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Verfahren zur Gewinnung von Pech aus Steinkohlen, Petroleum-oder Schieferteeren.
Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Verfahren'zur Gewinnung von Pech aus Steinkohlen-, Petroleum-oder Schieferteeren mittels Durchleitens von Luft. Gemäss der Erfindung werden die beim Durchleiten mitgerissenen Gase und Dämpfe wiederholt mit Teermengen zusammengebracht, die infolge von verschieden weitgehender Einwirkung von Luft verschiedene chemische Zusammensetzung aufweisen, so zwar, dass die mitgerissenen Gase und Dämpfe so lange der Behandlung mit Luft unterworfen werden, bis dieselben schliesslich in Pech verwandelt sind.
Die Behandlung der Teere erfolgt zweckmässig in Apparaten von bedeutender'Höhe und geringer Breite, die zu Batterien vereinigt sind, so dass die chemische Wirkung des Luftsauerstoffes fast ausschliesslich nur in dem ersten Apparate erfolgt und der aus diesem austretende Luftstrom in den nachfolgenden Apparaten der Batterie bloss die ihm innewohnenden Kalorien und mitgerissenen Dämpfe abgibt, die die chemische Zusammensetzung des Inhaltes dieser Apparate verändern und in letzteren ein Gemenge liefern, das nachher ebenfalls dem direkten Luftstrome ausgesetzt wird, wobei durch wahlweises Auswechseln der einzelnen Apparate in der Reihenfolge ihrer Anordnung ein Luftstrom auch durch Teerschichten geleitet wird, welche bereits der Einwirkung eines sauerstoffärmeren Luftstromes unterworfen wurden.
Gegebenenfalls kann auch die Behandlung der Teere in der Weise erfolgen, dass der austretende Luftstrom wieder und wenn nötig wiederholt durch denselben Apparat geschickt wird, wobei es zweckmässig sein kann, den austretenden, Gase und Dämpfe mitführenden Luftstrom vor seinem Wiedereintritt in den Apparat mit Frischluft zu mischen.
Nach dem neuen Verfahren wird eine praktisch vollständige Umwandlung des Teeres in Pech erzielt und es können Pechsorten von verschiedener chemischer Zusammensetzung und daher von verschiedener Qualität erhalten werden.
Zur Abgrenzung der Erfindung wird ausdrücklich bemerkt, dass sowohl das Durchleiten von Luft durch den Teer behufs Umwandlung desselben in Pech, als auch die Behandlung in Form von hohen Flüssigkeitssäulen an sich bekannt sind.
Zur praktischen Ausführung des neuen Verfahrens verwendet man aus mehrereo Kolonnen bestehende Apparate, in welchen der Teer oder das Gemenge von Teer und Ölrückständen bei einer Minimaltemperatur von 110"behandelt werden. Diese Kolonnen werden von einem verteilten Luftstrom durchflossen, welcher unten eingeführt wird und die ganze Masse durchdringt.
Der Druck dieses Luftstromes am Boden jeder Kolonne entspricht dem Druck der austretenden Gase, vermehrt um den durch die Höhe der zu behandelnden Ölsäule bedingten Druck. Es kann dieser Druck beliebig erhöht werden, indem man weitere Kolonnen anschliesst, die von demselben Luftstrom durchdrungen werden und den diesem Luftstrom entgegengebrachten Widerstand erhöhen. Die hierbei verwendeten Kolonnen werden in der Weise durch Rohrleitungen miteinander verbunden, dass der alls einer Kolonne austretende Gasstrom in den unteren Teil der folgenden Kolonne oder in jede der folgenden Kolonnen eindringen kann.
In der Weise ist es leicht möglich, eine Kolonne, deren Inhalt genügend behandelt worden ist, auszuschalten und die frische Luft in die nachfolgende Kolonne einzuführen. Die betreffenden Rohrleitungen besitzen zu diesem Zweck die nötigen Schieber oder Mehrweghähne. Behufs Verteilung der Luft kann man eine oder mehrere konische Düsen oder allenfalls durchlochte Röhren anwenden.
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Eine geeignete Nebenleitung zwischen der Zuführleitung und dem Ausflussrohr für den Luftstrom dient zur Regulierung des in jeder Kolonne aufrecht zu erhaltenden Druckes. Zum Durchleiten des Luftstromes durch die verschiedenen Flüssigkeitssäulen verwendet man einen geeigneten Kompressor oder eine Saugpumpe, welche eine passende, unter vermindertem Druck stehende Kondensationskammer besitzt.
Man kann auch gleichzeitig einen Kompressor und eine Saugpumpe anwenden.
Bei dem neuen Verfahren bringt die Luft in der ersten mit der Frischluft gespeisten Flüssigkeitskolonne ihre Maximalwirkung zur Geltung und gibt hier fast ihre ganze Sauerstoffmenge ohne Destillation ab. Die Temperatur der in dieser Kolonne behandelten Öle wird durch die hierdurch hervorgebrachte exothermische Reaktion erhöht, so dass die chemische Wirkung gesteigert wird, während letztere bald abnehmen würde, falls die Temperatur der Reaktion konstant bliebe. Von hier aus wird der Luftstrom in die folgenden Kolonnen geführt, wo die mitgerissenen Dämpfe absorbiert werden und die ihm innewohnende Hitze ausgenutzt wird, so dass die Temperatur der nachfolgenden Ölkolonnen erhöht und eine Wasserstoffentziehung ermöglicht wird.
