DD142660A5

DD142660A5 - METHOD FOR REMOVING SOLIDS FROM CARBON FLUIDS

Info

Publication number: DD142660A5
Application number: DD21197079A
Authority: DD
Inventors: Norman L Carr; Edgar L Mcginnis
Original assignee: Gulf Research Development Co
Priority date: 1978-04-03
Filing date: 1979-04-03
Publication date: 1980-07-09
Also published as: DE2911973A1

Description

Berlin, den 24. 9. 1979 AP B 01 D/211 970 GZ 55 246 12Berlin, 24 September 1979 AP B 01 D / 211 970 GZ 55 246 12

Verfahren zum Abtrennen von Peststoffen von Kohienfiüssigkeiten.Process for separating pesticides from cohesive liquids .

Anwendungsgebiet der ErfindungGsgebiet applicatio of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen suspendierter Kohlenmineralteliehen von Kohlenflüssigkeiten. Obwohl die suspendierten Teilchen hier als "Kohlenmineralteilchen" be-, zeichnet werden, wird festgestellt, daß der Auedruck "Kohlenminerale" Mineralrückstände, unlösliche organische Substanzen oder eine Kombination dieser beiden Komponenten einschließt«The invention relates to a method for separating suspended Kohlenmineralteliehen of coal liquids. Although the suspended particles are referred to herein as "carbon mineral particles," it is noted that the term "coal minerals" includes mineral residues, insoluble organic substances, or a combination of these two components. "

Charakteristik der^bekannt en_ technisehen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Mehrere Verfahren zur Herstellung entaschter flüssiger und/ oder fester kohlenwasserstoffhaitiger Kraft- oder Brennstoffe aus Rohkohle befinden sich derzeit im Entwicklungsstadium. Eines dieser Verfahren ist als "Solvent Refined Coal" (SRO)-Verfahren bekannt. Dieses Verfahren beruht auf einem Lösungs- bzw, Solvatatioiisproze£f und ist in mehreren Patentschriften, wie der US-PS 3 884 794 (auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird), beschrieben. Beim SRC-Verfahren wird zerkleinerte Rohkohle mit einem hydroaromatische Verbindungen enthaltenden Lösungsmittel unter Kontakt mit Wasserstoff in einer ersten Zone bei hoher Temperatur und hohem Druck aufgeschlämmt, wodurch kohlenwasserstoffhaltig^ Kraft- oder Brennstoffe aus den Kohlenmineralen durch Übertragung von Wasserstoff von den Verbindungen de3 hydroaromatischen Lösungsmittels zu dem in dsr Kohle enthaltenen kohlenwasserstoffhaltigen Material aufgelöst werden. Das Gemisch wird dann in eine zweite Zone über™ geführt, in der das gelöste kohlenwasserstoffhaltige Material mit Wasserstoff reagiert*» Das Lösungsmittel reagiert dabeiSeveral processes for the production of de-ashed liquid and / or solid hydrocarbon-containing fuels from raw coal are currently in the developmental stage. One of these methods is known as the "Solvent Refined Coal" (SRO) method. This method is based on a solution or solvation process and is described in several patents, such as US Pat. No. 3,884,794 (incorporated herein by reference). In the SRC process, crushed raw coal is slurried with a solvent containing hydroaromatic compounds under contact with hydrogen in a first zone at high temperature and high pressure, whereby hydrocarbonaceous fuels from the coal minerals are transferred by transferring hydrogen from the compounds of the hydroaromatic solvent dissolved in the carbonaceous material contained in dsr coal. The mixture is then transferred to a second zone above ™ where the dissolved hydrocarbonaceous material reacts with hydrogen. »The solvent reacts

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ebenfalls mit Wasserstoff zum Ersatz des Ysiasserstoffverlusts in der ersten Zone. Das mit Wasserstoff angereicherte Lösungsmittel wird zurückgeführt. Die gelösten Kohlenflüssigkeiten enthalten suspendierte Teilchen von Kohlenminerälen und ungelöste Kohle, Die Teilchen sind sehr klein (einige haben Submikrongröße) und lassen sich daher nur sehr schwer von den gelösten Kohlenflüssigkeiten abtrennen»also with hydrogen to replace the hydrogen loss in the first zone. The hydrogen-enriched solvent is recycled. The dissolved carbon liquids contain suspended particles of coal minerals and undissolved coal. The particles are very small (some have submicron size) and are therefore very difficult to separate from the dissolved carbon liquids »

Es ist bekannt, die suspendierten Teilchen von Kohlenmineralien unter Verwendung von Filterhilfsmitteln, beispielsweise Diatomeenerde, abzutrennen« Die bekannten Filterhilfsmittel sind aber nur dann wirksam, wenn sie als Filtervorbeschich-, tungsinaterial angewandt werden.It is known to separate the suspended particles from coal minerals using filter aids, such as diatomaceous earth. However, the known filter aids are only effective when used as a filter precoat.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens, mit dem Teilchen von Kohlenmineralen auf einfache Weise von einer Kohlenflüssigkeit, in der sie suspendiert sind, abgetrennt werden können. -The object of the invention is to provide a method by which particles of coal minerals can be easily separated from a coal liquid in which they are suspended. -

Erfindunginvention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, geeignete Mittel für die Abtrennung von Teilchen von Kohlenmineralen von einer Kohlenflüssigkeit aufzufinden.The invention has for its object to find suitable means for the separation of particles of coal minerals from a coal liquid.

