DE1471570B2 - Verfahren zur herstellung von koks und fluechtigen stoffen aus bituminoeser kohle, subbituminoeser kohle oder lignit - Google Patents

Description

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mit einem Lösungsmittel, das Schnittpunkte, umge- lieh einer Lösungseinrichtung 3 zugeführt wird, die rechnet auf eine Atmosphäre, von 316 bis 482⁰C auf- unter einem Druck von 1 bis 10 Atmosphären steht, wies und aus einem Kohleteerpech stammte, wurde Bei der in der Zeichnung dargestellten Anlage ist als nun überraschenderweise festgestellt, daß durch höher Fördereinrichtung 2 ein Schneckenförderer vorgesehen, siedende alkylierte Homologe von Phenanthren und 5 der die Kohle so in die Lösungseinrichtung 3 einspeist, andere ähnlich hoch siedende polyzyklische konden- daß in dieser kein Druckverlust auftritt, jedoch könnte sierte aromatische Ringverbindungen mit Angular- stattdessen auch eine beliebige andere mechanische struktur eine bessere Lösung bewirkt wird und der- Fördereinrichtung verwendet werden, mit der die artige Teerölfraktionen hinsichtlich der Lösungswir- Kohle in die Lösungseinrichtung 3 überführt werden kung trotz scheinbar nur unbedeutender Unterschiede io kann, ohne daß in dieser ein spürbarer Druckverlust in der Zusammensetzung allen für diesen Zweck be- eintritt.

kannten Lösungsmitteln überlegen sind. Über eine Leitung 4 wird in die Lösungseinrichtung3

Ein weiterer wichtiger Vorteil der erfindungsgemäß mit einer Geschwindigkeit, bei der sich ein Verhältnis verwendeten Lösungsmittel ist, daß die Extraktions- von Lösungsmittel zu Kohle von ¹J₂:1 bis 6:1 ergibt, Wirksamkeit durch wiederholte Verwendung sogar 15 hochsiedendes flüssiges Lösungsmittel eingespeist, das noch zunimmt, da die Hitzebeständigkeit der Lösung Schnittpunkte von 316 bis 482⁰C besitzt. Normalerbei jedem Durchgang durch das Verfahren verbessert weise wird ein Lösungsmittel—Kohleverhältnis von wird. Außerdem erlaubt die Verwendung eines derart 1:1 bis 3:1 vorgezogen, da in diesem Bereich bei hitzebeständig gemachten Lösungsmittels die voll- gleichzeitiger Verringerung der Filtrationskosten gute ständige Trennung des ursprünglichen Lösungsmittels 20 Extraktionsraten erzielt werden. Die Lösungseinrichvom Kohleextrakt oder dem in der Verkokungsein- rung 3 wird bei einer Temperatur von 316 bis 454°C, richtung gespaltenen gesamten Flüssigkeitsprodukt. vorzugsweise bei einer Temperatur von 399° C, sowie Der Grund für die Vergrößerung der Extraktionswirk- bei einem Druck von vorzugsweise 1 bis 5 Atmosphäsamkeit liegt vermutlich in der Erhöhung der ther- ren gehalten. Bei diesen Bedingungen werden im wemischen Stabilität des Lösungsmittels infolge einer 25 sentlichen alle in der Rohkohle enthaltenen extrahier-Verminderung des unerwünschten Gehalts an Anthra- baren kohlenstoffhaltigen Stoffe thermisch depolymecen und dessen höher siedenden linearen Homologen, risiert. Die Depolymerisationsprodukte sind im Löwobei sich schließlich ein stabiles, vollständig wieder- sungsmittel löslich und bilden mit dem Lösungsmittel gewinnbares Lösungsmittel höchster Solvenz ergibt, eine homogene Kohlelösung. Mineralische Stoffe oder das dann ohne Verluste durch Polymerisation der 30 Asche und Faserkohle oder Fusain enthaltende unschweren Anteile bei Temperaturen von 416° C und lösliche Festteile werden in der Kohlelösung suspendarüber vollständig aus seiner Lösung wiedergewonnen diert. Um die Mischung aus Kohle und Lösungsmittel werden kann. Es ist sogar so temperaturbeständig, daß während des Lösungsvorgangs zu rühren, kann ein es entweder aus der entaschten Kohlelösung oder aus (in der Zeichnung nicht dargestelltes) Rührwerk vordem stärker gespaltenen flüssigen Produkt der bei 35 gesehen werden.

