Способ получения беззольных высококипящих жидких продуктов из сланцев

 

Изобретение относится к способам получения беззольного высококипящего жидкого продукта из горючих сланцев и может быть использовано в сланцеперерабатывакяцей промышленности , С целью повьлпения выхода целевого продукта и упрощения технологии процесса сланец обрабатывают в присутствии кубового остатка производст;на фенола кумольным методом при массовом соотношении сланец: кубовый остаток 1:0,2-0,8. Б качестве растворителя используют фракции т.кип. до 200 и 200-330«С, полученные при перегонке жидких продуктов обработки сланца. Перед перегонкой жидкие продукты подвергают фильтрованию. Массбво ,ё соотношение сланец:фракция т.кип. до составляет 1:0,3-0,7; сланец: фракция т.кип. 200-330 0 1:0,20 ,8. Процесс обработки сланца проводят при температуре 400-430 С и с .давлении 5-8 МПа в течение 5-20 мин. Фильтрование проводят при 30-15,0°С (Л и давлении 0,3-0,6 МПа. Выход целевого продукта возрастает с 30,5 до 7197 мас.%. 2 з.п. ф-лы, 3 табл. ГчЭ сг 00 О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU,„,1268602

А1 (59 4 С 10 6 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3875213/23-04 (22) 27.03.85 (46) 07.11.86. Бюл. II- 41 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт горючих ископаемых (72) А.Б. Воль-Эпштейн и М.Б. Шпильберг (53) 665.7.032.56(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 941396, кл. С 10 G I/04, 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗЗОЛЬНЫХ

ВЫСОКОКИПЯЩИХ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ ИЗ

СЛАНЦЕВ (57) Изобретение относится к способам получения беззольного высококипящего жидкого продукта из горючих сланцев и может быть использовано в сланцеперерабатывающей промышленности. С целью повышения выхода целевого продукта и упрощения технологии процесса сланец обрабатывают в присутствии кубового остатка производства фенола кумольным методом при массовом соотношении сланец: кубовый остаток 1:0,2-0,8. В качестве растворителя используют фракции т.кип. до 200 и 200-330 С, полученные при перегонке жидких продуктов обработки сланца. Перед перегонкой жидкие продукты подвергают фильтрованию. Массовое соотношение сланец. фракция т.кип. до 200 С составляет 1:0,3-0,7; сланец:фракция т.кип. 200-330 С 1:0,20,8. Процесс обработки сланца проводят при температуре 400-430 С и .давлении 5-8 МПа в течение 5-20 мин.

Фильтрование проводят при 30-150ОС и давлении 0,3-0,6 МПа. Выход целевого продукта возрастает с 30,5 до 7!в

97 мас.X. 2 s.ï. ф-лы, 3 табл.

126860?

И обретение относится к способу полу tetttast из прибалтийских горючих сланцев безвольного высококипящего жидкого продукта для применения его и качестве энергетического топлива и сырья для производств« электрод1гого кокса с использонавием процессов терми-.еского растворения и может быть использовано в сланцеперерабятывающей промьшгленности.

Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта и упрощение технологии процесса.

Используемый по предлагаемому способу кубовый остаток производства фенола кумольным методом (фенольная смола) является отходом этого производства.

Фенол в промышленности получают окислением кумола до кумилгидроперекиси и разложении последней кислотой на фенол и ацетон. После вьщеления ректификацией проду-ктон разложения кумилгидроперекиси ньщеляется ацетон и фенол, а в остатке остается фенольная смола, не находящая квалифицированного применения. Фенольная смола имеет," 1,06-1,07, и 1,561,57, вязкость при 50 С 1,5-2,0 град

Знглера, т.кип. выше 182 С.

По усредненным данным известная фенольная смоля содержит, мас.7: фенол 5 — 20; диметилфенилкарбинол до

1,5; ацетофенон 7-12; 2-фенил-2-(n-оксифенил)-пропан 20-40; ненасыщенные димеры с -метилстирола 15-20;

2-фенил-2-(б-оксифенил)-пропав,", 1,1,3-триметил-Ç-фенилиндан, высококипящие соединения неустановленного состава (в сумме . 15-20; вода 0,20,4; зола 8000-20000 мг/кг.

Пример l. Через установку при заданном режиме пускают 29,0 кг слан— ценой пасты, Пасту готовят смешением состава, кг: обогащенный прибалтийский сланец (кероген-70) 10; фенольная смола 5; регенерированный растворитель т.кип. 200-330 С 8; рециркулирующая бензиновая фракция т.кип. до

200 С 6.

Кероген-70 имеет следующую характеристику мас.Е: А 22,67; СО мин

5,47; С 80,40; H 9,14; $ 2,00;

N 0,25", V 1,13.