Nunmehr wurde gefunden» dax3 die Feststoffe von der Kohlenflüssigkeit rascher, als es sonst möglich wäre, abgetrennt werden können,, wenn man die suspendierte oder dispergierte Mineralrückstaiidteilchen enthaltende Kohlenflüssigkeit vor der Abtrennung der suspendierten Partikel mit einem Calcium-It has now been found that the solids from the coal liquid can be separated more rapidly than would otherwise be possible, if the coal liquid containing suspended or dispersed mineral residues is removed before separation of the suspended particles with a calcium oxide.

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salz versetzt. Die mit dem Calciumsalz versetzte Kohlenflüssigkeit kann dann einer beliebigen herkömmlichen Fest/FlüssigTrennmethode, wie einer Filtration, Sedimentation bzw, Absitsung, Hydroayklonbehandlung oder Zentrifugierung, unterworfen werden»salt spiked. The calcium salt added with the calcium salt may then be subjected to any conventional solid / liquid separation method, such as filtration, sedimentation, beating, hydrocloning or centrifugation. "

Das Calciumsalz wird erfindungsgemäß als Calciusicarbonst in Form von Calcit, oder Aragonit zugesetzt«, Als Calciumsalz kann auch vorteilhaft Calciumacetat oder CaCO~.MgCO-, verwendet werden.According to the invention, the calcium salt is added as Calciusicarbonst in the form of calcite or aragonite. Calcium acetate or CaCO.MgCO- can also advantageously be used as the calcium salt.

Das Calciumsalz wird erfindungsgemäß in Pulverform oder in Form eines Gemisches mit einem kohlenv?asserstoffhaltigen Öl, beispielsweise Erdöl oder Kohlenflüssigkeitsdestillat, vorzugsweise eins Destillatfraktion der die Kohlenminerale enthaltenden Kohlenflüssigkeit verwendet,The calcium salt is used according to the invention in powder form or in the form of a mixture with a hydrocarbonaceous oil, for example petroleum or charcoal distillate, preferably a distillate fraction of coal liquor containing the coal minerals,

Die der Kohlenflüssigkeit zugesetzte Calciusssenge beträgt 1 bis 100 g, vorzugsweise 10 bis 50-g P^o Liter Kohlenflüssigkeit.The amount of calcite added to the coal liquid is from 1 to 100 g, preferably from 10 to 50 g, per liter of coal liquid.

Die Temperatur der KohleriflIlssigkeii beträgt während der Trermstufe vorzugsweise mehr als 232 ⁰C.The temperature of KohleriflIligigigiig is during the Trermstufe preferably more than 232 ⁰ C.

Erfindungsgemäö kann als Trennstufe eine PiIterstufe angewendet werden, bei der zuerst ein Vor-beschichtungsmaterial, vorsug3vie5.se Galciumcarbonat, auf den Filter aufgebracht wird.According to the invention, as a release step, a pi step can be used, in which first a pre-coating material, preferably calcium carbonate, is applied to the filter.

Im Gegensatz zu.einem Filterhilfsmittel, welches nur einen durch Filtration erfolgenden brennvorgang auf nechanischcm \7öge fördert, begünstigt das erflnaungagemäß eingesetzteIn contrast to a filter aid, which only promotes a filtration process by means of filtration to nechanischcmöööge, the erflnaungagemäß favors

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Galciumsalz sämtliche Methoden zur Feststoffabtrennung. Wegen der raschen Abtrennbarkeit der Peststoffe durch Filtration wird die Erfindung in den nachfolgenden Beispielen jedoch anhand der Filtrationsmethode näher erläuterteGalcium salt all methods for solids separation. Because of the rapid separability of the pesticides by filtration, however, the invention is explained in more detail in the following examples using the filtration method

Aus den nachfolgenden Beispielen ist ersichtlich, daß ein handelsübliches Diatomeenerde-Filterhilfsmittel die Filtriergeschwindigkeit einer Kohlenflüssigkeit nachteilig beeinflußt, wenn dieses Filterhilfsmittel der Kohlenflüssigkeit direkt als solches einverleibt wird. Die Erfahrung auf dem Gebiet der Kohleverflüssigung hat gezeigt, daß als Filterhilfen bekannte Materialien, welche den Filtriervorgang mechanisch beeinflussen, die Filtriergeschwindigkeit von Kohlenflüssigkeiten nur dann verbessern, wenn sie als Filtervorbe~ ßchichtungsmaterial angewendet warden« Die der Erfindung zugrundeliegende Feststellung, daß ein Calciumsalz (wie CaI-ciumcarbonat) die Filtriergeschwindigkeit von Kohlenflussigkeiten verbessert, läßt erkennen, daß das Calciumsalz nicht als Filterhilfsmittel wirkt. Me nachstehenden Beispiele zeigen, daß die auf Calciumcarbonat zurückzuführende Verbesserung der Filtriergeschwindigkeit von der mit einem Filterhilfsmittel als Yorbesciiichtungsmaterial ersielten Verbesserung verschieden ist und die letztere Verbesserung überlagern kann*It will be seen from the examples below that a commercial diatomaceous earth filter aid adversely affects the filtration rate of a coal fluid when such filter aid is incorporated directly into the coal fluid as such. Experience in the field of coal liquefaction has shown that materials known as filter aids which mechanically influence the filtration process improve the filtration rate of coal liquids only when used as filter precoat material. The finding underlying the invention that a calcium salt (e.g. CaI-ciumcarbonat) improves the filtration rate of Kohlenflussigkeiten, can be seen that the calcium salt does not act as a filter aid. The following examples show that the improvement in the filtration rate due to calcium carbonate is different from the improvement obtained with a filter aid as the phosphorus material and can superimpose the latter improvement *

Aus den nachstehenden Daten geht klar hervor, daß die festgestellt vorteilhafte Wirkung des Calciumsalzzusatzes suf die Filtriergeschvjindigkeit einer Kohlenflüssigkeit chemischer Iatür ist, im Gegensatz zu dem mechanischen Effekt, welcher bei bekannten Filtriersystemen durch als herkömmliches Filterhilfsmittel fungierendes Calciumcarbonat ausgeübt wird, Nach-It is clear from the data below that the observed beneficial effect of the calcium salt addition on the filtration rate of a coal fluid is chemical, in contrast to the mechanical effect exerted in known filtration systems by calcium carbonate acting as a conventional filter aid.