Temperaturen von 482° C und darüber durchgeführten Die Lösungstemperaturen in der Lösungseinrich-

verzögerten Verkokung praktisch quantitativ wieder- tung 3 werden zweckmäßig dadurch auf der gewünschgewonnen wird. ten Höhe gehalten, daß man einen Teil der Kohle-Statt des vorzugsweise verwendeten, aus Kohleteer- lösung und/oder Kohle-Lösungsmittelmischung abpech stammenden Lösungsmittels können im Verfahren 4° zieht und durch ein äußeres Heizungssystem zirkuder Erfindung auch andere hitzebeständige polyzy- Heren läßt. Zu diesem Zweck wird ein durch ein klische aromatische Lösungsmittel verwendet werden, Ventil 7 geregelter Teil des Inhalts der Lösungsdie durch katalytische und thermische Spaltung von einrichtung mit Hilfe einer Pumpe 6 abgezogen, durch Mineralöl erhalten wurden und innerhalb der erfin- eine Leitung 5 zu einem Erhitzer 8 gefördert und dungsgemäß vorgeschriebenen Schnittpunkte sieden. 45 danach über eine Leitung 9 in die Lösungseinrichtung 3 Das Lösungsvermögen eines solchen Lösungsmittels zurückgeleitet. Auf diese Weise braucht man, um die wird auf analoge Weise ebenfalls durch Verbesserung Lösungstemperaturen in der Lösüngseinrichtung 3 aufder Hitzebeständigkeit bei jedem Durchgang durch recht zu erhalten, kein Hochdruck-Heizungssystem, das Verfahren größer, bis ein vollständig wiederge- das notwendig wäre, wenn das Lösungsmittel auf eine winnbares Lösungsmittel höchster Solvenz erhalten 50 zur Aufrechterhaltung der Lösungstemperaturen in wird. der Lösungseinrichtung ausreichende Temperatur

Beim Verfahren der Erfindung wird die eingesetzte vorgeheizt würde.

Rohkohle aus der Reihe bituminöser Kohle, sub- Eine Verweilzeit der Rohkohle in der Lösungsbituminöser Kohle und/oder Lignite, wie bereits einrichtung von etwa 3 bis 120 Minuten reicht norerwähnt, zunächst in einer Brech- und Mahleinrichtung 55 malerweise aus, um die extrahierbaren, kohlenstoffgebrochen und gemahlen. Die Teilchengrößenvertei- haltigen Stoffe wirkungsvoll und wirtschaftlich auflung kann bis zu 10 mm reichen. Vorzugsweise wird zulösen. Da das Lösungsmittel einen Anfangsschnittdie Rohkohle jedoch so fein gemahlen, daß der Haupt- punkt (umgerechnet auf eine Atmosphäre) von 316⁰C teil der Kohleteilchen ein Sieb mit einer lichten hat, während die Lösungstemperaturen etwa bis 454° C

Maschenweite von 0,149 mm (Nr. 100) passiert. 60 liegen können, wird die Lösungseinrichtung 3 mit einer

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der durch ein Ventil 11 geregelten Entlüftungsleitung 10 Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur ein versehen, die den Abzug niedrig siedender Bestandteile schematisches Fließdiagramm einer bevorzugten Aus- des Lösungsmittels und aus der Rohkohle verdampfter führungsform wiedergibt. flüchtiger Stoffe erlaubt. Es wurde jedoch festgestellt,

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der 65 daß die Menge an flüchtigen Stoffen praktisch verErfindung gelangt gemahlene oder pulverisierte Kohle nachlässigbar ist. Durch eine am Boden angeordnete von einem Trichter 1 in eine Fördereinrichtung 2, Entnahmeleitung 12 wird eine im wesentlichen homodurch die sie mit einer Sollgeschwindigkeit kontinuier- gene Kohlelösung abgezogen, in der ungelöste und

5 6

unlösbare Festteile suspendiert sind, die mineralische Kohlelösung über eine Leitung 22 a in die Verkokungs-

Faserkohle bzw. Fusain und Mineralstoffe bzw. Asche trommel 23 geleitet, in der sie unter Bildung von Koks

enthalten. Diese Suspension wird mit einer Pumpe 14 und einer Dampfphase verkokt wird. Bei der Einfüh-

über einen Kühler 13 einem kontinuierlich arbeitenden rung des Lösungsmittels in die Verkokungstrommel

Rotationsfilter 15 zugeführt. Auf diese Weise sind 5 kann etwas Schaum entstehen. Dies kann wirksam

