KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
KLASA 12 (5)
INDUSTRISKE SVOJINE
IZDAN 1 APRILA 1938.
PATENTNI SPIS BR. 13966
ß
Ing. Fischer Edvard, Praha Smichov i Dr. Donath Bruno, Praha, Č. S. R.
Sinteza ugljovodonika pomoču ultra-pritiska.
Prijava od 15 februara 1937.	Važi od 1 oktobra 1937.
Naznačeno pravo prvenstva od 15 februara 1936 (C. S. R ).
Dosadanje metode sintetičnog proiz-vodenja tečnih ugljovodonika i stoga i hi-dr ir an je ugljenika osnivale su 'se na isko-riščavanju hemiskog rada toplote, pritiska i docnije u prisustvu različitih odgovara-jučih katalizatora, naime metala, naročito plemenitih metala.
Bez obzira srazmerno malu ekonomičnost kvantitativnog iskoriščavanja takvih postupaka s jedne Strane je potrebno, da se izvede obimni mašinski uredaj, s druge Strane i velika vrednost kataliaztora ima izvesnu m logu, koja se u toliko brže iserpi, u koliko se nepotipunije oslobode izlazeči gasovi su naporni h jedinjenja.
Dalji nedostatak je u torne, da se rad ne može voditi neprekidno, pošto katali-zatori u toku postupka iprimaju različite nečistoče, usled čega sve više gube svoje prvobitno dejstvo, dok se posle izvesnog vremena moraju izbaciti iz rada i obnoviti. Ove okolnosti treba uzeti u iprvoj liniji kao razlog visoke cene sintetičnog benzina i t.d.
Ovaj pronalazak otklanja sve ove ne-dostatke time, što se za sintezu upotreb-Ijavaju ultra-pritisoi, koji se postižu kom-presijom, dakle čisto mehaničkim radom, koji se može lako regulisati. Pod ultrapri-tiscima treba razumeti one krajnje pritiske, čija višina prelazi 1500 atm., dakle pritisci, sa ko jima sa u tehniokoj praksi normalno ne radi.
Princip sinteze sa ultra-ipriitiskoim o-sniva se na fizičkoj pojavi, da volumen gasa kod pritiska na pr. od 5000 atm., od-govara krajnjem pritisku sinteze, od pri-
like 0.001 prvobitno g valumena pri atmo-sferskom pritisku. Pod ovim okolnostima vazduh ima na pr. veču gustinu nego voda, ali ostaje gasovit, pošto je njegova temperatura iznad kritične, časna smeša pod ovim okolnostima je hemiski neobično aktivna i gasovi reagiraju medusobno vrlo intenzivno.
Sama reakcija osniva se s jedne Strane na visoko j temperaturi, koja postaje vrlo ve-likom kompresijom gasova, s druge Strane na srazmerno intenzivnom približavanju molekula, koje se postiže ogromnim pritiskom, usled čega se znatno povečava hemi-ska srodnost, tako da nisu potrebni naročiti kataliaztori. Najpovoljnije temperature ovde su više nego kod drugih sintentičkih metoda i kreču se izmedu 800°C do 1000°C, pri čem pod pritiskom od 4500 atm. svaki materijal deluje kao katalizator, čak i ma-terijal ofcporan na vatri, sa fcojim je obložena reakciona komora sa krajnjim pritiskom od 5000 atm.
Tok sinteze sa ultra- pritiskom predstavljen je šematički primera radi na pri-loženom načrtu.
Sa a je obeležen proizvodač sa sudom za vodu normalne vrste, u kome na rošti-Iju r gori sloj gorivnog materijala, koji se dovodi kroz o tvor k. Na donjem kraju proizvodača a priključen je vod pp za paru, kroz koji se u generator dovodi vodena para pod pritiskom.
Nepotpumim sagorevanjem gorivog materijala (ugalj, koks, ugljeni prah, drvo, treset, slama, drveni ugalj, lišče i t.d.) postaje gasna smeša, u kojoj se u glavnom
Din. 20.—
nälazi ugljen oksid, pored drugih gasova, kao što su azot, vodonik, metan, ugljen dioksid i t.d. Ako se preko usdjanog goriva vodi vodena para, ova se cepa pomočd usijanog goriva i kiseomika, pri čem se jedan deo toplote oduzima gorivu. Sud sa vodom ima prosecan sastav = 40 zapre-m inski h "ACO, 45 zapr.	0.5 zapr. %
CHj, 5 zapr. %C02, 9.5 azpr. °/oN2 u slučaju, da se kao gorivo upotrebi koks, antracit ili drveni ugalj. Pri upotrebi kame-nog ili mrkog uglja sadrži gas još tragove do 0.2 zapr. "Z» nesaisičenih ugljovodonika iz reda olefina po opštoj formuli OnHan, na pr. etilen.