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stehend werden beispieleweise Daten angegeben, aus denen hervorgeht, daß Calciumcarbonat die Filtriergeschwindigkeit einer Kohlenflüssigkeit bei bei 204 ⁰C (400 ⁰F) durchgeführten Filtrationstests nicht erhöhte, bei entsprechenden, jedoch bei 260 ⁰C (500 ⁰F) durchgeführten Tests dagegen zu einer Erhöhung der Filtriergeschwindigkeit führte. Wenn die Wirkung des Calciumcarbonate jene einer herkömmlichen mechanischen Filterhilfsmittels wäre, hätte sich auch bei einer Filtriertemperatur von 204 ⁰C (400 ⁰F) eine Verbesserung der Filtriergeschwindigkeit ergeben«Data are standing examples as indicated, which show that calcium carbonate did not increase the rate of filtration of a coal liquid at at 204 ⁰ C (400 ⁰ F) carried out filtration tests, with appropriate, but at 260 ⁰ C (500 ⁰ F) tests conducted, however, to an increase in the Filtriergeschwindigkeit led. If the effect of the calcium carbonates were those of a conventional mechanical filter aid, the filtration rate would have improved even at a filtration temperature of 204 ⁰ C (400 ⁰ F). "

Die bekannte Tatsache, daß die natürlich vorkommenden Minerale, Vielehe in Kohlenflüssigkeiten suspendiert sind und während des Filtriervorgangs entfernt werden, einen beträchtlichen .Anteil von Calciumsalzen (wie Calciumcarbonat) enthal~ ten, ist ein weiteres Indiz dafür, daß das zugesetzte CaI-ciumsalz keinen mechanischen Einfluß auf den Filtrierprozeß hat, Wenn die Wirkung mechanischer Natur wäre, würde das von Natur aus vorhandene Calciumcarbonat selbst als Filterhilfsmittel wirken. Die in der Kohlenflüssigkeit suspendierten natürlichen Minerale machen die Kohlenflüssigkeit extrem schwer filtrierbar, woraus hervorgeht, daß die Wirkung des zugesetzten Calciumsalzes auf einen anderen Faktor als die bloße Gegenwart von Calciumcarbonat in der Kohlenflüssigkeit zurückzuführen ist.The well-known fact that the naturally occurring minerals, many of which are suspended in charcoal liquors and are removed during the filtering process, contain a considerable proportion of calcium salts (such as calcium carbonate) is further evidence that the added calcium salt does not have any mechanical properties If the effect were mechanical in nature, the naturally occurring calcium carbonate would itself act as a filter aid. The natural minerals suspended in the coal liquor render the coal liquid extremely difficult to filter, indicating that the effect of the added calcium salt is due to a factor other than the mere presence of calcium carbonate in the coal liquor.

Obwohl keine Festlegung auf irgendeine Theorie beabsichtigt ist, kann in der Kohlenflüssigkeit eine chemische Wirkung auf Grund einer Reaktion des zugesetzten Calciumsalses mit dem in der Kohlenflüssigkeit von Natur aus enthaltenen Kohlendioxid eintreten, welche "zur Auskristallisation eines CaI-ciusncarborsatüberaugos rings um die einzelnen-suspendiertenWhile not wishing to be bound by any theory, a chemical effect due to a reaction of the added calcium with the carbon dioxide naturally contained in the coal liquid may occur in the coal fluid, which "crystallizes" a CaI-ciusncarborsatüberaugos around the single-suspended

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Kohlenmineralteilchen führt, wodurch die Teilchen vergrößert und leichter abtrennbar gemacht werden. Der Überzug kann sich auch um mehrere Suspendierte Teilchen ausbilden,"wobei Aggregate oder Klumpen von Teilchen entstehen. Das in den suspendierten Mineralteilchen natürlich vorkommende Calciumcarbonat kann einem Keimeffekt hinsichtlich der Kristallisation von frischem Calciumcarbonat ausüben, oder andere Minerale in den suspendierten Teilchen kennen die Kristallisation des Caleiumcarbonats um die suspendierten Mineralteilchen katalysieren. Wenn das zugesetz-te Calciumsalz Calciumcarbonat ist, kann aus diesem beim Vermischen mit oder Auflösen in der Kohlenflüssigkeit oder der nachstehend beschriebenen Vormisch-Kohlenwasserstoffflüssigkeit Kohlendioxid freigesetzt werden, welches dann für die Rekristallisation verfügbar ist, Abgesehen von diesem freigesetzten COg ist Kohlendioxid in der Kohlenflüssigkeit (unabhängig davon, ob die Flüssigkeit unter atmosphärischem oder überatmosphärischem Druck steht) in großer Menge vorhanden, da es beim Kohleverflüssigungsprozeß auf Grund der beträchtlichen Spaltung der Kohlenwasserstoffmolekülketten innerhalb der Kohle (welche in der Nachbarschaft der Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindungen, die ein schwaches Glied in der Kette darstellen, erfolgt) gebildet wird*Carbon mineral particles leads, which makes the particles enlarged and made easier to separate. The coating may also be formed by a plurality of suspended particles forming aggregates or clumps of particles.The calcium carbonate naturally occurring in the suspended mineral particles may have a germination effect on the crystallization of fresh calcium carbonate, or other minerals in the suspended particles will know the crystallization of the calcium carbonate When the added calcium salt is calcium carbonate, carbon dioxide can be released therefrom upon mixing with or dissolving in the hydrocarbon liquid or the premix hydrocarbon liquid described below, which is then available for recrystallization except for that released COg is carbon dioxide in the coal liquor (regardless of whether the liquor is at atmospheric or superatmospheric pressure) in abundance since it is present in the coal liquefaction process at G around the considerable cleavage of the hydrocarbon molecular chains within the coal (which occurs in the vicinity of the carbon-oxygen bonds, which are a weak link in the chain) *