über 95 °/₀ der auf aschefreier Kohle basierenden dadurch verhindert werden, daß an der Einspeisstelle

extrahierbaren kohlehaltigen Stoffe gewonnen worden. oder an einer etwas höher gelegenen Stelle der Ver-

Die Kohlelösung wird beim Durchlaufen des Küh- kokungseinrichtung eine kleine Menge an Anti-Iersl3 auf 204 bis 371⁰C abgekühlt. Das Rotations- schaummittel zugegeben wird,
filter 15 vvird vorzugsweise mit einem Filtermittel vor- iq Die Dampfphase wird aus der Verkokungstrombeschichtet und normalerweise bei einem Druck von mel 23 am Kopf durch eine Leitung 25 a abgenommen 2,81 bis 4,22 atü betrieben, um die in der Kohlelösung und über eine Leitung 25 in eine Fraktionierkolonne 27 suspendierten Festteile praktisch vollständig zu ent- eingespeist. Während die Verkokungstrommel 23 mit fernen. Der Filterkuchen wird durch eine Leitung 16 der Kohlelösung beschickt wird und sich dabei allaus dem Rotationsfilter 15 ausgetragen und zur 15 mählich mit Koks füllt, wird aus der Verkokungs-Wiedergewinnung des darin enthaltenen Lösungs- trommel 24 Koks als Produkt ausgetragen, der über mittels gewaschen und getrocknet. Das Aufbringen Leitungen 26 a und 26 einer weiteren Behandlung zuiYon Filterhilfe auf das Filter vor dessen Inbetrieb- geführt wird. Bei normalem Betrieb ist das Kühlen nähme verbessert die Abtrennung unlöslicher und und Entleeren der Verkokungstrommel 24 beendet, ungelöster Teilchen aus der Kohlelösung beträchtlich, ao bevor sich die Verkokungstrommel 23 mit Koks ge-So wurden bei Verwendung vorbeschichteter Filter füllt hat. Sobald der Koks aus der Verkokungstromgefilterte Kohlelösungen erhalten, deren analytisch mel 24 ausgetragen und die Verkokungstrommel 23 bestimmter Aschegehalt -*- unabhängig vom Aschen- bis zu einer vorbestimmten Höhe mit Koks gefüllt ist, gehalt der Rohkohle, der zwischen 1 bis 2O°/o vari- wird die Kohlelösung über eine Leitung 22b zur Verierte — nur zwischen 0,02 bis 0,08 Gewichtsprozent 25 kokungstrommel 24 geführt, aus der sich bildende betrug. Daraus ergibt sich, daß die Wirksamkeit der Dampfphase durch eine Leitung 25b abgenommen Entaschung bei der Filtration mehr eine Funktion und über die Leitung 25 der Fraktionierkolonne 27 der Teilchengröße der Aschenteilchen als des Aschen- zugeführt wird. Nach dem Abkühlen wird die Vergehalts ist. Bei Verwendung von Filterhilfsmitteln mit kokungstrommel 23 entleert, wobei der Koks für die hohem Kohlenstoffgehalt kann der Filterkuchen zur 30 weitere Behandlung durch eine Leitung 26b und die Beschickung einer Verbrennungseinrichtung verwen- Leitung 26 abgeführt wird. Die untere Grenze des det werden, ,um seinen Wärmegehalt bzw. Heizwert oberhalb der anfänglichen Verkokungstemperatur zu nutzen. liegenden Bereiches der Temperatur, auf die die Kohle-

Der Schwefelgehalt von Kohle mit geringem Schwe- lösung gebracht wird, hängt vom gewünschten Höchst-

felgehalt (z.B. 1,46 Gewichtsprozent Schwefel) wird 35 gehalt des erzeugten Kokses an flüchtigen Stoffen ab,

auf 0,3 bis 0,6%, also um durchschnittlich 70 °/₀ ver- der normalerweise 12 bis 16°/₀ beträgt. Die obere

ringert. Da der in der Rohkohle enthaltene organische Grenze dieses Temperaturbereiches wird durch den

Schwefel teilweise in dem Lösungsmittel löslich ist, Mindestgehalt an flüchtigen Stoffen im erzeugten Koks

ist die von der Rohkohle abgetrennte Schwefelmenge bestimmt, der normalerweise 6 bis 8 % betragen soll,

eine Funktion des Gehalts der Kohle an Pyrit- und 4° da Koks mit weniger als 6 % flüchtigen Stoffen äußerst

