177738. lajstromszámú szabadalom • Eljárás javított minőségű szénhidrogén-termékek kinyerésére
19 177738 20 bőségnek megfelelő szemcseméretű olajpalából, a folyadék teljes kinyerését követően, a kinyert használt olajpala lényegesen kisebb, általában kevesebb, mint 0,149 mm lyukbőségnek megfelelő szemcseméretű. Továbbá, a betáplálás térfogatsúlya is csökken mintegy 2,1 g/ml-ről, az elhasznált szilárd anyag mintegy 1,1 g/ml térfogatsúlyára. Másrészről, ha a betáplált olajpalából a folyadékokat nem teljesen nyerjük ki, akkor az olajpalaszemcsék jobban megtartják kezdeti formájukat. Például láthatóan kisebb formaváltozás megy végbe a betáplált olajpalán, ha a széntartalmú anyagoknak csak a felét távolítjuk el. Továbbá nyilvánvaló, hogy a találmány szerinti módszerrel a folyékony szénhidrogének kinyerése alatt az olajpala-szubsztrátum szervetlen mátrixa is bomlik. A folyékony szénhidrogének olajpalából való kinyerésénél a szén-dioxid magas képződése még viszonylag alacsony, 350 °C hőmérsékleten is azt jelzi, hogy az olajpala szerkezetében a szervetlen karbonát elbomlik. A betáplált olajpala, és a 7 —11. példák szerint az A olajpalából kinyert egyesített szénhidrogén-termékek súlyegyenlege szemlélteti, hogy a szervetlen karbonátokból szén-dioxid képződik. Ezeket az eredményeket a 7. táblázatban adjuk meg. 7. táblázat Alkotórész Alkotórész jele Betáplálás súly %-a Betáplált olajpala Bitumen Kc 32 Savval titrálható szervetlen karbonát íc 19 Szervetlen szilárd anyag, a titrálható szervetlen karbonát kivételével s 49 Kinyert 100 érmék Száraz gáz Kg 1 Olaj és bitumen Kob 23 Szén-dioxid 7 Bitumen-koksz yKc 4 Savval titrálható szervetlen karbonát xlc 15 Szervetlen szilárd anyag, a savval titrálható szervetlen karbonát kivételével S 50 Összesen 100 A termékeket jellemző összefüggéseket az alábbiakban adjuk meg. A betáplált olajpala összes mennyisége S0, kivéve a magával vitt vizet, a következő: So=S+Ic+Kc, melyben az alkalmazott jelöléseket a 7. táblázatban definiáljuk. Ha a betáplált olajpalát savval titráljuk, akkor az olajpala-nyersanyagban kezdetben jelenlevő, savval titrálható szervetlen karbonát Ic mennyiségét határozzuk meg, és így az olajpala-nyersanyag kezdetben jelenlevő, savval titrálható szervetlen karbonát mért mennyisége, és a mért összes mennyisége közötti összefüggés fejezhető ki. Az A olajpala-mintára ez az összefüggés: Ic=0,187 S0. Ha az olajpala-nyersanyagot levegőn 30 percig, 540 °c hőmérsékleten kalcináljuk, akkor az összes szerves anyagot kihajtjuk, így az összes szervetlen anyag mért súlya fejezhető ki az olajpala-nyersanyag összes mennyiségének viszonyában: S+Ic=0,678 S0. A két utóbbi egyenlegből az S értékét 0,491 S0 értéknek számítottuk. A találmány szerinti módszerrel a szénhidrogének kinyerésével, olajpalából kapott szilárd termék a következő: S+xIc+yKc—0,686 S0, mely képletben a jelöléseket a 7. táblázatban határoztuk meg. Ebben a folyamatban alkalmazott körülmények: 400 °C, a nyomás megközelítőleg 270 atm, az idő 2 óra, bemért víz mennyisége 60 g, és a pala-víz súlyarány 1,0, Ha az elhasznált, szilárd olajpala-maradékot savval titráljuk, akkor az eljárás lefolytatása után kapott használt szilárd anyagban jelenlevő, savval titrálható szervetlen karbonát mennyisége határozható meg, ezzel a szénhidrogének eltávolítása után jelenlevő szervetlen karbonát savval titrálható mért xlc mennyisége, és az olajpalának összes mennyisége közötti összefüggés fejezhető ki: xlc=0,147 S0, melyben x a kezdetben jelenlevő Ic mennyiség frakciója, mely még visszamaradt. Ha a használt szilárd olajpalát levegőn 30 percig, 540 °C hőmérsékleten kalcináljuk, akkor minden szerves anyagot kihajtunk, ezzel a szénhidrogének eltávolítása után visszamaradt összes szerves anyag fejezhető ki az olajpala teljes mennyiségének viszonyában: S+xIc=0,643 S0. Az utóbbi két egyenletből S értékét 0,496 S0 értéknek számítottuk. Ez az érték szoros összefüggésben van a betáplált olajpala analíziséből számított S értékével. A 7. táblázatban mutatott analitikai jellemzésből nagyon szignifikáns eredmény az, hogy a szilárd, használt olajpalában levő, savval titrálható szervetlen karbonát mennyisége lényegesen alacsonyabb, mint a betáplált olajpalában levő, savval titrálható szervetlen karbonát mennyisége, az ezen mennyiségek közötti különbség a termelt gázhalmazállapotú szén-dioxid 50—60 súlyszázalékának vehető. A betáplált olajpalában levő bitumenből származó szén-dioxid a maradék egy részének is vehető. Általánosan az olajpala szerkezetében levő szervetlen karbonát a termikus eljárásban visszamarad, ha a hőmérsékletet nem tartjuk 540 °C-nál magasabb hőmérsékleten. így a termikus vagy gázégetéses retortadesztillációnál rendesen a szervetlen karbonát savval titrálható mennyisége nem csökken. Ezzel szemben az olajpala szerkezetében levő, savval titrálható szervetlen karbonát mennyisége a találmány szerinti módszerrel csökken. A 8. táblázatban megadott, 2 óra hosszat 400 °C hőmérsékleten végzett szakaszos művelet eredményei a betáplált olajpala és oldószer súlyarányának, a folyékony termékek kitermelésére, és az olaj szelektivitására gyakorolt hatását mutatják. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 10