Es wuz'de ein Test durchgeführt, um aufzuzeigen, daß eine Kohlenflüssigkeitsumgebung geeignet ist, die Kristallisation von Calciumcarbonat herbeizuführen ₀ Bei diesem Test wurde Teträhydronaphthalin (Tetralin), welches eine wichtige Komponente eines zur Kohleverflüssigung verwendeten Lösungsmittels darstellt, mit Calciumacetat versetzt« Eine Kohlendioxidatmosphäre wurde bei der Temperatur und beim Druck der Kohleverflüssigung aufrechterhalten«, Calciumcarbonat wurde gebildetIt wuz'de a test is performed to demonstrate that a hydrocarbon liquid environment is suitable for the crystallization of calcium carbonate to bring about ₀ In this test was Teträhydronaphthalin (tetralin), which is an important component of a solvent used for coal liquefaction, treated with calcium acetate "A carbon dioxide atmosphere was maintained at the temperature and pressure of coal liquefaction, calcium carbonate was formed

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und äbfiltriert. Dieser Test zeigt, daß in einem zur Kohleverflüssigung dienenden flüssigen lösungsmittel Calciumcarbonat ausgehend von einem Calciumsalz in Gegenwart von Xohlendioxid auskristallisiert.and filtered off. This test shows that in a liquid solvent used for coal liquefaction, calcium carbonate crystallizes out from a calcium salt in the presence of carbon dioxide.

Erfindungsgemäß kann jedes beliebige Calciumsalz. verwendet werden, welches dazu befähigt ist, eine stabile und homogene Mischung oder Dispersion in der Kohlenflüssigkeit zu bilden' und dadurch in die Lage versetzt zu werden, nach Umsetzung mit CCp in Form von Calciumcarbonat um einzelne suspendierte Mineralteilchen (oder Gruppen suspendierter Mineralteilchen) zu kristallisieren* Man kann auch ein kombiniertes Calciumsalz (Calciumdoppelsalz), wie Dolomit (CaCO^,MgCOo), verwenden. Dolomit ist ein natürlicher Bestandteil von Kohlemineralen'eAny calcium salt can be used according to the invention. which is capable of forming a stable and homogeneous mixture or dispersion in the coal liquid and thereby being able, after reaction with CCp in the form of calcium carbonate, to crystallize individual suspended mineral particles (or groups of suspended mineral particles) * It is also possible to use a combined calcium salt (calcium double salt), such as dolomite (CaCO 2, MgCOO). Dolomite is a natural constituent of coal minerals

Zahlreiche Literaturstellen befassen sich mit der allgemeinen Verwendung von Calciuacarbonat als Filterhilfsmittel in anderen Systemen als Kohlenflüssigkeiten, Die US-PS.3 138 551 beschreibt z. B, ein Verfahren zur Filtration von alkalischen Laugen oder Flüssigkeiten, wobei Calciumcarbonatteilchen als Filterhilfsmittel verwendet werden. In dieser Patentschrift wird erwähnt,- daß bei der Filtration von ITatriuinaluiainatlauge die als "Aragonit" bekannte kristalline Form von Calciumcarbonat ein besseres Filterhilfsmittel als die als "Calcit" bekannte kristalline Form darstellt. Aus der Patentschrift geht ferner hervor, daß die Calcitteilchen klein sind und die Form von,-.Kugeln mit einem einheitlichen Teilchendurchmesser von etwa 2j5 ,um aufweisen, während die Aragonitteilchen größer und nadelartig sind und eine Breite von etwa 1 bis.5 /um sowie eine Länge von etwa 5 bis etwa 40 ^um besitzen«Numerous references are concerned with the general use of Calciuacarbonat as a filter aid in other systems than coal liquids, US-PS 3,138,551 describes z. B, a process for the filtration of alkaline liquors or liquids, wherein calcium carbonate particles are used as filter aid. In this patent it is mentioned that in the filtration of ITatriuinaluiainatlauge known as "Aragonite" crystalline form of calcium carbonate is a better filter aid than the known as "calcite" crystalline form. It is also apparent from the patent that the calcite particles are small and have the shape of spheres having a uniform particle diameter of about 2j5 μm, while the aragonite particles are larger and needle-like and have a width of about 1 to 5 μm have a length of about 5 to about 40 ^ um