Sulfatschwefel, da dieser im wesentlichen vollständig hart ist und sich dementsprechend nur schwer aus der

durch die Filtration entfernt wird und damit der end- Verkokungstrommel entfernen läßt,

gültige Schwefelgehalt der gefilterten Kohlelösung in Die Kohlelösung kann auch in einer Kontakt-

der Hauptsache eine Funktion des ursprünglichen Verkokungseinheit (diese besteht aus einem Reaktor

Gehalts der Kohle an organischem Schwefel ist. Bei 45 mit einem abwärts strömenden Bett aus teilchenförmi-

stark schwefelhaltiger Kohle (4,3 Gewichtsprozent gem Material, auf das die Kohlelösung verteilt und

Schwefel) ist das ^Verhältnis von anorganischem Sulfat- dabei verkokt wird) und dann auch bei höheren

und Pyritschwefel zu organischem Schwefel normaler- Temperaturen verkokt werden, wobei man einen Koks

weise größer,als bei Kohlen mit geringem Schwefel- erhält, der weniger als 6% flüchtige Stoffe enthält,

gehalt. Dementsprechend wurde bei stark schwefel- 50 Höhere als zur Bildung eines Kokses. mit einem

haltiger Kohle eine größere prozentuale Verminderung Mindestgehalt von 6% flüchtigen Stoffen führende

des Schwefelgehalts festgestellt, da der Schwefelgehalt Temperaturen sind dabei deswegen zulässig, weil bei

der gefilterten Kohlelösung auf 0,6 Gewichtsprozent dieser Arbeitsweise der Koks auch dann ohne Schwie-

verringert wurde, was einer Gesamtverringerung des rigkeiten ausgetragen werden kann, wenn er weniger

Schwefelgehalts um 70 bis 90% entspricht. 55 als 6% flüchtige Stoffe enthält. Außerdem erfordert

Die praktisch vollständig entaschte Kohlelösung das Verkoken im Kontaktverfahren keine Vorerhitzung wird über eine Leitung 17 in eine Drucktrommel 18 des Beschickungsmaterials der Verkokungseinrichtung geleitet, von der aus sie über eine Leitung 19 und (Kohlelösung) auf Temperaturen oberhalb der anfängeine Pumpe 20 einem Erhitzer 21 zugeführt wird. In liehen Verkokungstemperatur, da das Beschickungsder Rohrschlange des Erhitzers 21 wird die Kohle- 60 material in der Verkokungseinrichtung durch die fühllösung auf 454 bis 566° C erhitzt und dann über eine bare Wärme der Kontaktstoffe in der Verkokungs-Leitung 22 einer Verkokungseinheit zugeführt, die einrichtung auf eine Temperatur erwärmt wird, die unter einem Druck von 1 bis 6 Atmosphären gehalten über der Temperatur liegt, bei der die Verkokung wird. Die dargestellte Verkokungseinheit 21 ist eine einsetzt.

Verkokungseinrichtung zur sogenannten verzögerten 65 Die Fraktionierkolonne 27, in die die Dampfphase

Verkokung mit zwei abwechselnd beschickten Ver- aus der Verkokungseinrichtung durch die Leitung 25

kpkungstrommeln 23 und 24. Während einer Betriebs- eingespeist wird, ist mit geeigneten Fraktionierböden

phase wird die in einer Leitung22 befindliche erhitzte (nicht gezeigt) ausgerüstet. In den unteren Teil.der

Fraktionierkolonne 27 werden durch die Entlüftungsleitung 10 auch die weiter oben erwähnten, sich während des Lösungsvorgangs in der Lösungseinrichtung 3 bildenden bzw. daraus abgezogenen flüchtigen Stoffe eingespeist.

Am Kopf der Fraktionierkolonne 27 wird durch eine Leitung 28 eine Fraktion abgezogen, die kondensierbare und nichtkondensierbare Komponenten enthält und einer herkömmlichen Behandlungseinheit zugeführt wird, in der die kondensierbaren Bestandteile von den nichtkondensierbaren Bestandteilen getrennt werden. An einer Zwischenstelle der Fraktionierkolonne 27 wird mittels einer Pumpe 30 durch eine Leitung 29 ein mittelschweres Mittelöl abgezogen und durch eine Leitung 31 zu einer Reinigungseinheit (nicht gezeigt) geführt. Ein durch ein Ventil 32 geregelter Teil des Mittelöls in der Leitung 29 wird durch eine Leitung 33, einen Abhitzekessel 34 sowie eine Leitung 35 geleitet, aus der er dann, in wenigstens zwei Teilströme aufgeteilt, durch Leitungen 35 a und 350 als Rücklauf in die Fraktionierkolonne 27 zurückgeführt wird.

