KRALJEVINA JUGOSLAVIJA

UPRAVA ZA ZAŠTITU
KLASA 23 (3)
INDUSTRISKE SVOJINE
IZDAN 1 MARTA 1939.
PATENTNI SPIS BR. 14673
Universal Oil Products Company, Chicago, U. S. A.
Postupak za konverziju butana.
Prijava od 30 novembra 1937.	Važi od 1 septembra 1938.
Naznačeno pravo prvenstva od 11 oktobra 1937 (U. S. A.)
Ovaj se pronalazak odnosi naročito na pretvaranje ili konverziju butana, a u bližem smislu odnosi se na mnogo efikasniju upotrebu gasova, koji se proizvode u vezi sa rafiniranjem petroleuma ili sirovog kamenog ulja, prema kojem se oni u bitnom iznosu pretvaraju ili konvertuju u jedimje-nja koja ključaju u granicama tački ključanja benzina, a istovremeno imaju visoku antidetonntorsiku vrednost.
Butani se obično proizvode u mnogo većim količinama, nego što se mogu neposredno upotrebiti u benzinu, pošto oni u veliko dopninose visokom pritisku ispa-rivanja, koji je svojstven sirovim gazolin-skim gorivima. Pri stabilizovanju prvotoč-nih ili krakiramih gazolina na pritisak ispa-rivanja u visini od 0,68 atmosfera, svi lakši rastvoreni gasovi, ubrajajući tu metan, etan i propan i približno polovina butana, koji su obično prisutni, bivaju ispareni i uhvaćeni u nuzgredne proizvode kao> što su tečni propan i tečni butani, koji se donekle prodaju u bocama kao domaće gorivo. U slučaju butanske frakcije, koja se izdvaja iz krakiranih gazolina, vrlo znatna proporcija sadržaja biće u butenima, i oni se u nekim slučajevima polimerišu radi stvaranja nisko ključajućih polimera, koji se mogu upotrebiti neposredno u mešavina-ma motornih goriva. U ovom postupku, olefini sa 3 i 4 ugljenikovah atoma u mole-fcilu, obuhvata ju ći tu propan i butene i koji se nalaze u gasovima iz postrojenja za krakiiranje ili za stabiliziranje, koja dej-stvuju u cilju smanjivanja pritiska ispariva-nja, neposredno se iskorišćuju da se dobiju tečni polimeri koji ključaju u granica-
ma tački ključanja benzina (gazolina), dok se pri toime lakši gasovi i propan segregi-raju i uklanjaju iz postupka, a butanski se sadržaj krakira pod odabranim radnim oslovima, da bi se dobilo neposredno' nešto benzina, a i još dalje količine pnopena i butana radi dalje polimerizacije.
Međutim, ovim se pronalaskom daje jedan postupak za konverziju butana u tečnosti, koje ključaju u granicama ključanja benzina i to sa visokom antidetona-torskam vrednosti, koji se sastoji u podvrgavanju butana pod pirolitičko-lkonver-„zioniim oslovima temperature, pritiska i trajanja dodira, koji su podesni i povoljni da se ostvari znatna proizvodnja butena i propana usled nastalih p i rotit ičk o - k o nver -zlomih reakcija, posle čega se proizvodi frakcioniraju u mešavinu postojanih gasova, koji s'adrže poglavito vodonik i ug-Ijovodomike sa manje od tri ugljemikova atoma u molekilu, u jednu srednju frakciju koja se sastoji! u glavnom od parafina i olefina sa tri i četiri ugljemikova atoma u molekilu, i u tečnosti, koje ključaju u granicama tački ključanja benzina, pa se zatim srednja frakcija podvrgava tretiranju putem dodira sa katalizatorom od čvrste fosforne kiseline na temperaturi, pod pritiskom i za trajanje dodira, koji su povoljni zia poMimerizaciju propena i butena iz te srednje frakcije, posle čega se proizvodi ovog katalitičkog tretiranja frakcioniraju da se dobije gasna mešavina, koja se sastoji poglavito od ugljovodonika sa manje od četiri ugljenSfcova atoma u molekilu i koja se mešavina izdvaja iz postupka, dalje, jedna butanska frakcija, koja se vraća
Din. 30.—
natrag u ipostuipak radi dalje ipirolitičke konverziije, i tečni polimeri, koji ključaju u opsegu ključanja benzina, i koji pret-stavljaju glavni proizvod ovog postupka.
U jednom specifičnom obliku izvođenja ovog postupka, pronalazak se sastoji od sledećeg niza ko-operativnih stupnjeva za izradu fluida za mešanje visoke antide-tonatorske vrednosti i to od težih sastojaka gasova proizvedenih krakiranjem:
1.	Piroliza butana, izdvojenih iz gaso-va od krakiranja, prvobitno punjeni ili doonije dodavani spoija iz drugih izvora, pod uslovima temperature u granicama od 540 do 615°C., i pritiscima od 20 do 70 atmosfera;
2.	Izdvajanje proizvoda pirolize butana, zajedno sa pridodatim gasovima sa relativno malim sadržajem propena i bu-tena, u mešavinu lakih gasova, koja sadrži poglavito ugljovodonike sa manje od 3 ugljenikova atoma u molekilu, u jednu srednju frakciju koja se poglavito sastoji od uglj'ovodonika sa 3 i 4 ugljenikova atoma u molekilu obuhvataijući tu propan, propen, butane i butene i u jednu tešku frakciju, koja se sastoji od ugljovodoni-ka, koji poglavito ključaju u granicama ključanja benzina;
3.	Tretiranje srednje frakcije dodirom sa zrnastim katalizatorom od čvrste fosforne kiseline radi polimerizacije ole-finskih jedinjenja;
4.	Izdvajanje proizvoda polimerizacije u jednu gasnu mešavinu, koja sadrži poglavito samo ugljovodonike sa manje od tri ugljenikova atoma u molekilu i koji se izdvaja iz postupka, u zaostalu bu-tansku frakciju koja se ponova vraća u postupak radi dalje pirolize, i u tačne ole-finske polimere, koji ključaju u opsegu tački ključanja benzina.
