот этап удаления
воды при желании может быть пропущен.
Если каталитический материал еще не находится в форме оксида или гидратированного оксида, то вещество,
входящее в его состав, может быть подвергнуто термическому или иному воздействию до стадии
гидрирования или восстановления с целью получения желаемого оксида или гидратированного оксида. Так,
например, углеродистый материал, пропитанный раствором молибдата аммония или вольфрамата аммония,
может быть нагрет для получения молибденовой или вольфрамовой кислоты, прежде чем он будет
подвергнут воздействию водорода или других восстанавливающих газов. Однако обычно предпочтительнее
осуществлять образование оксида или гидратированного оксида в аппарате гидрирования или
восстановления или конвертере непрерывно путем обработки углеродистых материалов водородом или
другим восстанавливающим газом. Углеродистые материалы, содержащие оксид или гидратированный оксид,
или вещество, способное образовывать оксид или гидратированный оксид, могут быть подвергнуты
воздействию водорода или другого восстанавливающего газа непрерывно, при повышенной температуре и
при давлении, близком к атмосферному. Так, например, Углеродсодержащий материал, содержащий оксид
или другое вещество, и, при необходимости, смешанный с маслом для придания композиции большей
текучести, может подаваться, например, в трубчатый конвертер практически горизонтального типа, через
который он может перемещаться удобным способом, например, с помощью шнекового конвейера или с
использованием вращающегося конвертера, который может быть наклонен под углом к горизонтали. В
качестве альтернативы может быть использован вертикальный конвертер, так что материал перемещается
вниз через конвертер, по крайней мере частично, за счет собственного веса. Водород или другой
восстановительный газ может подаваться на выходе конвертера или вблизи него, либо в различных точках
конвертера и может течь в направлении, противоположном направлению движения углеродсодержащего
материала. Любые восстановительные или другие газы, оставшиеся после реакции, вместе с газообразными
или парообразными продуктами реакции, могут быть удобно отведены из аппарата вблизи точки входа
материала. Конвертер может быть снабжен перегородками, расположенными таким образом, чтобы улучшить
контакт между материалом и Восстанавливающие газы. Предпочтительно продукты реакции, за исключением
золы и других нелетучих компонентов, полностью удаляются в парообразном состоянии.
Водород или другие восстановительные газы при необходимости могут быть нагреты перед поступлением в
конвертер, например, путем теплообмена с горячими газами и парами, выходящими из зоны реакции, и часть
или все тепло, необходимое для реакции, может быть обеспечено поступающими восстановительными
газами. Последние могут быть введены полностью на выходе из золы или в направлении к нему, либо с
интервалами по всей длине или по части длины аппарата; последний метод очень полезен в основных
случаях, когда он используется для извлечения оксида или гидратированного оксида из золы, как описано
выше.
В особо ценном варианте изобретения продукты гидрирования 70 или восстановления (при желании или
необходимости после повторного испарения) направляются в аппарат, в котором они подвергаются
термическому разложению или крекингу в паровой фазе; таким образом могут быть получены ценные 75
продукты, такие как этилен, пропилен и другие ненасыщенные и реакционноспособные углеводороды. Такой
крекинг может быть осуществлен любым удобным способом, например, простым нагревом 80 газов или паров
в присутствии или отсутствии инертных или разбавляющих газов или паров, таких как азот или пар, и
катализаторов. Тепло, необходимое для процесса крекинга, может частично обеспечиваться 85 за счет
Соседние файлы в папке патенты