Aus der Fraktionierkolonne 27 wird durch eine Leitung 36 ein schweres Mittelöl abgezogen und in einen Drucktank 37 geleitet. Durch entsprechende Regelung der Temperatur in der Fraktionierkolonne 27 und .des in diese durch die Leitungen 35 a und 35 b eingespeisten Rücklaufs besitzt das durch die Leitung 36 abgenommene Mittelöl Schnittpunkte von 316 bis 482⁰C, umgerechnet auf eine Atmosphäre, und stellt somit das Lösungsmittel dar, das zum Lösen der eingesetzten pulverisierten Rohkohle in der Lösungseinrichtung 3 verwendet wird. Die Lösungseinrichtung 3 kann als zugeordnet zur Fraktionierkolonne 27 angesehen werden, es ist jedoch nicht notwendig, die Fraktionierkolonne 27 und die Lösungseinrichtung 3 bei dem gleichen Druck zu betreiben. Im allgemeinen wird der Gesamtdruck in der Lösungseinrichtung 3 wegen des üblichen Anstiegs der Temperatur in der Lösungseinrichtung über die am Boden der Fraktioniereinrichtung 27 herrschende Temperatur und wegen des Vorhandenseins einiger tiefer siedender, in der Lösungseinrichtung 3 gebildeter Kohlespaltprodukte etwas höher als in der Fraktionierkolonne 27 sein. So arbeitet man in der Fraktionierkolonne 27 in der Regel bei Drücken von 1 bis 5 Atmosphären, in der Lösungseinrichtung 3 hingegen bei Drücken von 1 bis 10 Atmosphären, wobei das in der Entlüftungsleitung 10 vorgesehene Ventil 11 es ermöglicht, die Fraktionierkolonne 27 und die Lösungseinrichtung 3 bei unterschiedlichem Druck zu betreiben.

Der Lösungsmittelbedarf kann es notwendig machen, daß sowohl die Fraktionierkolonne 27 als auch die Lösungseinrichtung 3 unter höherem Druck betrieben werden, um aus der Fraktionierkolonne 27 durch Gewinnung größerer Mengen leichter Anteile, die beim Fahren der Fraktionierkolonne bei niedrigeren Drükken an Nebenströme und/oder Überkopfprodukte verloren gehen würden, mehr Lösungsmittel zu erhalten. Bodenprodukte werden aus der Fraktioniereinrichtung 27 durch eine Leitung 38 abgezogen. Sie können durch eine Pumpe 39 zum Erhitzer 21 gefördert und in diesem zusammen mit der entaschten Kohlelösung aus Leitung 19 erhitzt und anschließend verkokt werden. Ein durch ein Ventil 41 geregelter Teil des durch die Leitung 38 abgezogenen Bodenprodukts kann durch eine Leitung 40 abgezweigt und zu nicht gezeigten Speicher- und Reinigungseinrichtungen geführt werden.

Insbesondere beim Anfahren der Anlage erforderliches frisches Lösungsmittel kann von außen in den Verfahrenskreislauf eingeführt werden, indem man es in durch ein Ventil 43 geregelten Mengen über eine Leitung 42 in den Drucktank 37 einspeist. Aus dem Drucktank 37 wird die für ein Lösungsmittel—Kohleverhältnis von ¹Z₂:1 bis 6:1 notwendige Menge an Lösungsmittel durch eine. Leitung 44 mit einer Pumpe 45 abgezogen und über ein Ventil 16, das die Lösungsmittelmenge regelt, zur Leitung 4 und durch diese in die Lösungseinrichtung 3 gefördert. Wenn nach dem Anlaufen des Verfahrens die Menge an verfügbarem Lösungsmittel den für den Lösungsvorgang erforderlichen Bedarf überschreitet, kann überschüssiges Lösungsmittel in durch ein Ventil 48 geregelten Mengen über eine Leitung 47 aus dem Drucktank 37 abgezogen werden.

Die nachstehenden Beispiele und Vergleichsversuche erläutern die Erfindung.

_ ■■■■'■ ^:' '.''' .