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Da das Calciumcarbonat gemäß US-PS 3 138 551 als Filterhilfsmittel fungiert, war zu erwarten, daß die relativ großen Aragonitteilchen wirksamer als die kleinen Calcitteilchen sind« Ein Filterhilfsmittel erfüllt die mechanische Funktion, daß es entfernte Teilchen am Filtermedium während des Filtriervorgangs im Abstand voneinander hält und so offene Strömungskanäle für die Flüssigkeit bereitstellt. Relativ große Filterhilfsmittelteilchen bewirken diesen mechanischen abstandswahrenden Effekt im allgemeinen besser als kleinere Teilchen. Im Gegensatz dazu übt das Calciumcarbonat bei der Filtration von Kohlenflüssigkeiten, wie erwähnt, eine chemische anstatt mechanische Wirkung aus. Da dieser chemische Effekt mit einer Reaktion und möglicherweise Auflösung des Calciumcarbonate verbunden ist, wäre zu erwarten, daß die Calcitform des Calciumcarbonate, welche eine kleinere Teilchengröße hat, sehr wirksam sein würde. Die nachstehenden Beispiele zeigen, daß die Calcitform des Calciumcarbonate tatsächlich in sehr wirksamer Weise zu einer wesentlichen Beschleunigung der Filtriergeschwindigkeit von Kohlenflüssigkeiten führt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Filterhilfen, welche eine mechanische Wirkung ausüben, bei der die geringe Korngröße des Calcits ungünstig wäre, stellt die Zugabe kleiner Calcitteilchen bei der Filtration von Kohlenflüssigkeiten einen günstigen Faktor dar«,Since the calcium carbonate of US Pat. No. 3,138,551 acts as a filter aid, the relatively large aragonite particles were expected to be more effective than the small calcite particles. A filter aid performs the mechanical function of keeping remote particles on the filter medium at a distance from each other during the filtration process and thus provides open flow channels for the liquid. Relatively large Filterhilfsmittelteilchen cause this mechanical distance-retaining effect in general better than smaller particles. In contrast, the calcium carbonate in the filtration of coal liquids, as mentioned, a chemical instead of mechanical action. Since this chemical effect is associated with a reaction and possibly dissolution of the calcium carbonates, it would be expected that the calcite form of the calcium carbonate, which has a smaller particle size, would be very effective. The following examples show that the calcite form of the calcium carbonate actually effectively results in a substantial acceleration of the filtration rate of coal liquids. In contrast to conventional filter aids, which exert a mechanical action in which the small grain size of the calcite would be unfavorable, the addition of small calcite particles in the filtration of coal liquids is a favorable factor,

Das bei den nachstehend erläuterten Filtriertests verwendete Calciumcarbonat ist das Handelsprodukt "Carbium". Es stellt praktisch vollständig in der Calcitkristallform vorliegendes Calciumcarbonat mit einem Reinheitsgrad von 96.6 % dar. Die Calcitteilchen haben einen Größenbereich von 0,7 bis 9 /um (durchschnittlich 2 ,xm) und v/erden von einem Sieb mit einerThe calcium carbonate used in the filtration tests described below is the commercial product "Carbium". It is almost entirely in calcite crystal form having a purity of 96.6 % . The calcite particles range in size from 0.7 to 9 / um (average 2 , .mu.m) and are from a sieve with one

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lichten Maschenweite von 44 /um (325 mesh) zurückgehalten.light mesh of 44 / μm (325 mesh).

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren zuzusetzende Gewichtsmenge des Calciumsalzes (bezogen auf Volumen der mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit) hängt vom jeweiligen Calciumsalz ab, beträgt jedoch im allgemeinen etwa 1 bis 100 g/liter, vorzugsweise etwa 10 bis 50 g/Liter, Obwohl das Calciunicarbonat der Kohlenflüssigkeit im allgemeinen als Stoffbeschickung vor der Filtration zugesetzt wird, kann es auch als Vorbeschichtungsinaterial (oder sowohl als Vorbeschichtungsmaterial als auch als Stoffbeschickung) angewendet werden. Wenn CaI-ciuincarbonat als Calciumsalz eingesetzt wird, soll die Pest/ Flüssig-Trennung bei einer Temperatur oberhalb 204 ⁰C (>400 ⁰F), vorzugsweise oberhalb 218 oder 232 ⁰G ( ^42S oder 450 ⁰F), durchgeführt v/erden. Ausgezeichnete Resultate werden bei Temperaturen von mindestens 246 oder 260 C (475 oder 500 ⁰F) erzielt. Bei SRC-Druckfiltern können so hohe Filtriert emperatur en wie 316 C (600 F) angewendet werden. Das Calciumcartjonat kann bei derselben oder auch bei niedrigerer oder höherer. Temperatur als die Temperatur der Fest/Flüssig-Trennstufe zugesetzt werden. Der Calciumsalzsusatz und die Feststoffabtrs.nnung können bei Atmosphärendruck oder überatmospharischem Druck erfolgen« Der Druck muß bei der Filti'stion einen die Filterfunktion geviährleist enden Wert erreichen und betragt im allgemeinen 3*5 bis 42 kg/cra*" (50 bis 600 psi), vorzugsweise 7 bis 14 kg/cm (100 bis 200 psi)«The amount by weight of the calcium salt to be added in the process according to the invention (based on the volume of the mineral-containing coal liquid) depends on the particular calcium salt, but is generally about 1 to 100 g / liter, preferably about 10 to 50 g / liter, although the calciunicarbonate of the coal liquid in general It may also be used as a precoat material (or both as a precoat material and as a furnish) as a feedstock prior to filtration. If CAI ciuincarbonat as a calcium salt is used, the plague / liquid separation is at a temperature above 204 ⁰ C (> 400 ⁰ F), preferably above 218 or 232 ⁰ G (^ 42S or 450 ⁰ F), performed v / ground , Excellent results are achieved at temperatures of at least 246 or 260 C (475 or 500 ⁰ F). For SRC pressure filters, filtration temperatures as high as 316 C (600 F) can be used. The calcium cartjonate may be the same or lower or higher. Temperature can be added as the temperature of the solid / liquid separation stage. The calcium salt addition and the solids removal may be at atmospheric or superatmospheric pressure. The pressure at the filter station must reach a filter performance limit and is generally from 3 * 5 to 42 kg / cm 2 (50 to 600 psi). , preferably 7 to 14 kg / cm (100 to 200 psi) «

Erfindungsgemäß kann die durch direkten Zusatz eines Calciumsalses zur Kohlenflüssigkeit erzielte Verbesserung dor JIltriergeschwindigkeit wesentlich gesteigert werden, indem man das Oalciumsalz mit einem kohlerfasserstoffhaitigeii Öl (wieIn accordance with the present invention, the improvement in the rate of oilation achieved by the direct addition of a calcium salt to the coal can be substantially increased by mixing the salt of the salt with a carbon dioxide-containing oil (e.g.

