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Anlage zur Herstellung synthetischer Brennstoffe.
Im Patent Nr. 112991 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, um kohlenstoffhaltige
Substanzen wie, Fettkohlen, Magerkohlen, Teer usw. durch Destillation oder Vergasung und nachfolgende Reinigung und Anreicherung mit Wasserstoff in Gegenwart von Katalysatoren in synthetische Brennstoffe zu verwandeln.
Das Verfahren und die dazugehörigen Vorrichtungen liefern, beim Austritt der Gase und Dämpfe aus den Kammern, wo die katalytische Reaktion stattfindet, ein Zwischenprodukt, das durch Kondensation gesammelt wird, ferner Gase und Dämpfe, die durch ein Absorptionsmittel, wie Aktiv-Kohle, hindurchgeschickt werden, wo sie die leiehten Kohlenwasserstoffe, die sie enthalten, abgeben. Die nicht kondensierbaren Gase werden schliesslich in einem Gasometer gesammelt, aus dem sie ganz oder teilweise entnommen und Kammern zur Anreicherung mit Wassers off zugefÜhrt werden können.
Die in dem Kondensator gesammelten Zwischenprodukte bestehen im wesentlichen aus einem Gemenge von Kohlenwasserstoffen, die zwischen etwa 80 und 420 sieden. Eine solehe Mischung kann selbstverständlich nicht ohne weiteres für Motorbetrieb verwendet werden. Das Kondensat wird daher in einer gesonderten Vorrichtung in bekannter Weise einer fraktionierten Destillation unterworfen. Die leichten Anteile, die durch diese Destillation erhalten werden, sind als solche immer noch schwierig verwertbar. Ebenso ist es schwierig, wenn nicht unmöglich, diejenigen leichten Anteile direkt zu verwerten, die von der Aktivkohle absorbiert und daraus durch Behandlung mit Wasserdampf abschieden.
Sie werden gegenwärtig den leichten Anteilen zngemiseht, die in der Vorlage für das Kondensat der Haupt-
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nachfolgender Behandlung mit Schwefelsäure und Destillation über Fullererde unterworfen werden.
Im übrigen liefert die Destillation des Kondensates der Hauptanlage neben den leichten Anteilen einen Kohlenwasserstoff von der Art des Gasöls, der zwischen 2200 und 380" C siedet. Dieser Kohlenwasserstoff ist zwar direkt marktfähig, aber es kann vorteilhafter sein, ihn in einen Motortreibstoff umzuwandeln.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage, mit welcher auf leichte und einfache Weise bei verringerter Zahl der Einzelelemente der Arbeits-und Uberwachungsapparatur, die Gesamtheit der aus dem Ausgangsmaterial bisher durch Behandlung im Generator und durch diverse gesonderte Behand-
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verwendbarer Form gewonnen wird.
Eine solche Anlage ist schematisch in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt.
In dieser Darstellung bedeutet A einen Gaserzeuger, beispielsweise einen Ofen, in welchem bei normalem Druck kohlenstoffhaltige Substanzen, z. B. Braunkohlen, Schiefer Fettkohlen, Teere usw. der Destillation unterworfen werden.
Vorzugsweise weist die Anlage am Ausgang des Ofens A ein Abscheidegefäss B auf, in dem die
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Dämpfen wird durch einen Erhitzer B in einen Apparat C geleitet, wo in bekannter Weise die Reinigung und die Anreicherung mit Wasserstoff in Gegenwart von Katalysatoren erfolgt. Die schematische Zeichnung zeigt nicht die Einzelheiten dieser Apparatur, da die verwendeten Mittel bekannt ind.
Sie zeigt
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auch nicht die bekannten Einrichtungen, die zur Wiederbelebung der Reinigungsmassen und Katalysa- toren sowie zur Wiedergewinnung des aus den Gasen und Dämpfen entfernten Schwefels dienen, die während der Wiederbelebungsperioden erfolgt.
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Weise kondensiert und das Kondensat in einem Dekantiergefäss P gesammelt.