B ei spiele-1 bis 3 und Vergleichsversuche I und II

Es wurden mit verschiedenen Rohkohlen 3 Beispiele und 2 Vergleichsversuche durchgeführt» Die verwen^ deten Ausgangsmaterialien und Lösungsmittel, die angewandten Verfahrensbedingungen und die erzielten Ergebnisse sind aus der nachstehenden Tabelle I zu ersehen. . - ,'.-.: r

Tabelle I

Beispiel bzw.
Vergleichsversuch Nr.:

(Vergleich) (Erfindung)

(Erfindung)
Kohle

Pam

entascht

Illinois '

(Vergleich)

Seekohle

(Erfindung))

Seekohle

Werte der Kohleanalyse in
Gewichtsprozenten etwa

Feuchtigkeit

flüchtige Stoffe ...<·■

fester Kohlenstoff

Asche

Schwefel

Chlor

2,69
37,7
38,9
19,66

3,72 feuchtigkeitsfr. Basis

56,6

9,8

4,0

0,15

32,6
67,1

0,3

1.0

0,003

2,75

38,90

53,99

7,11

1,18

1,4

36,6

56,6

5,4

1,46

1,4 ■■".■ 36,6 56,6

5,4

1,46

309 521/109

Tabelle I (Fortsetzung)

Beispiel bzw.
Vergleichsversuch Nr.

I (Vergleich) (Erfindung)
Pana

(Erfindung)

Kohle

entascht

Illinois

II

(Vergleich)

Seekohle

(Erfindung)

Seekohle

Lösungsmittel
Siedebereich ⁰C:

Siedebeginn

Siedeschluß .

hitzebeständig gemacht

Lösungsmittel-Kohleverhältnis ....

Lösungstemperatur, ° C

Lösungsdruck, atü

Verweilzeit, Min

Filtrierungstemperatur, ⁰C .......

Ausbeute an entaschter Kohle, bezogen auf

a) gebrochene Kohle

b) aschefreie Kohle

spezifisches Gewicht 38/38°C

Erweichungspunkt ⁰C (Kugel-Ring)

Schwefel, Gewichtsprozent

Verkokungsrückstand, Gewichtsprozent :

a) Ramsbottom ...;.■:

b) Conradson

CS₂-Löslichkeit in Gewichtsprozent

Bitumen

Asche

Differenz

399 >566 nein 3 zul 427

5,27 20 288

67,3 83,8

1,2516 64,0

0,63

32,7

76,81

0,06

23,13 316
482

ja

zul
427

5,27
20
329

83,6
92,7
1,2250
55,0

76,56

0,08

21,36

316	399
482	>566
ja	nein
2 zul	2 zul
418	427
• 5,27	5,27
3	20
316	232
85,3	67,5
91,8	71,3
—-	1,2523
—-	100,0
	0,44
	35,9
.	68,35
—	0,07
■. —	31,58

316
482

ja

3 zul 427

5,27 20
316

90,0 95,2 1,2140

0,51

23,9

81,01

0,05

18,93

Bei den in Tabelle I wiedergegebenen Versuchen wurde festgestellt, daß die Ausbeute an entaschter Kohle bzw. der Prozentsatz der im Lösungsmittel tatsächlich in Lösung gehenden löslichen Anteile der Rohkohle bei den Vergleichsversuchen I und II, für die ein Lösungsmittel verwendet wurde, das nicht die Schnittpunkte erfindungsgemäß zu verwendender Lösungsmittel aufwies, sondern ein Siedeverhalten, wie es die nach der USA.-Patentschrift 3 109 803 zu verwendenden Lösungsmittel besitzen sollen, wesentlich geringer war, als bei den Beispielen 1 bis 3, für die ein Lösungsmittel mit Schnittpunkten von 316 bis 482°C verwendet wurde.

Die folgende Tabelle II gibt die in bezug auf organischen Schwefel, Pyritschwefel, Sulfatschwefel und Gesamtschwefel bei Beispiel 2 der Tabelle I erzielte Entschwefelung wieder.

Organischer

o/

/0

Pyrit-S, % .
Sulfat-S, ⁰I₀

Gesamt-S, % . 1,181

0,593 punkten von 316 bis 482° C wieder, das in den Beispielen 1, 2 und 3 der Tabelle I verwendet wurde.