Gornje kratko naznačenje stupnjeva u ovom postupku dopunjeno je u daljem mnogo detaljnijem opisu, koji tačnije definiše karakter prodal,aska i njegovu komercijalnu i praktičnu vrednost. Radi ciljeva opisa i prikaza, daje se priloženi crtež, koji pokazuje, u opštom bočnom izgledu i upotrebom konvencionalnih slika, jedan raspored postrojenja u kome se postupak može izvoditi. Odnosne veličine raznih aparata i uređaja nisu prikazane u tačnim ropoircijama, ali se na opšti način može sledovati tok i obavljanje postupka. Ima se ipak razumeti, da se s obzirom na šematički karakter crteža, ovaj pronalazak ne može ograničiti sasvim na prikazane detalje i proporcije, sem ukoliko bi oni bili od bitne važnosti po izvo-
đenju ovog postupka.
Obraćajući se na crtež, rezervoar 3 služi za ukladištenje butana. Rezervoar 3 snabdeven je sa ulaznom cevi 1, koja sadrži slavinu 2 za prijem butana iz makojeg izvora. Butani mogu dolaziti kao prešli proizvodi pri frakcioniranju proizvoda proizvedenih pri stabilizovamju prvotoičnih ili prirodnih benzina, a takođe i kao zaostale butanske mešavine posle polimerizacije butena u butansko-butenskim mešavi-nama, dobijenim pri stabilizaciji gasolina dobljenih krakiranjem. Ove butanske mešavine mogu ponekad sadržavati ma'e proporcije nepretvorenih butena, koji, međutim, ne ometaju mnogo normalno izvođenje postupka. Zaostali butani, koji se radi ponovnog tretiranja vraćaju u postupak, a koji se proizvode frakcioniranjem gasnih mešavina upuštanih na raznim tačkama postrojenja za izvođenje postupka, mogu se uvoditi u rezervoar 3 putem cevi 119, kao što će to doonije biti potpunije objašnjeno.
Umesto da se otipočne sa pripremljenim butanskim mešavinama, one se mogu stvoriti uvođenjem onih krakiranih gasnih mešavina, koje se proizvode kao prešli, u postrojenjima za krakiranje ili stabiliziranje, i koji se poglavito sastoje od olefina sa 3 i 4 ugljenikova atoma. Ovo se uvođenje u postupak može vršiti neposredno i pre polimerišućeg stupnja, ili uvođenjem ukupne gasne mešavine, dobljene pri krakiranju petroleumsko-g ulja, u postupak ispred separatora za izdvajanje lakih gasova, odnosno, „demetanizaiora'’, koji će doonije detaljno biti objašnjen. U drugom preinačenju, nečisti butan, kao na primer frakcija, proizvedena pri frak-cioniranju prirodnih gasova ili gasova iz rafinerija, može se upoitrebiti kao izvorno punjenje, upuštajući ga u postupak odmah posle polimerišućeg stupnja a taman ispred stupnja za frakciomiiranje, koji će docnije biti opisan, pri čemu se mora primeniti uređaj za izdvajanje propana, ili „depropanizatoira’ , tako da se sastojci lakši od butana izdvajaju, a butanski sadržaj se upotrebi.
Pumpa 6 usisava tečni sadržaj taložnog rezervoara i to kroz cev 4 i kontrolnu slavinu 5, i izbacuje ga kroz cev 7 i slavinu 8 u grejač 9, koji je podešen da prima toplotiu iz peći 10. Najradije upotrebljavani tip pumpe jeste onaj, koji je sposoban da razvije traženi pritisak u visini od 20 do 70 atmosfera, a grejač 9 je najradije izrađen od cevi, koje su u stanju da izdrže zajedniokio dejstvo navedenog pritiska
i temperature u visim od 560° do 615° C. Cevasti grejač je tako sagrađen, da se za vreme krakiranja butana u njemu, proizvodi optimalna količina lako podimerišu-eih olefina, ubrajajući tu i piroipem i razne butene. Po pravilu, procenat propena u mešavini gasova proizvedenih krakiranjem iznoisiće oiko 10% procenat butena približno 7-8% i procenat nopretvorenih butana približno 35 do 40%, mada ovaj procenat može u nekim slučajevima da varira između vrlo širokih granica, kao na primer, od 30 do 45%. Upotreba viših prjtisaka obično ima za težnju, da se poveća relativna proizvodnja materijala, koji ključa n opsegu benzina, tako da se shodnim podešavanjem ovog faktora, relativna proporcija pirolitičkih i katalitiokih proizvoda može donekle regulisati.
Obraćajući se porova na crtež, proizvodi od piroilize butana prolaze kroz cev 11 i slavinu 12, i rashlađuju se i delimično kondenziraju za vreme prolaska kroz vazdušmi hladnjak 13 i vodom hlađeni kondenzator 14. Umesto rashlađivača 13 može se postaviti uređaj za izmenu toplote, ako se to želi, tako da se toplota iz gasova iskorišćuje za ponovno preključavanje refluksa ma raznim tačkama postrojenja, što će d očni je biti opisano, mada spojevi za ostvarenje ovog čuvanja i uštede toplote nisu na crtežu prikazani, pošto su ti uređaji manje više očevidni i neophodni radi ekonomičnog izvođenja postupka. Rashlađeni proizvodi odlaze kroz cev 15 i slavinu 16 u „demetanizatorski toranj” 25. Pre upuštanja ovih proizvoda u toranj, gasre mešavime, koje se mogu označiti kao „razbtaženi” gasovi sa sadržajem olefina, mogu se uvoditi kroz cev 23 i slavinu 24. Ti se gasovi mogu sastojati od mešavina, isparenih iz primarnih prijemnika postrojenja za krakiranje, i onih mešavina, koje se proizvode pravoliniskom pirolizom ili katalitiokom dehidrogenacijom propana i butana.