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einer Erdöl- oder Kohlenflüssigkeitsfraktion) vorniischt und das Gemisch der mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit zusetzt. Zur Herstellung der Vormischung kann man eine beliebige Menge der kohlenwasserstoffhaltigen Flüssigkeit verwenden, mit welcher das Calciumsalz eine stabile, homogene Mischung, Dispersion oder Lösung bilden kann. Natürlich ist die zur Herstellung der Vormischung herangezogene Flüssigkeitsmenge beträchtlich kleiner als die Flüssigkeitsmenge in der der Filtration unterworfenen mineralhaltigen Aufschlämmung.a petroleum or Kohlenstofigkeitsfraktion) Vorniischt and the mixture of mineral-containing coal liquid added. For the preparation of the premix, it is possible to use any desired amount of the hydrocarbon-containing liquid with which the calcium salt can form a stable, homogeneous mixture, dispersion or solution. Of course, the amount of liquid used to make the premix is considerably less than the amount of liquid in the mineral-containing slurry being filtered.

Bine relativ geringe Menge einer praktisch mineralfreien Kohlenflüssigkeitsdestillatfraktion kann mit Vorteil zur Herstellung der Vormischung verwendet werden, Nachstehend wird gezeigt, daß, wenn die erforderliche Calciumcarbonatmenge mit einer relativ geringen Menge des mineralfreien Kreislauflöeungsrnittels vorgemischt wird, welches zur Solvatisierung bzw. Lösung der filtrierten Kohlenflüssigkeit verwendet wird, die in einem Grundversuch unter direkter Zugabe von Calciuia™ carbonat ohne Vormischung erzielte Verbesserung der Filtriergeschwindigkeit spürbar gesteigert wird. Dieser Effekt ist besonders überraschend, da die zur Vormischung .des Calciumcarbonate verwendete Lösungsraittelfraktion etwa 70 Gew.-% der mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit, welche der Filtration unterworfen wird, umfaßt» Obwohl das Vormisch-Lösungsmittel dem Lösungsmittelanteil der mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit entsprich^ wird somit beim Grundtest, bei welchem festes Calciumcarbonat direkt der bereits dieses Lösungsmittel enthaltenden mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit einverleibt wird, eine geringere Verbesserung der Filtriergeschwindigkeit erreicht*, Die Vorrnisch-Flüaslgkeii kann eine flüssige Kohlenoder Erdölfraktion se:ui₅ deren Siedebereich innerhalb desIt will be shown below that, when the required amount of calcium carbonate is premixed with a relatively small amount of the mineral free recycle solvent used to solvate or dissolve the filtered coal liquid , which in a basic trial with the direct addition of Calciuia ™ carbonate without premixing noticeably improved filtration speed is increased. This effect is particularly surprising, since the solvent fraction used for premixing the calcium carbonate comprises about 70% by weight of the mineral-containing coal liquid which is subjected to filtration. Thus, although the premix solvent corresponds to the solvent content of the mineral-containing coal liquid. wherein solid calcium carbonate to the already containing this solvent mineral-containing coal liquid is directly incorporated into a smaller improvement in filtration rate achieved * the Vorrnisch-Flüaslgkeii can se a liquid coal or petroleum fraction: ui ₅ having a boiling within the

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Siedebereichs der der Filtration unterworfenen Kohlenflüssigkeit liegt, oder sie kann eine Flüssigkeit darstellen, deren Siedebereich sich unter den Siedebereich der filtrierten Kohlenflüssigkeit erstreckt. Am meisten bevorzugt wird eine Kohlenflüssigkeitsfraktion, von der die Kohleminerale abgetrennt wurden«,It may also be a liquid whose boiling range extends below the boiling range of the filtered hydrocarbon. Most preferred is a coal fraction from which the coal minerals were separated,

Die zur Herstellung der Vormischung verwendete Ölmenge kann im Vergleich zur Menge der filtrierten mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit unbedeutend sein. Die Menge des zur Vormischung verwendeten Öls muß nur zur Bildung einer stabilen und homogenen Mischung, Suspension oder lösung mit dem Calciumsalz ausreichen« Wenn eine höhere ölmenge zur Vormischung herangezogen wird, kann sie sich günstig auf die Filtriergeschwindigkeit auf Grund einer Verminderung der Viskosität der filtrierten Kohlenflüssigkeit auswirken. Der günstige Effekt der vorliegenden Erfindung kann jedoch erzielt werden, ohne daß eine so hohe ölmenge bei der Bildung der Vormischung verwendet wird, daß die Viskosität wesentlich beeinflußt wird. Die erfindungsgemäße Wirkung wird daher unabhängig von und zusätzlich zu irgendwelchen Viskositätseffekten erzielt,The amount of oil used to prepare the masterbatch may be insignificant compared to the amount of filtered mineral-containing coal fluid. The amount of oil used for the premix need only be sufficient to form a stable and homogeneous mixture, suspension or solution with the calcium salt. If a higher amount of oil is used for premixing, it may be beneficial to the filtration rate due to a reduction in the viscosity of the filtered carbon liquid impact. However, the beneficial effect of the present invention can be achieved without using such a high amount of oil in the formation of the premix that the viscosity is significantly affected. The effect according to the invention is therefore achieved independently of and in addition to any viscosity effects,

AusführunssbeisTDielAusführunssbeisTDiel

Nachstehend wird die Erfindung an einigen Aiisführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail in the following with reference to several exemplary embodiments.

