Предлагаемое изобретение касается способа тепловой обработки минерального масла для превращения, путвтл крэкирования, высококипящих углеводородов в низкокипящие. С целью воспрепятстрован;1я отлЬжению на стенках аппарата кокса и тяжелых углеводородов, содержащих во взвешенном состоянии смолу, углероды и другие загрязняющие составные части, в предлагаемом способе врэ|шруемое масло прогоняют под давлением через систему нагреват ельных змеевиков. При этом масло в указанных змеевиках сначала нагревается до тёмпера туры начала крэкинга в пределах 449- 466 С, затем его рхлаждают на С и, наконец, вновь нагревают выше точки первого нагрева, но не выше 482 C..g Предлагаемый способ тепловой обрабрт}са минерального масла, поясняемый схема- тическим чертежом, заключается в ,том, что ИСХОДНЫЙ материс1л предварительно подогревают в теплообменнЬм прйспосо лении 1, откуда он, с целью частичного расщепления, по трубе а утечет в приемник; 2, где из него выделяются газрлиновые пары. После этого 6,бра6ат)Ь1ваемый материал по трубе 16 перетекает в Приемник 3, откуда откачивается по трубе 1 и поступает в теплообменное приспособление 4, где подвергается дальнейшему нагреванию. Отсюда по трубе с обрабатываемый материал протекает в расщепляющий аппарат 5, из которого он по трубе d поступает в теплообменное приспособление 4 и, затем, через редукционный клапан 23-в трубу е, откуда он попадает в испаритель 6 (где материал этот может быть обрабатываем помощью паровой брызгалки для соДействия разделению паров и конденсата). Из испарителя 6 пары, двигаясь в виде встречного тока, попадают в стекающий наподобие дождевых струй подогретый материал в приемнике 2 и отсюда поступают в ректификационную крлбнну 8. Днище этой колонны нагревается кипятильником (отопительной трубой) 11. Насос 121 отсасывает марло из нижней части колонны 8 через кипятильник 11 и снова вводит его в эту же колонну 8 на небольшом расстоянии от ее днища. Подымающиеся в колонне 8 пары попадают в теплообменное приспособление 1, а отсюда через водоохладитель 26-в резервуар 27. Часть газолина может откачиваться из этого резервуара 27 в верхний конец колонны 8. Петролезгм и легкое
газовое масло забираются из нижней части колонны 8 и могут быть сохраняемы отдельно или ж,е отводятся обратно в резервуар для Производства дальнейшего расщепления.
Через подогреватель 1 или же через обходный канал масло движется, предпочтительно, под действием собственного веса или же нагнетается насосом 12 и отсюда попадает в брызгалку л , устроенную в верхнем конце башни 13 приемвира 2, при чем масло это подводится определенными количествами так, что, например, сырая нефть получает в подогревателе температуру С. Башня 13 устроена таким образом, что нагретые газы и пары из испарителя 6 попадают по трубе 15 в приемник 2, двигаясь при этом навстречу направл ению разбрызганной наподобие дождя струи материала из брызгалки а . Распыленная таким путем струя материала конденсируется в башне 13 с отделением паров от нерасщепленных, но подвергшихся испарению фракций; содержащееся же в парах тепло служит для нагревания поступаг-ощего в виде распыленной струи подогретого материала и для испарения его легко текучих составных частей. Башня 13 при помощи трубы 14 соединяется вблизи своего верхнего конца с колонной 8 для вытекания летучих составных частей. От днища башни 13 отходит выпускная т.руба 16, по которой обрабатываемый материал и конденсированные летучие фракции паров из испарителя б попадают в приемник 3. Приемник этот соединен трубой 17 с башней 13 для возможности обратного прохода в эту башню могущих еще оказаться летучих : составных частей и паров./ Насос 18 нагнетает жидкость, содержащуюся в приемнике 3, по трубе Ь в изолированное в тепловом отношении подогревающее и теплообменное приспособление 4 и дальше по трубе с- в трубы змеевиков ра сщепляющего аппарата. 5. Достигаемая в подогревателе 4 температура масла составляет приблизительно 393° С. Могут, конечно, иметь место и другие температуры; важно лишь, чтобы масло было достаточно жидким и чтобы к расщепл.яющему приспособлению не требовалоЬь подводить слишком много тепла.
Расщепление происходит в трех различнь1х зонах, с целью поддержания во
время нагревания бурного течения материала до температуры расщепления. Струя состоит в своей значительной части; из жидкости и заключенных в ней паров, находящихся в сос оянии мелкораспределенных пузырьков. Благодаря этому поддерживается равномерная температура в любом поперечном сечении струи жидкости. Во время движения этой струи температура -сначала повышается, затем поннгкается и, в заключение, у выходного конца снова повышается др некоторого максимума, например, до 482° С или до 460 - 488 С. Расщепляющий аппарат 5 состоит из трех змеевиков 20, 21 и 22 с волнообрэ зными трубами одинакового или постепенно увеличивающегося диаметра.