Die Temperatur der folgenden Kolonnen kann nicht in dem Masse ansteigen, wie diejenige der ersten Kolonne, da die Luft in ihnen von Sauerstoff fast befreit ankommt und daher keine nennenswerte chemische Reaktion hervorbringen kann. Der Luftstrom bringt bloss die ihm innewohnenden Kalorien mit sich. Die von ihm mitgerissenen Dämpfe werden in den nachfolgenden Kolonnen aufgelöst, wobei letztere ein Gemenge bilden, welches nachher ebenfalls dem direkten Luftstrom ausgesetzt wird. Wenn die Reaktion in der ersten Kolonne genügend fortgeschritten ist, wird diese Kolonne ausser Betrieb gesetzt. Das Pech, welches dieselbe enthält, wird entleert und die Kolonne wird mit neuem Teeröl gefüllt und an zweiter oder an dritter Stelle in die Reihe der Ölkolonnen geschaltet.
Diese neue Kolonne erhöht hierbei den von dem Luftstrom zu überwindenden Druck und absorbiert gleichzeitig die von der vorhergehenden Reaktionskolonne mitgerissenen Kohlenwasserstoffe,
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Process for extracting pitch from coal, petroleum or shale tars.
The subject matter of the present invention is a process for the extraction of pitch from coal, petroleum or shale tars by passing air through. According to the invention, the gases and vapors entrained during passage are repeatedly brought together with amounts of tar which have different chemical compositions as a result of varying degrees of exposure to air, so that the entrained gases and vapors are subjected to treatment with air until they are finally are turned into bad luck.
The tars are expediently treated in apparatuses of considerable height and width, which are combined to form batteries, so that the chemical action of the oxygen in the air takes place almost exclusively in the first apparatus and the air flow emerging from this only in the subsequent apparatus of the battery gives off the calories and entrained vapors it contains, which change the chemical composition of the contents of these devices and in the latter deliver a mixture which is subsequently also exposed to the direct air flow, whereby an air flow also through by optionally changing the individual devices in the order of their arrangement Tar layers is passed, which have already been subjected to the action of a low-oxygen air stream.
If necessary, the tars can also be treated in such a way that the exiting air stream is sent through the same apparatus again and, if necessary, repeatedly, whereby it may be expedient to add fresh air to the exiting air stream, which entrains gases and vapors, before it re-enters the apparatus Mix.
According to the new process, practically complete conversion of the tar into pitch is achieved and types of pitch of different chemical composition and therefore of different quality can be obtained.
To delimit the invention, it is expressly noted that both the passage of air through the tar to convert it into pitch and the treatment in the form of high columns of liquid are known per se.
For the practical implementation of the new process one uses apparatus consisting of several columns, in which the tar or the mixture of tar and oil residues are treated at a minimum temperature of 110 ". These columns are traversed by a distributed air stream which is introduced below and the whole Mass penetrates.
The pressure of this air flow at the bottom of each column corresponds to the pressure of the exiting gases, increased by the pressure caused by the height of the oil column to be treated. This pressure can be increased at will by connecting further columns which are penetrated by the same air flow and which increase the resistance offered to this air flow. The columns used here are connected to one another by pipelines in such a way that the gas stream exiting all of one column can penetrate into the lower part of the following column or into each of the following columns.
In this way it is easily possible to switch off a column, the contents of which have been sufficiently treated, and to introduce the fresh air into the following column. The pipelines in question have the necessary gate valves or multi-way taps for this purpose. One or more conical nozzles or, if necessary, perforated tubes can be used to distribute the air.
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A suitable secondary line between the supply line and the outflow pipe for the air flow is used to regulate the pressure to be maintained in each column. A suitable compressor or suction pump, which has a suitable condensation chamber under reduced pressure, is used to pass the air flow through the various liquid columns.
You can also use a compressor and a suction pump at the same time.
With the new process, the air in the first column of liquid fed with the fresh air brings out its maximum effect and releases almost its entire amount of oxygen without distillation. The temperature of the oils treated in this column is increased by the exothermic reaction brought about by this, so that the chemical effect is increased, while the latter would soon decrease if the temperature of the reaction remained constant. From here the air flow is led into the following columns, where the entrained vapors are absorbed and the heat inherent in it is used, so that the temperature of the following oil columns is increased and hydrogen removal is possible.
The temperature of the following columns cannot rise to the same extent as that of the first column, since the air in them arrives almost free of oxygen and therefore cannot bring about any chemical reaction worth mentioning. The air flow only brings with it the calories it contains. The vapors entrained by it are dissolved in the following columns, the latter forming a mixture which is subsequently also exposed to the direct air flow. When the reaction in the first column has progressed sufficiently, this column is put out of operation. The pitch which it contains is emptied and the column is filled with new tar oil and placed second or third in the series of oil columns.
This new column increases the pressure to be overcome by the air flow and at the same time absorbs the hydrocarbons entrained by the previous reaction column,
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