U demetanizatoru 25 izdvajaju se gasovi lakši od propana i odlaze kroz ispušnu cev 27, u kojoj se nalazi slavina 28. Stabilizirana frakcija politčkog gazoli-na iskorišćuje se u gornjem defu ovog tornja u dovoljnoj količini da se spreči gubitak prekomernih količina propena i težih gasova zajedno sa tim gasovima. Izdvajanje lakih gasova od težeg materijala obavlja se još i upotrebom zavojnice 26 za preključavanje, kroz koju se propušta vodena para ili neki drugi vreo fluid radi davanja potrebne toplote za ovo izdvajanje. Ovaj kaizam za ključanje najradije se
iskorišćuje pod takvim uslovima, da se o-sigura skoro potpuno otklanjanje gasova, lakših od propana iz težih sastojaka, a potreba za prilično niskim radnim temperaturama u ovom stupnju za izdvajanje može se lako i preimućstveno otkloniti time, što se trakci oni ran je i preključavanje izvrše pod bitno nadatmosferskim pritiskom, na primer 15 ili više atmosfera. Kada se radi sa pritiskom od približno 20 atmosfera, tome odgovara temperatura dna od oko 82° C.
Tečni proizvodi, koji se skupljaju na dnu demetanizatora 25 i koji se sastoji od rastvora težih ugljovodoničnih gasova u pirolitičkom gazolinu, prolaze kroz cev 29 i slavinu 30, i odlaze u debutainizator 31, u kome se održavaju potrebni uslovi za izvođenje izdvajanja butana iz piroli-tičkog gazolina, da bi se obavilo skoro potpuno otklanjanje olefina, koji se mogu potimarisati i to zajedno sa njima odgo-varajiućim parafinima. Ovo debutanizira-nje najradije se vrši na način, koji je sličan onom, upoftrebljenim u tornju 25 za demetanizdranje, naime, putem frakcioni-ranja pod bitno nadatmosferskim pritiskom od približno 10 ili više atmosfera. Pri radu pod pritiskom od 17 atmosfera, tome odgovarajući upotrebljena temperatura na dnu tornja iznosi približno 227°C., koja se postiže upotrebom grejača 31’ u kome se upotrebljava vodena para ili koji drugi podesan vreli fluid za davanje potrebne toplote. Proizvodi, koji iz ovog tornja prelaze, odlaze kroz cev 32 i slavine 33 i 34, pri čemu se jedan deo odvodi kroz cev 35 i slavinu 36 da se dobije refluksna tečnost. Ovi prelazeći proizvodi sastoje se poglavito od propana, propena, butana i butena. Deo, koji odlazi kroz cev 35 i slavinu 36, kondenzuje se u hladnjaku 37 i teče kroz cev 38 i slavinu 39 i odlazi u prijemnik 40, koji je snabdeven sa konvencionalnom ispušnom cevi 41 i slavinom 42 za ispuštanje gasova. Dobijena mešavina tečnosti vraća se natrag kroz cev 43 i slavinu 44 i odlazi u pumpu 45, koja zatim kroz cev 46 i slavinu 47 istiskuje tečnost u debutanizator u dovoljnoj količini da se spreči suvišan gubitak pirolitič-nog gazolina sa proizvodima, koji prelaze.
Tečnost, koja se skuplja na dnu de-butanizatora sastojaće se od normalno tečnih pirolitičkih proizvoda iz stupnja za krakiranje, i ti se proizvodi izvlače kroz cev 48 i slavinu 39. Jedna pobočna cev 56 i slavina 57 omogućavaju neposredno izdvajanje tih proizvoda radi uskladiš-tenja i docnijeg mešanja sa naknadno
proizvedenim katalitičkim primerima, ako se to želi. Pumpa 50 uzima određene proporcije ovog tečnog proizvoda i ubacuje ga kroz cev 51 i slavinu 52 u hladnjak 53, pa zatim kroz cev 54 i slavinu 55 u gornji deo tornja za demetamiziranje, gđe taj proizvod služi kao selektivni apsorpciomi medijium, kao što je to napred bilo naznačeno i opisano. Obično hladnjak 53 radi sa vodom pri normalnoj atmosferskoj temperaturi. Jedan deo tečnosti, koju goni pumpa 50, može se skrenuti iz cevi 51 u cev 58 a odatle kroz slavinu 59 u cev 56 a odatle u skladište, čime se postiže još jedna mogućnost kontrolisanja i regulisa-nja rada u demetanizatoiru.
Gornji proizvodi iz debutaniza-tora 31, koji se ne izdvajaju radi ponovnog proti'canja i tretiranja, odlaze kroz slavinu 34 u postrojenje za- polimerizaciju, u kome se upotrebljava najradije kakav katalizator, koji sadrži čvrstu fosfornu kiselinu. U toj tački, propansko-butanske frakcije mogu se uvesti radi povećanja proizvodnje gazolinskiih poliimerskih frakcija u prethodnim stupnjevima postupka. Te se propansko-butanske frakcije mogu poglavito sastojati od parafina, u kome slučaju one pretstavljaju gornje - prelazne proizvode iz stabilizatora, koji dejstvu ju da smanje pritisak isparivanja prirodnih ili prvotoonih gazolina, ili mogu sadržavati relativno velike procente propilena i butilena, kao što se to može naći u sličnim prelazećim proizvodima iz stabilizatora kada se tretiraju krakirani gazolin ili nafte. Prema tome, te se frakcije uvode kroz cev 17 i slavinu 18 bilo u tečnom, bilo u gasovitom stanju a pod dovoljnim pritiskom da se osigura njihov pravilan tok. U toj tački uvodi se i regulisana količina vode kroz cev 19 i slavinu 20, da bi se pravilno održala vlažnost gasova, tako da se održava ravnoteža između pritiska pare vodenog sadržaja u fosfornim kiselinama u zrnastom katalizatoru, i pritiska vodene pare prisutne u gasovima, te da se tako osigura prilično stalan sastav fosfornih kiselina, što je od bitnosti za efikasno i bitno ravmomerno i postojano polimerišuće dejstvo. Po pravilu, količine vodene pare od 1 do 5°/o u gasnoj mešavini treba da budu prisutne, mada ovo može da varira prema sastavu gasova a takođe i prema sastavu ii aktivnom stanju katalizatora.