Kohleextrakt

0,593

keine feststellbaren Mengen keine feststellbaren Mengen

Die Tabelle III gibt Analysenkennwerte eines typischen hochsiedenden Lösungsmittels mit Schnitt-Tabelle III
Kohleiösungsmittel, Siedeverhalten

	Prozent destilliert	Dampf temperatur0 C umgerechnet auf 760mmHg.abs.
50	Siedebeginn	221 302
	5	316
	10	346 363 372 381
	20	391
55	30	403 416
	40	445
	50	472 488
	60	98,0 ... 2,0 keine 1,1664
fin	- 70 .................;
	80
	90 ..
	95
65
Gewichtsprozent destilliert ..... Gewichtsprozent Rückstand ... Gewichtsprozent Verluste (durch Differenzbildung) Spezifisches Gewicht (38/15,60C)

Der Ausdruck, daß das Lösungsmittel »Schnittpunkte von ...« aufweist, bedeutet in der Beschreibung und dem Anspruch ein Lösungsmittel, das Komponenten enthält, die zwischen den angegebenen Schnittpunkten sieden, mit nur einem geringen Teil 5 an tiefer und höher siedender Komponenten, deren Menge von der Trennschärfe der verwendeten Fraktionierkolonne abhängt.

Die Tabelle IV gibt die bei der erfindungsgemäßen Verkokung einer entaschten Kohlelösung (Beispiel 2) erzielten Ergebnisse wieder.

Probe

12

Tabelle IV

Feuchtigkeit ......

flüchtige Stoffe .. fester Kohlenstoff

Asche

Schwefel

Chlor .....

Herkunft der Kohle: Illinois

Kohlen-Rohkohle extrakt ^Koks

2,75

38,9

53,99

7,11

1,18

20,0

77,9 0,56 0,593

90,22

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

Patentanspruch: hitzen mit den genannten Lösungsmitteln aufge-Verfahren zur Herstellung von Koks und schlossen wird, um für verschiedene Zwecke verwendflüchtigen Stoffen aus bituminöser Kohle, subbitu- bare pechartige bzw. bituminöse Massen zu erhalten minöser Kohle oder Lignit, bei dem Kohle oder oder ihre Verkokungseigenschaften zu verbessern.
Lignit in gebrochener Form mit einer hochsieden- 5 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den aromatischen Flüssigkeit, die über 343 ⁰C das eingangs geschilderte, aus der USA.-Patentschrift siedende Komponenten enthält, bei einer Tempera- 3 109 803 bekannte Verfahren so zu verbessern, daß tür über 300⁰C und normalem oder erhöhtem beim Aufschließen der zerkleinerten Kohle die lös-Druck zu einer Lösung der löslichen kohleartigen liehen, kohlenstoffhaltigen Bestandteile in höherem Komponenten in der aromatischen Flüssigkeit mit io Prozentsatz und möglichst sogar praktisch quantitativ darin suspendierten' unlöslichen Feststoffresten in Lösung gehen, bei der Verkokung keine nachteilige aufgeschlossen wird, die suspendierten Feststoff- Veränderung des Lösungsmittels eintritt, das Lösungsteilchen aus der Lösung abgetrennt werden und die mittel bei hohen Verkokungstemperaturen völlig beLösung dann auf eine Temperatur oberhalb ihrer ständig ist, sowohl aus dem Kohleextrakt als auch von beginnenden Verkökungstemperatur erhitzt und 15 den im Koks gekrackten flüssigen Produkten vollunter Bildung von Dämpfen und Koks verkokt ständig abgetrennt werden kann, und daß keine PoIywird, dadurch gekennzeichnet, daß merisation oder Kondensation von Lösungsmittelfür den Aufschluß eine hochsiedende aromatische komponenten stattfindet, so daß dieses praktisch Flüssigkeit mit einem Siedebereich innerhalb der quantitativ zurückgewonnen werden kann, sowie daß Schnittpunkte, umgerechnet auf 1 Atmosphäre, 20 das Lösungsmittel bei ständiger Kreislaufführung im von 316 bis 482° C verwendet wird, die durch Verfahren selbst hinsichtlich seiner.Extraktionswirkfraktionierte Destillation der beim anschließenden samkeit und seiner Temperaturbeständigkeit nicht Verkokungsprozeß frei werdenden Dämpfe zurück- schlechter sondern immer besser wird,
gewonnen wird. Es wurde nun gefunden, daß sich diese Aufgabe da-25 durch lösen läßt, daß man zum Aufschließen der zerkleinerten Kohle statt der bisher für diesen Zweck

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung verwendeten Lösungsmittel eine hochsiedende aro-

von Koks und flüchtigen Stoffen aus bituminöser mätische Flüssigkeit mit einem Siedebereich innerhalb

Kohle, subbituminöser Kohle oder Lignit, bei dem der Schnittpunkte, umgerechnet auf 1 Atmosphäre,

Kohle oder Lignit in gebrochener Form mit einer 30 von 316 bis 482° C verwendet.