Die gesamte auf diesen Kondensator folgende Apparategruppe ist nach der Erfindung derart abgeändert, dass gemeinsam und gleichzeitig behandelt werden können : die in 1 nicht kondensierten Gase und Dämpfe, die leichten Produkte, die von der Destillation des Kondensats herrühren, und die leichten Anteile, die durch Kracken des im Laufe dieser Destillation erhaltenen Gasöls gewonnen werden können.
Zur besseren Veranschaulichung der Erfindung und insbesondere der Anordnung, die es gestattet,
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leitungen, die diese Produkte dem Apparate zuführen, mit 1, 2 und t') bezeichnet.
Die Dämpfe und Gase, die nicht in 1 kondensiert wurden, strömen durch 1 und werden durch einen Ventilator D über einen auf einer Temperatur von zirka 2000 gehaltenen Erhitzer J in einen Apparat L gefördert, welcher einen Katalysator enthält, der auf beispielsweise 180-2000 C erhitzt wird. In diesem Apparat erfolgt die Anlagerung des in dem Gemisch enthaltenen freien Wasserstoffes und gegebenenfalls einer zusätzlichen Menge von Wasserstoff. Dieser zusätzliche Wasserstoff kann aus einer gesonderten Quelle oder aus den Restgasen stammen.
Die mit Wasserstoff angereicherten Dämpfe und Gase werden am Ausgange der Katalysatorkammern L in N gekühlt und liefern leichte Öle, die von Aktivkohle in den Kammern K direkt absorbiert werden und aus der Kohle direkt in verkäuflicher und benutzungsbereiter Form gewinnbar sind. Bei R
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in dem in P gesammelten Kondensat zurückgehalten wurden, dient, werden also diese leichten Anteile behandelt.
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apparat P4 gelangt. Die Destillation bewirkt die Abtrennung eines Teiles der leichten Anteile des in P2 aufgefangenen Öls. Diese leichten Anteile werden durch die Rohrleitung 2, nach Verdampfung in Ps,
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ankommen und von dem in P gesammelten Kondensat abgesondert wurden.
Ausser den leichten Anteilen, die durch die Rohrleitung 2 abgeführt werden, bewirkt die Destillation die Ausscheidung von Teeren, die durch eine Rohrleitung P2 entfernt werden können, und eines Mittelöls, das zwischen 220 und 4000 siedet. Dieses wird durch eine Rohrleitung Py i. i eine Krackanlage Q geleitet,
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werden, wo sie sich mit den durch 1 und 2 zugeführten leichten Ölen mischen.
Die Gesamtheit der bei 1, 2 und J eintretenden leichten Anteile wird gemeinsam in der Anlage J, L behandelt, an deren Ausgang bei N eine Kondensation erfolgt. Die kondensierbaren Produkte werden in 0 aufgefangen, während die noch mit leichten Kohlenwasserstoffen beladenen permanenten Gase in die Kammern K gelangen, die diese leichten Anteile zurückhalten, welche dann mit bekannten Mitteln gewonnen werden können. Diese leichten Anteile bilden mit den in 0 gewonnenen Produkten Brennstoffe, die ohne weiteres in Explosionsmotoren verwendet werden können.
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des Prozesses.
Wie bereits oben erwähnt, ist es erforderlich, dass das am Ausgang des Generators angeordnete Abscheidegefäss mit einem Erhitzer kombiniert ist, der zwischen den Generator und den Reinigungsapparaten eingeschaltet ist. Dies ist eine wesentliche Bedingung für das gute Funktionieren der Anlage.
Die nicht kondensierten Produkte (Gase und Dämpfe), die das Abscheidegefäss verlassen, haben eine Temperatur von etwa 150-180 C ; würde man sie also direkt in die Reinigungs-und Katalysator- elemente einleiten, die auf einer Temperatur nahe von etwa 3500 gehalten werden müssen, so würde eine Abkühlung des oberen Teiles des Reinigungsapparates und damit ein mangelhaftes Arbeiten die Folge
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Ausserdem begünstigt die Gegenwart der Reinigungsmasse eine plötzliche Kondensation durch Stoss, die um so eher eintritt, wenn die Temperatur der gasförmigen Massen, die diese Reinigungsmasse
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1. Die abgeschiedenen Kohlenwasserstoffe miissten zur Wiederbelebung der Reinigungs-und Katalysatormassen entfernt werden.