Postrojenje za polimerizaciju sastoji se bitno od jednog grejača 60 postavljenog da prima toplotu od peći 61, i od jednog niza vertikalnih cilindričnih komora
za tretiranje označenih sa 68 i 75, koje sadrže slojeve zrnastog katalizatora od čvrste fosforne kiseline. Na crtežu su prikazane samo dve kamare, da se ukaže na mogućnost da se makoji potreban broj takvih komora može upotrebiti u rednom ili paralelnom poretku, mada po pravilu najradije se iskorišćuje seriski ili redni poredak, sa alternativnim reaktiviranjem komora, koje su postepeno postale zagađene (talogom ugljenionog materijala i tako postale ne-efikasne. Nađeno je, da je od naročite koristi da se gasna mešavina, koja sadrži olefina, dovodi u dodir sukcesivno sa kataliitičkim slojevima sve opada-juće katalitične aktivnosti, a da se pri tome i istovremeno temperatura sve više povećava, tako da najimrsniji gas 'dolazi do dodira sa najaktivnijim katalizatorom pri najnižoj temperaturi, dok preostali gasni tok, u tački gde sadrži najmanji procenat olefina, dolazi u dodir, na nešto većoj temperaturi, sa katalizatorom, koji je najslabiji ili najutrošeniji usled nagomilava-nja ugljeničnog materijala.
Pri 'izvođenju postupka sa rednim tokom, zagrejhmi proizvodi iz grejača . 60 prolaze kroz cev 62 i slavinu 63, pri čemu su slavine 64 i 71’ zatvorene, i odlaze kroz ogranak 66 i slavinu 67, u polimeri-zator 68 i to odozgo na dole; ovaj tok odozgo na dole ima to preimućstvo da se može očediti tečnost, koja bi se .mogla tu kondenzovati. Delimično konveintova-na mešavina sa sadržajem olefina odlazi kroz cev 69 i slavinu 70, pri čemu su slavina 71 i 72’ zatvorene, i odlazi nagore kroz cev 73 i slavinu 74, pa kroz produžnu cev 62 i slavinu 65 u poliimenizator 75, odakle svi proizvodi odlaze kroz cev 76 i slavinu 77 i ulaze u uređaje za rashlađi-vanje i kondenziranje, prolazeći kroz produžetak cevi 69 islavinu 72. Cev 70’ i slavina 71’ prikazani su kao povratna linija koja može da odnese delimično treniranu gasim mešavinu sa sadržajem olefina, natrag u toranj za katalizu, i to u jedan od tornjeva, koji će u tome vremenu pretstavtjati docniji stupanj katali-zatorove upotrebe, piri čemu je polimeri-zator 75 prvi od serije i sadrži najaktiv-nijli katalizator, te se prvobitna gasna mešavina uvodi neposredno u njega kroz cevi 64 i 65, dok su tada slavine 67, 70 71 i 74 zatvorene: Proizvodi .iz poslednjeg od niza polimerizatora odvode se u tome slučaju kroz cev 69’ i slavinu 72’ do uređaja za hlađenje i kondenzaciju. U nizovima, koji sadrže više od dva tornja, drugi neki toranj može biti u to vreme pod-
vrginut reaktiviram ju ;za vreme ovog stupnja.	j
Kod rada sa paralelno povezanim tornjevima, prethodno zagirejiana gasna mešavina sa sadržajem olefina, upušta se u polimerizatore 68 a 75 pomoću cevi 66 i slavine 67, i cevi 62 i slavine 65, pri čemu su Slavine 74, 71’ i 72’ zatvorene. Proizvodi napuštaju polimenizator 68 kroz cev 69 i slavine 70 i 71, a iz ipolimeriza-torla 75, proizvodi odlaze kroz cev 76 i slavinu 77.
Vrsta katalizatora, koja se najradije upotrebljava za polimarizaciju propena i butana, označava se obično kao „čvrsta fosforna kiselina”. Ova vrsta katalizatora priprema se stupnjevima mešanja suviš-ka fosforne kiseline, kao što je orto- ili piro-kiselina, sa relativno inertnim absorbirajočim nosačem, kao što je kizelgur, ili neki drugi 'silidjiumskl maiterijal; mešanje se vrši sve dok se ne dobije gusto testo, koje se kalcinira na temperaturama u visini od 290° do 345° C., sve dok sadržaj kiseline ne odgovara približno većoj dehidraciji nego što je u piro-fos!ornoj kiselini, pa se zatim doibijeni kolač samelje d poseje da se dobije katalitično zrnevlje, koje prolazi kroz sito od 1,6 do 8 rupa na; santimetar. Ova se procedura može donekle menjati i preudešavati istiskivanjem prvobitne kašaste mase u sitne i određene oblike ravnamerme veličine, koji se mogu naknadno kalcinirati. Dalje preudešavanje sastoji se u „pregoreva-nju” prvobitne mešavine kiseline i noise-ceg materijala, uz naknadno hidratisanje dodirom sa vodenom parom ma temperaturama u visini od 250° C., radi hidratisa-nja kiselimskotg sadržaja u katalitičnom zrnevlju radi postizanja sastava, koji maj-prilbližnije odgovara piiro-kiselini, čija je formula H4P2O7. Tačni sastav aktivnog kiselinskag sastojka u tim katalizatorima •vrlo je teško odrediti usled prisustva kompleksa, siliko-fosforne kiseline koji jako smeta pri izvođenju obične (analize.