hochsiedenden aromatischen Flüssigkeit, die über Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren 343° C siedende Komponenten enthält, bei einer der eingangs bezeichneten Art, das dadurch gekenn-Temperatur über 300⁰C;und normalem oder erhöhtem zeichnet ist, daß für den Aufschluß eine hochsiedende Druck zu einer Lösung der löslichen kohleartigen aromatische Flüssigkeit mit einem Siedebereich innerKomponenten in der aromatischen Flüssigkeit mit 35 halb der Schnittpunkte, umgerechnet auf 1 Atmosphäre, darin suspendierten unlöslichen Feststoffresten aufge- von 316 bis 482° C verwendet wird, die durch fraktioschlossen wird, die suspendierten Feststoffteilchen aus nierte Destillation der beim anschließenden Verkoder Lösung abgetrennt werden und die Lösung dann kungsprozeß frei werdenden Dämpfe zurückgewonnen auf eine Temperatur oberhalb ihrer beginnenden Ver- wird.

kokungstemperatur erhitzt und unter Bildung von 40 Die erfindungsgemäß zum Aufschließen der Kohle

Dämpfen und Koks verkokt wird. . . . verwendeten hochsiedenden Lösungsmittel enthalten

Ein derartiges Verfahren ist bekannt (USA.-Patent-' überwiegend angular-polyzyklisch-kondensierte mehr-

schrift 3109 803). Dieses bekannte Verfahren, bei ^ kernige Aromaten.

dem zum Aufschluß der zerkleinerten Kohle hoch-. Es ist bekannt, daß die wirksamen Kohlelösungssiedende aromatische' Flüssigkeiten mit Anfangs- 45 mittel diejenigen sind, die eine angulare Anordnung Siedepunkten von 343 bis 454° C und insbesondere der Ringe aufweisen, wie z.B. Phenanthren, und oberetwa 399°C verwendet werden, ist ebenso wie ein halb 300° C sieden. Nichtangulare bzw. lineare kondenweiteres ähnliches bekanntes Verfahren (britische sierte Ringsysteme, z. B. Anthracen, weisen dagegen Patentschrift 457 971), bei dem zum Aufschließen der., , eine wesentlich geringere selektive Lösungsmittelwirpulverisierten Kohle hochsiedende Rückstandsfrak- 50 kung bezüglich der Kohlebestandteile auf, die als tionen verwendet werden, die beim Fraktionieren der Bindemittel für den Mizellanteil der Kohle wirken und bei der Verkokung anfallenden flüchtigen Produkte durch deren Entfernung eine vollständige Desinteerhalten werden, insofern unbefriedigend, als beim gration der kollodialen Struktur der Kohle und eine Aufschluß jeweils nur ein Teil der an sich löslichen Peptisierung der Mizellen in dem Lösungsmittel erkohlenstoffhaltigen Bestandteile des Einsatzmaterials 55 reicht werden kann.

tatsächlich in Lösung geht und zudem die thermische So hat das Angularstruktur aufweisende Phenan-

Stabilität der zum Aufschließen verwendeten Lösungs- thren (Siedepunkt 340⁰C) bezüglich der kohlenstoff -

mittel zu wünschen übrig läßt, so daß diese nicht ohne haltigen Kohlematerialien eine Extraktionswirksam-

Verschlechterung und praktisch verlustfrei ständig im keit von 95 % der aschefreien Kohle, während das

Kreislauf geführt werden können. Der Nachteil, daß 60 Lmearstruktur aufweisende Anthracen auf der gleichen

die verwendeten Lösungsmittel, nämlich hochsiedende Basis nur eine Ausbeute von angenähert 24°/₀ ergibt.

Steinkohlenteeröle, insbesondere Anthracenöl (deutsche Die rohen Teerfraktionen aus der Kohleverkokung,

Patentschrift 320 056), oder Kohleteer, Wassergasteer z. B. Anthracenöl, enthalten beträchtliche Mengen

und Teeröle (britsche Patentschrift 387 658), die an Anthracen und Phenanthren und sind für verschiedene sich in hochsiedenden aromatischen ölen löslichen 65 Verwendungszwecke gute Lösungsmittel. Anthracenöl,

Bestandteile des Einsatzmaterials nicht vollständig das bei einigen der eingangs erörterten bekannten Ver-

genug lösen, haftet auch diesen weiteren bekannten fahren als Lösungsmittel verwendet wird, siedet nor-

Verfahren an, bei denen pulverisierte Kohle durch Er- malerweise zwischen 271 und 399° C. Bei Versuchen