Bei der Durchführung der Filtriertests der nachstehenden Beispiele wird ein innerhalb des Filterelemente angeordnetes Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 163 /um (90 mesh) bis zu einer Tiefe von 1,27 cm (0,5 in*) mit Diatomeenerde vorbeschichtet. Das Filterelement hat einen Innendurch-In carrying out the filtration tests of the examples below, a sieve within the filter element having a mesh size of about 163 / μm (90 mesh) to a depth of 1.27 cm (0.5 in *) is precoated with diatomaceous earth. The filter element has an internal diameter

Berlin, den 24. 9. 1979 AP. B -01 D/211 970 GZ 55 246 12Berlin, September 24, 1979 AP. B -01 D / 211 970 GZ 55 246 12

1 1 9 71 1 9 7

messer von 1₉9 cm und eine Höhe von 3»5 cm sowie eine Oberfläche von 2,84 cm · Zur Verhinderung einer Verformung wird das Sieb auf einen massiven Rost gestellt. Zur Durchführung der Vorbeschichtung wird eine 5-gewichtsprozentige Suspension des Diatomeenerde-Vorbeschichtungsmaterials in einem leich-diameter of 1 ₉ 9 cm and a height of 3 »5 cm and a surface of 2,84 cm · To prevent deformation, the sieve is placed on a solid grid. To carry out the precoating, a 5% by weight suspension of the diatomaceous earth precoating material is mixed in a light

ten Weichmacheröl unter einem Stickstoffdruck von 2,8 kg/cm (40 psi) auf das Sieb aufgedrückt. Die Vorbeschichtung erfolgt bei einer Temperatur nahe jener des anschließenden Filtriervorgangs. Das resultierende poröse Bett des Vorbe™ schichtungsmaterials hat ein Gewicht von etwa 1,2 g. Nach der Abscheidung des Vorbeschichtungsmaterials wird Stickstoff etwa 1 bis 2 Sekunden bei einem Druck von etwa 0,35 kg/cm (etwa 5 psi) zur. Entfernung von Leichtölspuren durch den Filter geblasen. Das Leichtöl fließt in einen auf eine automatische Waage gestellten Behälter und wird darin gewogen, damit die Abscheidung der erforderlichen Menge des Vorbeßchichtuügsxaaterials sichergestellt wird. Anschließend wird das Leichtöl verworfen. Die Waage ist an ein Registriergerät für den späteren Gebrauch angeschlossen, welches eine kontinuierliche (in 5-Sekunden-Abständen) gedruckte Aufzeichnung des gesammelten Filtrats als Funktion der Zeit liefert.The softening oil is then pressurized to the screen under nitrogen pressure of 2.8 kg / cm (40 psi). The pre-coating occurs at a temperature close to that of the subsequent filtration operation. The resulting porous bed of the precoat coating material has a weight of about 1.2 g. After deposition of the precoat material, nitrogen is added for about 1 to 2 seconds at a pressure of about 0.35 kg / cm (about 5 psi). Removal of light oil traces blown through the filter. The light oil flows into a container placed on an automatic balance and is weighed therein to ensure the deposition of the required amount of the feedstock. Subsequently, the light oil is discarded. The balance is connected to a recorder for later use, which provides a continuous (at 5-second intervals) printed record of the collected filtrate as a function of time.

Eine 750-g-Probe vom unfiltrierten Öl ohne jeglichen Zusatz wird dann in einen als Vorratsbehälter dienenden getrennten Autoklaven gegeben. Das unfiitrierte Öl wird bei Temperaturen von 38 bis 54 ⁰G (100 bis 130 ⁰F) gehalten und kontinuierlich gerührt. Das Rühren -wird mit Hilfe von zwei Turbinen eines Durchmessers von jeweils 5 cm durchgeführt. Die Achsgeschwindigkeit beträgt 2000 UpM_e Zu Beginn der Filtration wird der Autoklav unter einen vorbestimmten Stickstoffdruck von 2,8 bis 5»6 kg/cm^c (40 bis 80 psi) gesetzt* Das aus denA 750 g sample of the unfiltered oil without any additive is then placed in a separate autoclave serving as a reservoir. The unfiitrided oil is maintained at temperatures of 38 to 54 ⁰ G (100 to 130 ⁰ F) and stirred continuously. Stirring is carried out by means of two turbines of 5 cm diameter each. The axle speed is 2000 rpm _e At the start of filtration, the autoclave is under a predetermined nitrogen pressure from 2.8 to 5 »6 kg / cm ^c (40 to 80 psi) * The from the

21 1970,21 1970,

Autoklaven ausfließende unfiltrierte Öl strömt durch eine Vorheizschlange, - deren Verweilzeit durch Betätigen von Ventilen geregelt wird und die am Einlaß und Auslaß mit Thermoelementen ausgestattet ist, mit deren Hilfe das den Filter erreichende ungefilterte öl bei einer gleichmäßigen Temperatur gehalten wird«, Das ungefilterte Öl sti'omt vom Vorerhitser zum Filter, wo ein fester Filterkuchen und ein 5¹Htrat, erhalten werden. Das Filterelement und der Filtererhitzer sind ebenfalls mit Thermoelementen ausgerüstet. Wie erwähnt, wird das Filtrat auf einer Waage aufgefangen, und sein Gewicht wird alle 5 Minuten automatisch festgehalten«, Das Filtrat wird in einem sauberen Behälter aufgefangen.Autoclave effluent unfiltered oil flows through a preheating coil, whose residence time is controlled by actuation of valves and which is equipped at the inlet and outlet with thermocouples, by means of which the unfiltered oil reaching the filter is kept at a uniform temperature ", the unfiltered oil sti 'from the preheater to the filter, where a solid filter cake and a 5 ¹ Hratat are obtained. The filter element and the filter heater are also equipped with thermocouples. As mentioned, the filtrate is collected on a balance and its weight is automatically recorded every 5 minutes. "The filtrate is collected in a clean container.