Расщепляющие змеёви и 20, 21 и 22 располОжЧ ены, предпочтительно, в отдельных печах Р, F, F-, в которых змеевик 20 нагревается соответствующим отопительным устройством для повышения температуры, например, до температуры 449 466° С. Следующий змеевик 21 и печь f могут быть обогреваемы отходящим теп лом печей , F, при чем в этой печи температура материала понижается, примерно, на 10-28° С. Наконец, последний змеевик 22 нагревается настолько сильно, что температура повышается до 471 - 482° С..
Относительная величина температур имеет важное -значение для успешного проведения процесса крэкинга. ,В упомя нутых змеевиках масло приобретает максимальную степень текучести, теряя при этом свою вяз|сЬсть, и нагревается до температуры расщепления во время происходящего вследствие расширения ускорения течения, увеличения объема и внутреннего распадения его составных частей. В сАучае более высокого нагревания в этом месте, материал подвергается коксованию, вследствие воздействия слишком сильного жара на струю масла, течение которого еще вполне спокойно и которое е1ще не достигло максимальной степени текучести или же минимальной, вязкости. При этом частицы масла, расположенные вблизи стенок труб, подвергаются перегреву, между тем как середина струи масла остается сравнительно холодной. К тому моменту, когда на него начинает действовать пониженнаятемпература второй группы змеевиков 21, обрабатываемый материал оказывается подвергшимся действию тепла уже в течение достаточно долгого времени, для того чтобы стало возможным образование небоЛБшкх пузырьков пара, равномерно распределяемых и поддерживаемых в состоянии отделения друг от друга происходящим беспокойным течением. Температура в группе змеевиков 21 оказы вается еще достаточной для дальнейшего развития более легколетучих продуктов превращения, и, когда обрабатываемый материал выходит из названной группы, то он находится в таком состоянии, при котором перегрев жидкости стенками труб уже оказывается невозможным, между .тем как эти же стенки, при более ранней стадии обработки материала в состоянии нагреть соприкасающуюся с .ними жидкость до столь высокой температуры, что в ползчаемых продуктах образуется слишком большое количество постоянного газа и углерода. Таким образом, струя жидкости оказывается теперь приведенной в такое состояние, при котором она обладает легкой текучестью, с утратой своей вязкости и содержит заключенные в ей пары. В этом состоянии жидкость является хорошим носителем для передачи тепла от стенок трубчатого подофевателя.
Быстрое и беспокойное течение в группе змеевиков 22 поддерживается в продоСяжение достаточного времени при высокой температуре для того, чтобы в желаемо степени завершить превращение углеводородов, не подвергаясь при этом опасности образования слишком большого количества постоянного газа и углеродов. Змеевики группы 22 находятся все время под действием сравнительно высокой температуры для достижения превра-. щения материала.
Сопротивление течени в группах змеевиков 20, 21 и 22 сравнительно ве,лико и, поэтому, начальное давление значительно понижается. Давление в группе змеевиков 21 меньше, чем в группе 20, и, далее, в группе 22 меньше чем в группе 21. По той же причине давления понижаются от впускного к выпускному концу змеевиков каждой группы. Это прогрессивное уменьшение давления .содействует прогрессивному увеличени р степени текучести, а также беспокойному
и бурному характеру течения, и вается возрастающим содержанием заключенных в жидкости паров летучих веществ, вследствие повышения температуры за пределы температуры расщепления у выпускного конца группы змеевиков 20 и поддержания температуры внутри этих пределов во время протекания жидкости по группе 21, с целью содействия развитию летучих составных частей. Упомянутые стадии процесса повышают действие расщепляющего процесса в отношении обработанного в течение данного времени объема материала, а также улучшают его в отношении расходаг тепла для процесса превращения. Дальнейшее преимущество вытекает из действия нагретых стен на протекающую струю. Температуры, которым материал может быть подвергаем, не вызывая коксования, могут быть значительно повышены с соответствующим увеличением выхода газолина.
Давление, при котором производится расщепление, имеет переменную величину и у выпускного конца змеевиков может заключаться между 17,5 « до 32 кг на -л-е. см. Более высокие давления применяются для I легких газовых масел- петролеума и смесей этих материалов между собой. Материал, вытекающий из расщепляющего аппарата, обладает температурой приблизительно 482° С и по трубе подается в теплообменное приспособление 4,/которое служит lie только для нагревания поступающей струи материала, но одновременно для охлаждения вытекающей его массы до температуры в 399 - 288 С раньше, чем давление понижается клапаном 23. Если бы вытегКающий материал в этой стадии не подвергался охлаждению, то понижение давления сопровождалось бы мгновенным образованием углерода в жидкостном остатке.
В процессе крэкирования rie менее важно значение охлаждения вытекающей струи расщепленных веществ до механического разделения паров и кипящих остатков. Пары могут отделяться друг от друга в испарителе б при пониженных давлениях и температурах. Наиболее удовлетворительно этот рабочий процесс совершается при температуре ниже 371° С и при давлениях, которые, приблизительно.