Diese Entfernung kann nur in Form von Kohlensäure erfolgen,
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Produkte würde unter diesen Umständen Schwierigkeiten mit sieh bringen.
2. Die Kohlensäure ist praktisch unverwendbar, während man bei Vermeidung jeder Bildung von Ablagerungen von Kohlenwasserstoffen durch Kondensation die unmittelbar verwertbaren Produkte am Ausgang der Reiniger und Katalysatoren erhalten würde.
3. Schliesslich erfordert der Wiederbelebungsprozess, im Falle die erwähnten Ablagerungen vorhanden sind, die Verwendung viel grösserer Luftmengen, um ausser dem Schwefel auch den Kohlenstoff der erwähnten Ablagerungen zu verbrennen, wodurch ausserdem eine schädliche Temperaturerhöhung hervorgerufen wird, welche die Anwendung kühlender Mittel bedingen würde.
Fig 2 zeigt in schematischer Darstellung eine praktische Ausführungsform der Gruppe Abseheide- gefässerhitzer, die die Temperaturregelung bewirkt und die zwischen dem Destillierofen oder andern Gaserzeugungsapparat und den Reinigern-Katalysatoren einzuschalten ist :
Bei dieser Ausführungsform ist der Erhitzer derart ausgebildet, dass er gleichzeitig einen Entstaubungsfilter bildet, der etwa, in diesen Teil der Anlage mitgerissene feste Teilchen zurückhält.
In Fig 2 bedeutet A einen Destillierofen, von dessen unterem Teile eine Mischung von Gasen und Dämpfen durch ein Rohr a entweicht. Diese Mischung hat hier eine Temperatur von etwa 200 C. Die schweren über etwa 350-400 C siedenden Produkte werden in einem Trog b aufgefangen, der einen Teil des Abscheiders b-B bildet Die leichteren, vom Abscheider b-B kommenden Produkte gelangen durch
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die schraubenförmige Form aufweisen können und die Heizfläche vergrössern. Auf dem gelochten Zwischenboden bl, ist die Filtermasse b7 aufgebracht, z. B. Tonfilter, die den Zweck haben, mitgerissene Kohleteilchen festzuhalten.
Die erhitzte und entstaubte Mischung von Gas und Dampf entweicht durch eine Rohrleitung bIO und gelangt durch diese, mit einer Temperatur nahe von 350 in die in Fig. 1 mit C bezeichnete Gruppe von Reiniger und Katalysatorkammern.
Die Wiederbelebung der Filtermasse durch Entfernung des Kohlenstaubes erfolgt in bekannter Weise durch Durchblasen eines Luftstromes, der in den Behälter BI durch ein Rohr b8 eingeleitet wird, wobei die bei der Wiederbelebung entstehenden Gase durch ein am oberen Teil vorgesehenes Rohr b9, das wie das Rohr b8 mit einem Hahn versehen ist, entweichen können.
Der Raum, auf dem das Filtermaterial beim Ausgang des Erhitzers angeordnet ist, könnte selbstverständlich auch neben dem Erhitzer, anstatt innerhalb desselben angeordnet sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anlage zur Herstellung synthetischer, als Motortreibmittel verwendbarer Brennstoffe, bestehend aus Destillations-bzw. Vergasungs-Apparat (A), Abscheider-Erhitzer-Einrichtung (B, B'), Katalysator- kammer (C) und Kondensator (1), gekennzeichnet durch die darauffolgende Anordnung einer Gruppe, bestehend aus Erhitzer (J) und Katalysatorkammer fL. denen einerseits durch eine Rohrleitung (1) die Mischung von Gasen und Dämpfen, die aus dem Kondensator (1) austritt, zugeführt wird. anderseits durch eine weitere Rohrleitung ( :
2). die mit einer Destilliereinrichtung (P.) für das Kondensat ver-
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Rohrleitung die leichten Anteile, die aus einer Anlage (Q), in welcher die aus der Destillieranlage entweichenden Mittelöle einem Krackprozess unterworfen werden, entweichen, zugeführt werden, wobei an die Erhitzer-Katalysator-Gruppe (J-L) ein Kondensator (N), Absorptionskammern (K), ein Wäscher (R) und ein Sammelbehälter (M) für die Gase angeschlossen sind.