Za proizvodenje generatonskog gasa (voda ili mešani gas) mogu se korisno upotrebiti karburatoirske komore horizon-talnog ili vertikalnog izvodenja. Retorte se mogu postaviti za neprekidam prolaz goriva, tako da rad Oßtaje nqprekidan. Ova okolnoist omogučava s jedne strane ograničavanje gubitaka u toploti na minimum, s druge strane održavanje jednakog sastava sirove gasne smeše.
Retonta za gas ima dalje preimučstvo, da se može dovesti od prilike 40°'» količine toplote, koja služi za rastavljanje vodene, pare i za zamenu gubitaka spolja, tako da rad o'staje neprekidan, a da se ne menja sastav gasa za vreme provetravanja, kao što je slučaj kod normalnih proizvodača.
Sirovi gas, odnosno generatorska ga-sna smeša, usisava se usisavačem i i dovodi gasnom prečiščavaču b. Gasni prečiščavač je stoječi kotao iz gvozdenog lima, ko ji na izvesnoj višini iznad dna ima roštilj j. Na roštilju leži visok sloj komadastog ma-terijala sa velikom površinom, kao na pr. koks, Raschig-prstenovi ili torne sl., tako da gas, koji struji kroz ove slojeve ispu-ne, nema suviše visok pritisaik. Gas Ulazi u prečiščavač odozdo ispod roštilja j kroz gasni vod p neposredno iz gasnog proizvodača a i struji kroz sloj ispune. Protiv gasne struje ptoka voda na niže preko sloja ispune, koja se raspodeljuje rešet-kom. Gas se hladi u prečiščavaču i isto-vremeno oslobada grubih nečistoča, koje gasna struja uzima iz proizvodača. Ove nečistoče sastoje se mahom iz nesagore-nog gorivog materijala, pepela, mineralne prašine itd. Iza prečiščavača b nalazi se još jedan fini prečiščavač d, d ne bi ostra stra-na tela mogla uči u kompresioni uredaj. Ova mala tela mogla bi vrlo lako oštetiti unutarnje glatke površine kompresora.
Prečiščeni gas spravlja se u svom sa-.stavu u aparatu 1 za mešanje dodavanjem odgovarajučih gasova tako, da njegovi sastojci Što je moguče tačnije odgovaraju željenom proizvodu-tecnam ugljovodoni-ku- i usisava se kompresionim uredajem.
Ako je otpor celog dela za prečišča-vanje suviše veliki, onda se izmedu prečiščavača b i d, odnosno iza prečiščavača d ili iza aparata 1 za mešanje umeou još jedan ili više izjednačujučih kompresora, tako da prvi stupanj kompresionog uredaja usisava g asov e bar pod atmosferskim pritiskom
Kompresioni uređaj komprimuje prečiščeni gas, koji je u svom sastavu odgo-varajiuče pripremljen, odnosno izjednaču-jućim kompresorima regulisani početni pritisak stupnjasto do ultra-pritiska, kraj-njeg pritiska od 5000 atm. Ovaj ceo kompresioni uređaj podeljen je iz tehnioklh razloga u pet kompresionih stupnjeva, čiji su odnosi 1:8, 1:5, i : 5, 1:5, 1:5.
Krajmji pritisci pojedinih stupnjeva, pod pretpostavkom da prvi stupanj usisava pod atmosferskim pritiskom, jesu: 40 atm, 200 atm, 1000 atm i 5000 atm.
Podela celog kompresionog uredaja u više stupnjeva ima preimučstvo uštede u sili i omogučava da se postigne što je mo-guče veče povečanje pritiska kod malih cilindarskih šupljina kompresora posled-njeg stupnja.
I izbor materijala za izradu za kom-presore upravlja se prema dotičnom stup-nju, tako da se vrlo mnogo može uštedeti konstrukcijskog materijala za poslednje komp reši one stupm jeve.
Način rada kompresionog uredaja vidi se iz.šeme na načrtu.
Prvi stupanj I, koji usisava gasove iz prečiščavača a i b i uredaja 1 za mešanje, komprimuje ove na 8 atm. i pritiskuje ih u vod pod pritiskom. To je u stvari naročiti više cilidrični kompresor sa vrlo aktivnim omotačem za vodu, tako da se kompresioni postupak približava što je moguče tačnije izotermiokoj kompresiji. U prvom stuipnju komprimovani gasovi Iliade se m jednom vodu, koji se sastoji iz jednog niza rebrastih cevi, koji ima odgo-varajuču zapreminu i obrazuje prijemnik za drugi stupanj.
Kompresor drugog stupnja II raspore-den je sličan kao i onaj prvog stupnja i komprimuje na 40 atm. Komprimovani gas vodi se u vijugavu čeldčnu cev, koja je ra-sporedena u elkonoimozitaru e u kome se voda zagreva.