Katalizatori od čvrste fosforne kiseline uopšte se odlikuju vrlo blagom i selektivnom polimeirišućom akcijom, koja omogućava proizvodnju nisko kljuičajućih polimera (poglavito dimera i trimera i me-šovitih polimera) propena i butema, bez pospešavanja nepoželjnih pobočnih reakcija, kao što su oksidis’anje, radi stvaranja nekorisnih nuzgrednih proizvoda, i proizvođenja visoko ključajućih smolastih proizvoda i stvaranja više manje postojanih intermedijarnih katalitičkih kom-
pleksa. Ti se katalizatori mogu neprekidno upotrebljavati za vrlo dugo vreme pod pravilnim radnim usiloviiima, i sa gasmim mešavinama sa sadržajem ofelina, ali bez visoko ključajućih ugljovodonioniih para i sumpor-vodoeika, i kada se jedanput zagade suvišnim talogom ugljeničnog materijala, mogu se reaktivirati do svoje prvobitne aktivnosti, jednostavnom oksidacijom koja uklanja taj ugljenioni talog. U slučaju da su katalitične mase jako karbonizirane, mora se obratiti pažnja da se spreči prekomerno povećanje temperature u velikim masama tog materijala, te se to najbolje postiže započinjanjem oksidacije pomoću gasne mešavine iz (dimnjaka, koja sadrži veoma mali procemat kii-seomika, postignut sagorevanjem sa nešto većim suviškoim vazduha, uz postepeno povećavanje sadržaja kiseonika, sve dok se najzad ne upusti sasvim čist vaz-duh. Pri upotrebi gsasnih mešavina ;iz dimnjaka, potrebno je da se sadržaj vodene pare drži ispod 3% po zapremani da bi se postigli najbolji rezultati. Razlozi za to nisu sasvim dobro poznati, ali su eksperimenti definitivno potvrdili taj uslov. Gasne (mešavine iz dimnjaka, koje se upotrebljavaju za regenerativne namene, obično se proizvode sagorevanjem goriva pod nad atmosferskim pritiskom, posle čega se gasovi rashlade i prosuše da se smanji njihov sadržaj vlage pa se potom ponovo zagrevaju u uređajima za iz-menu toplote, ili nekim drugim uređajima.
Pri najradijem izvođenju ovog postupka, upotrabljene (temperature za po-limerisanje obično se kreću u granicama od 205° do 288° C, pod pritiscima, koji mogu varirati između 10 i 70 aitsmofera. Kao što je to već ranije bilo napomenu-to, najviša temperatura može se upotre-bitd u tornjevima na kralju serije. Piritisak se može na najpodesniji način podešavati da bi se varirala dužina trajanja dodira i kapacitet reaktora, te se izvesne koristi i preimućstva mogu postići upotrebom većih pritisaka, koji su više nego proporcionalni tome povećanju pritiska i to u toliko, da se relativno veće količine nisko kljuoajučih frakcija, kao diimeri buite-na, mogu proizvesti mnogo radije i lakše nego dodeceni i viša jedinjenja, koja odgovairaiju trimerima, tetramerima itd. Temperatura teži da se penje usled egzio-termiione prirode polimerišućih reakcija, te se međuvremena rashlađujuća sredstva mogu postaviti između raznih odvojenih
ipoliimerizatona, ako se to naročito žeti, mada ta rashtađujuća sredstva nisu prikazana na ontežu.
Pri najradije pniimenjivanom načinu izvođenja ovog postupka, ukupni proizvod polimera i nepretvoreinih gasova propušta se kroz komdenzator 78 pa kroz stpuišfcajiuću cev 79 i slavinu 80 ulazi u prijemnik 81, koji je snalbdeven sa uobičaje-nomim cevi 82 za isipuštanje gasova i odgovarajućom slavinom«: 83. Naredni stupanj u postupku jeste selektivno izdvajanje propana i lakših ugljovodoinika, i ovaj se stupanj, izvodi u đepropandzatoiru 89, u koji se prenose tečni poizvodi iz prijemnika 81 pomoću cevi 84 i slavine 85 pumpe 86 i izlazne cevi 87 sa slavinom 88. Pre upuštanja ipalimernih proizvoda u depropainizatoir, mogu se -upustiti i gas,ne mešavine koje sadrže butana i to kroz cev 97’ i slavinu 88’. Ove se mešavine mogu sastojati od frakcija proizvedenih od prirodnih gasova ili od gasova iz postrojenja z-a rafineriju, samo ako u njima ima dovoljno butana da se njihova upotreba ir emitira.
Mada se mogu primamiti i iskoristiti malkoji podesni radni uslovi za selektivno izdvajanje propana i lakših ugljovo-donika iz proizvoda	polimer iza oiono g
tretiranja, nađeno je od koristi da se de-propanizatoir 89 iskorišouje pod uslovima podesnim za frakcio-niranje, a koji obu-hvataju izvestan veći nadatmosfariski pritisak recimo 10 atmosfera -ili više.
Najradije primenjivani radni uslovi u depr-o pa ni z aitoru 89 jesu približno 17 atmosfera i temperatura gornjeg sloja od oko 40°C. Temperatura na dnu održava se na približno 116°C., (pomoću grejača 90 koji može upotrebljavati vodenu paru ili fluide iz -ovog postupka kao- -izvor potrebne toplote. Prelazeći proizvodi iz de-propanizatora 89 odlaze kroz cev 91 i slavinu 92, i kondenzuju se -za vreme prolaza kroz kondenzator 93, -u kome vlada dovoljno niska temperatura da se zgu-snu ugljovodonici sa -tri ugljenikova atoma, koj-i zatim odlaze zajedno sa nekon-denzovamiim gasovima kroz cev 94 i slavinu 95 i ulaze u prijemnik 96, iz kojeg se stalni gasovi ispuštaju kroz cev 97 i slavinu 98. Da bi se regulisala temperatura u gornjim slojevima depraparifizatora 89, tečnost iz prijemnika 96 vraća se kroz cev 99 i slavinu 100, pumpu 101 i povratnu cev 102 i njenu -slavinu 103.