Фенольная смола (образец 1) содержит, мас.7: фенол 7,3; «цетофенон

10,7; диметилфенилкарбинол 0,5; 2-фенил-2-(и -оксифенил) -пропан 41,4;

l0

l5

ЗО

40 .45

55 ленин 6,5 МПа в течение 10 мин. На

100 мас.ч. кероген«-70, характеристи— ка которого приведена вьш е, берут„ мас.ч.: фенольной смолы (образец 2)

20; регенерированного растворителя т.кип, 200-320 С 70; бензина т.кип. до 200"С 40„ при том используемая фенольная смола имеет следующую характеристику, мас.:l: фенол 9,3;ацетвердый димер с< -метилстироля 4,3; жидкие димеры с -метилстирола 17,2;

«ысококипящие соедг.пения неустановленног0 coct.«вя, н том числе минер«льные KoMt!0HpHTt t зола 1,0) — ос( тальное .

Злементый состав смолы, мас,7.:

С 84,39; 11 7,64; $ 0,08; Ч 0,03.

Термическую обработку обогащенного сланца проводят в условиях термического растворения под давлением

5 МП« при 415 Ñ и объемной скорости

6 ч . Полученные жидкие продукты фильтруют при 20 — 30"С и давлении

0,4 МПа. Осадок н« филь-.ре промывают ароматизированным бензином — фракцией т.кип. до 200 С. Беззольные жидкие продукты подвергают дистилляции, первоначально при атмосферном давлении отгоняют ноду и бензиновую фракцию т.кип. до 200"С, часть которой применяют н качес -не рециркулирующего растворителя и для промывки тнердого остатка фильтрования. Отбензиненные жидкие продукты перегоняют под вакуумом при остаточном давлении ЗО мм рт.ст. Отбирают дистиллат т.кип.

200-330 С н расчете tta атмосферное данление, который используют н качестве регенериронянного растворителя.

Беззольный остаток т.кип. выше 330 С возможно использовать в качестве энер— гетического топлив« и сырья для производства электродного кокса.

Выход полученных продуктов приве— ден в табл. 1, состав и свойства полученной бензиновой фракции — в табл.2

Пример 2. При термическом растворении обогащенного прибалтийского горючего сланца (керогена — 70) под давлением 7,5 МПа достигают большую скорость фильтрования суммарного жидкого продукта процесса.

Выход продуктов, получаемых в условиях примера 2, показан в табл.

: остав бензиновой фракции — в табл .2.

П р е р 3. Проводят термическое растворение в двухлитроном вращающемся автоклаве при 410"С, дав!

268602 тоф <ее! í 8, 9; цпметилфенилкарбинол

0,5; 2-фенин-2-(1 — оксифенил)-пропан

26, 3; димеры ь -метилстирола 28,7; высококипящие соединения неустановленного состава, в том числе минеральные компоненты (зола 1,4) — остальное.

Выход полученных продуктов приведен в табл. 1, состав и свойства бензиновой фракции — в табл. 2.

Термическое растворение в условиях этого примера обеспечивает высокую растворимость органической массы керогена-70 и высокий выход беззольного высококипящего жидкого продукта т.кип. выше 330" С. Бензиновая фракция состоит в основном из фенола, изопропилбензола и этилбензола. Часть этой фракции рециркулируют в процесс термического растворения.

Условия проведения примеров 4-10 и выход полученных продуктов представлены в табл. 1, состав и свойст— ва полученных при этом бензиновых фракций — в табл. 2.

В табл. 3 приведены данные о скорости фильтрования суммарного продукта термического растворения керогена70, полученного по примерам 1 — 8 при различных режимных условиях.

Из табл. 3 следует, что разделение жидкого продукта термического растворения, полученного по предлагаемому способу, фильтрованием протекает со скоростью приемлемой для технического процесса.

Элементный состав некоторых безэольных экстрактов т.кип. выше ЗЗООС термического растворения керогена-70, мас.Е: С 85,17; Н 8,03; H 0,57»

N 0,31 (для примера 5) и С 85,79;

Н 7,91; S 0,69; Б 0,17 (для примера

6).

Содержание золы в экстракте составляет 0,08-0,12 мас.7..

Эти данные свидетельствуют о воэможности применения полученных экстрактов в качестве энергетического топлива и сырья для получения электродного кокса.

Предлагаемый способ позволяет получать из фенольной смолы, которая в основном сжигается, бензиновую фракцию, состоящую из фенола, изопропилбензола и этилбензола (табл.2) „

Эту фракцию возможно применять для выработки растворителей для лаков и красок или выделения чистых этил-. бензола, изопропилбензола и фенола.

Таким образом, предлагаемый спо— соб по сравнению с известным более прост, удается увеличить выход целевого продукта с 30,5 до 71-97 мас.Е и упростить технологию процесса за счет замены стадии коксования суммарного жидкого продукта растворения фильтрованием, а также исключения использования кремнийорганической добавки.