Gas ulazi sada u kompresor trečeg stupnja III, koji več mora imati drugoja-čije izvodenje, pošto krajnji pritisak do-stiže 200 atm, i slično je konstruisan, kao obični kompresor! za hladenje za visoke pritiske, na pr. mašina sa COa ili kompresor za uteönjavanje gasa. Hladenje cilindra mora se vrlo brižljivo rešiti, pošto bi visoka temperatura kompresije mogla vrlo nepovoljno delovati na podmazivanje ci-
lindra i čisto adiaibatsika kompresija značiia bi znatne giubitke u sili. Na 200 atm. zbi-veni gas ulazi u vod ekanomizatora f, koji je izveden kao hladnjak sa suiprotnom stru-jom, da bi se dobro isikoristila toplota ga-sova. Odatle se gas usisava kompresionom četvritog stupnja IV, koji se ved mora sa-svim naroči to izvesti. Potrebno je mpotre-biti nove konstrukciske elemente, da bi se mogli dostidi vrlo veliki pnitisci od 1000 atm. Hladenje cilindra vrši se kruženjem ulja pod pritiskom od 50 do 100 atm, koji ima prisan kontakt izmedu površine cilindra i ulja za hladenje i sboga osigurava najbolji prenos toplote. Ulju za hladenje oduzima se toplota u aparatu sa suprot-nom strujom pomodu vode, odnosno po-modu. drugog podesnog sredstva za hladenje.
Gas najzad preduizma peti stupanj V radi kompresije na ultra-pritisak od 5000 atm. Ovaj kompresor, koji ima da proizvede ove velike pritiske, koji su potrebni za reakciju, mora biti sasvim naročito kom-.struisan i u mnogome odstupa od normalnih konstrukcija kompresora. Hladenje cilindra uljem ima nadpritisak bar od 100 atm i njegovo hladenje biva na sličam način kao kod četvntog stupnja. Toplota ulja upotrebljava se za proizvodenje vodene pare za gasni prolzvodač.
Hladenje cilindra pomodu ulja izabra-no je zato, pošto be voda kod visokih temperatura najvedim delom ostala u pari i srazmerno mala površina omotata ne bi mogla nružiti sigurnost za potpumo pre-nošer.je toplote. Hladnjak sa uljem, koji služi kao parni kotao, može imati odgo-varajude velika površinu zagrevanja, tako da ravnomerno može. nastati prenos toplote od ulja na vodu.
Ali pošto ulje može primi ti od prilike samo 40% toplote, koja se prenosi istom kolidinom vode, mora se računati sa ovom okolnošdu pri izboru brzine proticanja u-
Ija za hladenje kao i pri utvrdivanju krožeče količine.
Iz poslednjeg kompresionog stupnja dolazi sintetički proizvod u aparat za frak-cionirano kondenzovanje h, gde se deli na pojedine frakcije, prema tačkama ključa-nia.
Dalje se po sebi razume, da se proizvodi iz sinteze sa ultra-pritiskom, u glavnem gasoviti i sa visotkom tačkom klju-čanju irakcije, mogu dalje preradivati i poboljšati, na pr. krakavanjem, polimeriza-cijom, i t.d., sa ili bez upotrebe odgova-rajučih katalizator a i to na benzin, ulja za podmazivanje, parafin, vazelin i dr.
Patentni zahtevi:
1.	) Sinteza ugljovodonika iz gasova, koji sadrže ugljemik, kao ugljenofcsid, metan, etan i drugi gasovi bogati ugljenikom i vodonikom, u jedinjenju sa vodondkom, naznačen time, što se pri torne upotreb-Ijuju ultra-pritisci, t.j. pritisci velike višine preko 1500 atm, koji su podeljeni u više, bar pet kompresionih stupnjeva, koji po-večavaju pritisak od atmosfenskog polaz-nog pritiska do ultra-pritiska od 5000 atm.
2.	) Sinteza po zahtevu 1, naznačena time, što se proizvodenje vrši u uredaju, koji ima gasni prolzvodač za početne sirove gasove, gasni prečiščavač i aparat za mešanje, višestupnjasti kompresioni uredaj sa pojedinim stupnjastim kompresorima za pojedinačne pritiske, koji povečavaju od 1 do 8 atm, od 8 do 40 atm, od 40 do 200 atm, od 200 do 1000 atm i od 1000 do 5000 atm.
3.	) Sinteza po zahtevu 1 i 2, naznačena time, što se izlazeči gasovi dobijaju nepotpumim sagorevanjem čvrstih kao i tečnih gasova, kao ugalj, drvo, treset, otpaci koji sadrže ugljenik, ulja, katran, koks, dr-veni ugalj i t.d. u jednom gasnom proiz-vodaču ili u jednoj reto rti za gas u nepre-kidnom radii.
Si

Ad pat. br. 13966