Za proizvodnju krajnjih i željenih tečnih ole-finskih proizvoda, materijal os-
lobođen od propana, koji se odvaja sa dna tornja 89, propušta se kroz -cev 104 i -slavinu 105 i ide u krajnji stabillizato-r 106, koji dejstvuje u cilju -uklanjanja bitno samo butana, kao prelazećeg proizvoda pošto pri pravilnom izvođenju postupka u polimerizaciooom postrojenju, svi se ugljovodonici sa četiri ugljenikova atoma polimerišu, a ugljovodonici sa tri ugljenikova atoma, i oni lakši, izdvajaju se u depropanizatoru. U stabilizatoru nalazi se grejsač 107 koji može isko-rišćavati mako-ji izvor toplote, koji se ima na raspoloženju, kao vodenu paru ili fluide iz postupka sa dovoljno toplote. Ovaj stabilizator, koji se može isko-rišćavati pod podesnim pritiskom, na primer 3 ili više atmosfera, u najradije primenjivanom načinu izvođenja postupka, iskorišćuje se pod pritisc-ima u visini od 6,8 atmosfera i na temperaturi gornjeg sloja od 66°C., pri čemu zagrevajiuće sredstvo održava temperaturu na dnu od približno 135° do 163°C. Prelazeći proizvodi iz ovog stabilizatora 106 odlaze kroz cev 108 i slavinu 109, j prolaze kroz kondenzator 110, koji se održava na približno 32°C., ili niže i -pod pritiskom od 3,4 atmosfera, pri čemu kondenzo'vani butani prolaze kroz cev 111 i slavinu 112 i odlaze u prijemnik 113, koji je snabdeven ispušnom cevi 114 i slavinom
115	za -održavanje pritiska u cevovodima putem ispuštanja svakog suviška stalnih gasova, koji bi se mogli sakupiti na tome mestu. Dabi se održala potrebna temperatura u gornjim slojevima tornja, određena količina kondenzovanih pre-lazećih proizvoda pomova se vraća u gornje slojeve stabiliizatoirskog tornja, i to putem cevi
116	i slavine 117, pumpe 118, cevi 119 i slavine 120 i ograničene cevi 122 i slavine 123, tako da glavni proizvod i količina butana odlazi kroz slavinu 121 natrag -u sikup-Ijajiući prijemnik ili rezervoar 3 rada daljeg tretiran j-a.
Stabilizovanii polimeri, koji su glavni proizvod ovoga postupka, (izvlače se sa dna staibiiliizatoirskog tornja 106 kroz cev 124 i slavinu 125.
Iz prednjeg opisa postaje očevidno -da ovaj pronalazak pruža praktičan i korisno izv-odljiv način za is-korišćenje viška butanske proizvodnje, koja se javlja pri rafiniranju petro-leuma. Izvesna preinačenja u temperaturama i pritiscima, koji su inače ovde naznačeni, i pravcu fluidnog toka, mogu se vršiti a da se pri tome niukoliko ne odstupi ili (izađe izvan opsega ovog pronalaska, paročito s obzirom da punjenje izvornim mat eri jatom može sadržavati razne količine -izo- i normalnih butana, koji va-
riraju u svojoj podobnosti za piroldzu radi stvairanja odgovarajuićih olefina, koji opet imaju različite i promenljive podobnosti za ipolimerizaciju. Šta više, izvesna odstupanja i 'varijacije u sastavu poilimerišućih katalizatora mogu postati prapoiručljiva pod raznim radnim okolnostima tako, da iako je ovaj postupak prikazan i ocrtan u svojoj bitnosti, ipak se ne srne tumačiti i ograničavati samo tačno na slike i cifre navedene u opisnom delu.
Sledeči primer izvođenja postupka dajemo da bi se prikazala priroda i vrsta proizvoda, koji se mogu očekivati pri normalnom izvođenju postupka. Tablica I prikazuje proizvode dobljene na raznim tačkama duž fluidnog toka.
Iz pomenute tablice može se videti da se javlja proizvodnja tečnosti, koja je o-značena kao »tečni polimer«, pošto nema boljeg izraza, još u primarnom piroilitič-nom stupnju, a čija je količina mala u odnosu na izvorni imaterijal. Isto tako se vidi, da dematnizator vrlo efektivno izdvaja sve ugljovodonike lakše od butena, zajedno sa prelazeoim gasovima, mada se ipak relativno mala proporcija tih gasova nalazi i u zaostatcima, odnosno, donjim proizvodima. Bitna otsutnost svih ugljovodonika, sem butana, u -donjim proizvodima, odno-sno, tečnostima iz depropanizatora i u prelazećim proizvodima iz stabilizatora, jasno je naznačena u tablici.
Tablica I
Analize intermediarnih i krajnjih proizvoda
(Anal'za Basa, 0/0 P° zapremini).