Формула изобретения

1. Способ получения беззольных высококип;:их жидких продуктов из сланцев путем обработки сланца растворителем при повьппенных температурах и давлении и перегонку жидких продуктов с получением целевого продукта и фракций растворителя, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения выхода целевого продукта, упрощения технологии процесса, обработку ведут в присутствии кубового остатка производства фенола кумольным методом при массовом соотндшении сланца и кубового остатка 1:

:0,2-0,8 и жидкие продукты перед перегонкой подвергают фильтрованию.

2. Способ по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что в качестве растворителя используют фракции, полученные при перегонке и имеющие т.кип. до 200 С и 200-330 С при массовых соотношениях исходного сырья и фракции т.кип. до 200e C 1:0,3-0,7 и исходного сырья и фракция с т.кип.

200 330оC 1:0 2 0 8

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что процесс обработки сланца растворителем проводят при температуре 400-430 С и давлении дят при температуре 30-150ОС и давлении 0,3-0,6 МПа.

5-8 МПа в течение 5-20 мин, а фильт50 рование или центрифугирование прово1268602

Таблица I

Состав ласты; мас.Х: кероген-70 (сухой) lO0,0

lO0,0

100, 17 100,0 100,0 100,0 100,0 00,0 100,0 100,0 регенерирован ный растворитель т.кип. 200-320 С 80,0

70,0 50,0 20,0

20,0 130,0 20,0 20,0

80,0

50,0 50,0 20,0 20,0 50,0 70,0 80,0

80,0 40,0 фенольная смола бензин т кип е до 200ОC

60,0 50,0 40,0 60,0 60,0 60,0 40,0 - 30,0 70,0

Условия опыта давление, ИПа

5,0 7,5

8,0

7,0

6,5 6,5

6,0 6,0

5,0 температура, С

415 . 405 410

400 4 10

420 412 415 430 ч20 объемная скорость, ч

6 4

4,5 длительность опы" та, мин

l 0 l5

Выход продуктов, мас.ч. на кероген-70:

2,8 2,7 4,2 4,0 2,6

3,0 3,2 6,6 2,4 2,7 газ

1,4 l 5 1,6 1,5 2,0 2 0 1,9 3 7 I 8 1,9 вода растворитель фракции: до 200 С (избыток) 40,9 40,5 11,5 11,0 39,1 40,1 46,0 17,2 37,6 40,0 выше 330 C (избыток ) 71,0 71,8 71,0 72,5 76,8 93,2 97,5 30,5 97,0 72,5

33,9 . 33,5 31,7 31,0 29,5 31,0 31,4 42,0 41 2 22,9 твердый остаток

98,0

96,0

92,0 92,5 95,0

96,0

95,5

92,0 94,0 94,5 В примерак 1, 2 и 8 используют проточную аппаратуру, в примерах 3-7, 9 и 10 — автоклав. Содеркнт октаметилциклотетрасилоксан в количестве 0, 15 мас .Х на пасту .

Состав пасты, условия проведения процесса н полученные результаты

Растворимость органической массы керогена70, мас Л

Показатели по примеру (А (5 (б 7 J )9) 1 I 1

I0 15 7 10 5 13 20 !5

1268602

Таблица 2

Показатели по примеру

8 (известному) Содержание соединении, мас.X: алифатические углеводороды 0,9

90,0

1,8

1,3

1,5

2,3

l,7

1,0

l0t0

73,2

71,5

73,1

73,2

71,0 72,0

71,1

0,6

0,6

0,6

l,0 бензол 0,2

0,2

1,2

1,7

2, 7

2,8

2,2

1,6

1,8

2,7 толуол

9,7

1О 3 10 0

l0,4

9,6 зтилбензол 8,6

8,8 изопропилбензол

59,7 59,5 55,1 54,7 55,1 57,1 56,2

-н-пропилбензол 2,0

2,9

2,9

3,8

3,6

3,3

1,8 фенолы, в том числе

25,5

25,0

4,0

23,5

26,0

26,5

26,5

24,0 24,0 . 23,5 24,5 фенол 23,0 23,0

0,6

2i 5

0,8 афетофенон 0,9

0,7

0,9

l,0

l,0 о пв бензиновой фракции

1,5031 1,5029 1,4998 1,5020 1>5008 1,5023 1,5025 1,4480 сырой нейтральной (обесфеноленной) 1,4883 1,4880

l,4830 1,4875 1,4864 1,4894 1,4897 1,4442

Таблица 3

Условия проведения фильтрования и данные по скорости фильтрования

Способ получения по примеру

8 (известному) Температура,"С

100 140 70 50 30 70 70 100

Давление при фильтровании, МПа

0,5 0,3 0,6 0,4 0,4 0,4 0,3 0,4

Скорость фильтрования, кг/м2. ч

450 600 520 570 595 625 530 40

Составитель Н. Королева

Техред 8 Кадар Корректор T. Колб

Редактор Н. Рогулич

Заказ 5994/25 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

11роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. 11ро.нтпан,4

Состав н свойства бензиновой фракдии т.кнп. до 200 С ароматические углеводороды, в том числе

Б (6 (1 ! — 2