	Sirovo punjenje	Kornb novano pu- I njenje II	'S) CO O) 'c cc u> N 1 ■ "« V— CL	Gas iz Demetani-zatora	Tečnosti iz Deme taniz hora	Gas za polimer za c'oni uređaj	Gas iz Depropanizatora	Tečnosti iz Depro-panizaiora	Gas iz Stabilizatora
Vodonika,	—	—	1,3	4,3	—	—	—	—	—
Metana, CH4	—	—	20,1	63,8	0,3	0,4	1,7	—	—
Etilena, C._,H5		—	2 6	5,0	1,3	1,6	7,1	—	—
Elana, CoH0	—	—	10,0	19,3	4 9	6,0	27,6	—	—
Propena, C3H0	—	—	10,6	3,8	11 6	14,2	6,1	0,1	0,1
Propana, C3H8	5,0	5,0	98	3,8	10,6	13,0	56,6	U	1,2
n-Butena, n-C4H8	—	—	5,4	—	6,7	8,1	—	1,2	1,4
i-Butena, i-C4H8	—	—	1,6	—	2,0	2,4	—	0,4	0,5
n-Bulana, n-C4Hls	76	62,6	18.6	-	23,1	28,2	0.5	43,1	48,0
i-Butana. i-C4Hj0	19	32,4	17,5	—	21,3	26,1	0,4	39,9	48,8
Tečni Polimer	—	—	2,7	—	18,2	—	—	14,3	—
U tablici 11 dati su podatci za brzinu i srazmeru proticanja i količina koje se dobijaju u komercijalnim postrojenjima.
Tablica II
Zapremana
%
Punjenje, kub. met. (teč-niost)/radni dan, .	.	175,3	100
Punjenje, kub. met. (ga-sa)/dan		43,600	
Odnos ponovnog preradi van ja, 		0,9	
Kombinovamo punjenje, kub. met. (teč.)/dan .	334,8	191
Konverzija BUTANA pri jednom propuštanju,		50
Ukupna proizvodnja gazolina, kubna metra / radni dan, ....	64,56	36,8
Ukupni tečni polimer, kub. metra/radni dan,	2,87	1,6
Gas za upotrebu u poli-merizaciomom stupnju, kubnih metara/radni dan,			72.500	
i
I
Dobitak proizvoda:
%	po	% po
zapremini		težini
Ukupni gazoiinski polimer, (Krajnja tač. ključ.: 225°C)	36,8	46,1
(Spec. težina: 0,8762)	.	.	1,6	2,4
Polimerske tečnosti, (Spec. težina: 0,8762)	1,6	2,4
Gas, (Spec. težina: 0,91) . . .	61,1	51,5
Ukupni pirolitički polimer.		100,0 1
debutaniziran) (spec. težina 0,7587)		10,0	12,8
Ukupni pravi katalitički polimer, ........	23,9	31,2
Butan sadržan u ukupnom polimerskom gazolinu pritiska isiparivanja od 0,68 atmosfera,		4,5	4,5
Gas iz postrojenja, kub. me-tara/iradni dan, (spec. težina: 0,91)	................ 49,800.
Može ise videti iz giornej tablice, da se od tretirane butanske mešavine proizvelo ukupno otprilike 37°/o po z'aiptremini polimera, koji ključaju u opsegu tački ključanja gazoiiina (benzina), i ovi su polimeri imali oktanski broj od 80 do 90 sami po sebi, t.j. bez dodavanja ikakvih primeša.

Patentni zahtevi:
1.	Postupak za konverziju ■butana u tečnosti, koje ključaju u opsegu tački ključanja gazolina (benzina) i koje imaju veliku antidetonatorsku vrednost, naznačen
time, što se ti butani podvrgavaju piirolitiič-koj konverziji pod usloviima temperature,, pritiska i trajanja dodira, koji su podesni da se otvori bitna proizvodnja butana i propena od njega i to putem piirolitičkih komvarziomi-h reakcija, sto se proizvodi frakcioniraju u jednu mešavimu stalnih gasova, sastojećih se poglavito od vodomi-ka i ugljovoiđonika sa manije od tri uglje-nikova atoma u molekilu, jednu intermedi-arnu frakciju sastojeću se poglavito od parafina i olefina sa 3 i 4 ugljenikova atoma u molekiilu, i u tečnosti, koje ključaju u opsegu tački ključanja gazolina (benzina), što se pomeniuta ijitarmedijarna frakcija podvrgava dodiru sa katalizatorom, koji sadrži čvrste fosforne kiseline na temperaturi, pritisku i za trajanje dodira, koji su podesni da se izvrši polimerizadja propena ii butena u toj intermedijarnoj frakciji, što se proizvodi dobljeni katalitiokim tretiranjem frakcioniraju da se dobije gasna mešavina sastojeća se poglavito od ugljo-vodonika sa manje od 4 ugljenikova atoma u imoilekilu, i koja se izdvaja iz postupka, jedna butanška frakcija, koja se vraća natrag radi dalje pirolitioke konverzije, i tečni polimeri koji ključaju u opsegu tački kljucanja gazoiiina (benzina), i koji sačinjavaju glavni proizvod ovog postupka.
2.	Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što se butani podvrgavaju, u pirolitičkom konverzionom stupnju, temperaturama u visini od 540° do bis0., pod pritiscima u visini od 20 do 70 atmosfera.
3.	Postupak prema zaihtevu 1 ili 2, naznačen time, što se intarmedi jarne frakcije, izdvojene iz proizvoda pirolitičke konverzije dovode u dodir, u polimerizacionom stupnju ovog postupka, sa katalizatorom od čvrste fosforne kiseline i to na temperaturama u visini od 205° do 288°C., a pod riadatmosfeirskim pritiscima, najradije pod pritiskom od 10 do 70 atmosfera.
4.	Postupak prema maikoijeim od prethodnih zahteva, naznačen time, što se io-termedijarne frakcije, izdvojene iz proizvoda pirolitičke konverziie, dovode, u polimerizacionom stupnju, u dodiru sa čvrstim omastim katalizatorom, koji se poglavito sastoji od prethodno kalcinirane mešavine velike proporcije fosforne kiseline i manje proporcije silicijumskog adsoirbi-rajiućeg materijala, najradije kizelgura.
5.	Postupak prema makojem od prethodnih zahteva, nazmaečn time, što se proizvodi, koji se dobdjaju prilikom pirolitičke konverzije butana, frakcioniraju zajedno sa gasnim mešavinama, koje sadrže relativno male procente ugljovodomika s'a 3 i 4 ugljenikova atoma, i koji se u postupak unose iz spoljnih izvora.
6.	Postupak prema mako.i em od prethodnih zahteva, naznačen time, što se in-termedijarne frakcije, izdvojene iz proizvoda pirolitičke konverzije, podvrgavaju dodiru sa čvrstim katalizatorom od fosforne kiseline, zajedno sa drugim količinama sličnih frakcija unetih u postupak iz spolj-nih izvora.
7.	Postupak prema makoijem od prethodnih zahteva, naznačen time, što se proizvodi, koji se dohijaju pri katalitičnom tretiranju u pofimerizacionom stupnju postupka, fralkcionirajiu zajedno sa parafinskim ugijovodoiničnim mešavinama, koje se sastoje poglavito od butana i koje se unose iu postupak iz spoljnih izvora.
8.	Postupak prema makojem od prethodnih zahteva, naznačen time, što se kombinovano napajanje butana, dobljenih -izvan postrojenja za ovaj postupak, i butana, dobljenih iz postrojenja za izvođenje ovog postupka, podvrgava, u jednoj za-grevajućoj zoni i pod pritiskom od 20 do 70 atmosfera na temperaturi od 560° do 615°C., regui-isanoj konverziji za toliko vreme, koliko je potrebno da nastali proizvodi iz -ovog stupnja još sadrže od 30 do 45%, a najradlije i tpireimućstveno oko 35—40%, n-epretvo-renih butana.
9.	Postupak prema makojem od prethodnih zahteva, naznačen time, što se koim-hinovano napajanje butana, dobljenih izvan postrojenja za ovaj postupak i butana dobljenih iz postrojenja za izvođenje ovog postupka, podvrgava, u ceva-stoj za-grevajućoj zoni, regulisanim k on verzi onim uslovima temperature, pritiska i trajanja pa se dobijeni koniverzioni proizvodi rashlade pa zatim frakcioniraju u jednoj prvoj frakcionirajućoj zoni, sa čijeg se vrha izdvaja mešavina stalnih gasova, sastojeća se poglavito od vodonika i ugljov-o-donika sa manje od 3 ugljenikova atoma u mole-kilu; što se preostali višlje ključajući pro-•izvodi izdvojeni u pomenutoj prvoj frak-cionirajućoj zoni, podvrgavaju u jednoj -drugoj frakcionirajućoj zoni daljem frak-cioniranju, radi razdvajanja intermedijar-ne frakcije, sastojeće se poglavito -od parafina i olefi-na sa 3 i 4 ugljenikova atoma -u molekil-u, oid tečnosti koje ključaju u opsegu gaizolina (benzina), pri čemu se ta inetrmedijarma frakcija, i pomenute tečnosti odvojeno -ispuštaju iz te druge frak-
ciiomiirajuće zone, pa -se pomeuuta interme-dijarna frakcija zagre-va u cevastom gre-jaču -do temperature u granicama od 205° do 288°C., posle čega se odvodi pod -nad-atmosferskiim pritiskom nadale kroz masu čvrstog katalitičnoig zrnevlja od prethodno kakinii-rane fosforne kiseline, koja je m-asa sadržana u jednoj ili više na red povezanih i raspoređenih katalitičkih tornjeva, pa se do-bijeni proizvodi iz -donjeg -dela posled-njeg katali-tionag toirn-ja podvrgavaju ras-hladivanju pa zatim frakcioniranj-u u trećoj frakcionirajućoj zoni, pri čem-u se jedna mešavina gasova, -sasitoj-eća se poglavito od ugljovodonika sa manje io-d 4 ugljeni-ko-va atoma -u molekil-u, izdvaja- iiz proizvoda polimerizadono-g tretiranja u toj frak-aioniirajuićoj zoni i izbacuje se izvan ovog postupka, a preostali proizvodi, lilzdvojiami -u toj trećoj frakcionirajućoj zoni, podvrgavaju daljem frakcioniranj-u u četvrtoj frakoiionirajućoj zoni, gde -se izdvajaju polimeri, Ikoji ključaju u opsegu tački ključanja gaizolina (benzina) i koji se zatim stabilizuj'u isterivanjem prekomernih kolli--čina butana, pri čem-u se te suvišne količine butana, oslobođene u toj čvrstoj frafc-cionira-juooij zoni, vraćaju natrag -u zagre-vajuću zon-u stupnja za piro-litičku konverziju u ovom postupku.
10.	P-ost-upak prema zahtevu 9, naznačen -time, što se frakcioniranje u četiri frakcionirajiuće zone obavlja pod bitno nadatmosf-arskim pritiskom, najradije pod pritiskom, od više od 15 aitrmosf-era -u -prvoj, više od 10 atmosfera u drugoj -1 trećoj, i više od 3 atmosfere u četvrtoj, frak-cionira-jućoj zoni.
11.	Postupak prema zahtevu 9 ili 10,, naznačen time, što frakcionalno izdvajanje mešavine stalnih gasova, -koja se sastoji bitno od vodonika i ugljovodonika sa -manje od 3 ugljenikova atoma'u molekilu, o-d višlje ključajućih proizvoda u prvoj frakci-oni-rajućoj zoni, (potpomaže protiv-struj-nim dodiro-m pairovitih i gas ovitih substanca u toj zoni -sa nekim apsorp-oio-nim sredstvom, najradije sa tečnostima, koje ključaju u opsegu gazolina (benzina) i koje -su izdvojene u -drugoj frakcionira-jućoj zoni, pa se posle toga intermedijarna frakcija izdvaja iz tako zasićavainog ap-sorpcionog sredstva u toj drugoj frakcio-niraj-ućoj zoni.









Ađ pat. br. 14673