Ferner werden Vergleichstests zur Bestimmung der Wirkung eines calciumcarbonathaltigsn Zusatzes unter Verwendung des gleichen ungefilterten Öls, für das Filtrationswerte ermittelt wurden, durchgeführt. Zuerst werden das Rohrsystem undFurther, comparative tests are carried out to determine the effect of a calcium carbonate-containing additive using the same unfiltered oil for which filtration values were determined. First, the pipe system and

der Filter mit Stickstoff bei einem Druck von etwa' 7 kg/cm (etwa 100 psi) vom ungefilterten öl gereinigt, Der Zusatzstoff wird sodann in den das ungefilterte öl enthaltenden Autoklaven (Vorratsbehälter) gegeben. Bin getrenntes .Filterelement wird in der vorstehend beschriebenen iVsise ausgerüstet und vorbeschichtet, und die Tests unter Anwendung eines Zusatzstoffs im ungefilterten 01 werden in der in den nachstehenden Beispielen beschriebenen V/eiso durchgeführt. Uaeh jeder Filtration wird der Rückstand am Vorbeschichtungsmaterial im Filter zur Entfernung des ungefilterten Öls mit Stickstoff gefüllt und mit einer geeigneten Flüssigkeit gewaschenethe filter is purged of the unfiltered oil with nitrogen at a pressure of about 7 kg / cm (about 100 psi). The additive is then added to the autoclave (reservoir) containing the unfiltered oil. A separate filter element is equipped and precoated in the manner described above, and the tests using an additive in unfiltered oil are carried out in the manner described in the examples below. During each filtration, the residue on the precoat material in the filter is filled with nitrogen to remove the unfiltered oil and washed with a suitable liquid

Nachstehend wird eine Analyse einer bei den Tests der folgenden Bsispiele verwendeten typischen ungefilterten SRC-Aus-The following is an analysis of a typical unfiltered SRC output used in the tests of the following examples.

Berlin, den/24· 9. 1979 AP B, 01 D/211 970 GZ 55 246 12Berlin, 24/9/1979 AP B, 01 D / 211 970 GZ 55 246 12

21 19 7021 19 70

gangskohlenflüssigkeit angegeben. Obwohl in den Druckverminderungsstufen des Verfahrens etwas Leichtöl von der Ölbeschickung zum Filter übergeht, verliert das dem Filter zugeführte Öl vor der Filtration nichts von seinem Feststoffgehalt,indicated gangskohlenflüssigkeit. Although, in the depressurization stages of the process, some light oil passes from the oil feed to the filter, the oil fed to the filter does not lose any of its solids content prior to filtration,

spezifisches Gewicht bei 15,6 ⁰C (60 ⁰P): 1,15specific gravity at 15.6 ⁰ C (60 ⁰ P): 1.15

kinematisc (24,1 CSt)kinematics (24,1 CSt)

(60 P): 1,5(60 P): 1.5

kinematische Viskosität bei 98,9 ⁰C (210 ⁰F): 24,1 10~⁶ (21 ) 2kinematic viscosity at 98.9 ⁰ C (210 ⁰ F): 24.1 ~ 10 ⁶ (21) 2

Dichte bei 15,6 ⁰C (60 ⁰P): 1,092 Aschegehalt: 4,49 Gew.-% Pyridinurüösliche: 6,34 Gevn-% Destillation/gemäß ASTM D1160Gravity at 15.6 ⁰ C (60 ⁰ P): 1.092 ash content: 4.49 wt .-% Pyridinurüösliche: 6.34 Gevn-% distillation / ASTM D1160

% Temperatur^ % Temperature ^ 55 270270 71-Gewinnung71 extraction , C ("F) bei 1 Atm,, C ("F) at 1 atm, 1010 285285 (518)(518) 2020 297297 (545)(545) 3030 317317 (566)(566) 4040 341341 EeisDielEeisDiel (602)(602) 5050 368368 (645)(645) 6060 409409 (695)(695) 7070 487487 (768)(768) (909)(909) sämtlicher destillierbarerall distillable Anteile erfolgt beiShares are at 466 ⁰G (925 ⁰F)466 ⁰ G (925 ⁰ F) 11

Eine Aufschlämmung einer einen Mineralrückstand enthaltenden Kohlesflüssigkeit wird bei 260 ⁰C (500 ⁰P) und einem Filter-A slurry of a mineral residue-containing coal liquid is at 260 ⁰ C (500 ⁰ P) and a filter

Berlin, den 24. 9. 1979 AP B 01 D/211 970 GS 55 246 12Berlin, 24 September 1979 AP B 01 D / 211 970 GS 55 246 12

2.1 19 702.1 19 70

druckabfall von 5,6 kg/cm (80 psi) filtriert· Die bei diesen Tests filtrierte Kohlenflüssigkeit ("Ausgangsmaterial A") wird mit und ohne Zusatz von Calcit filtriert· Bei dem unter Zusatz von Calcit durchgeführten Test wird der Calcit in die Kohlenflüssigkeit ohne Vormischung bei Raumtemperatur eingestreut, und die Flüssigkeit wird dann gerührt. Anschließend wird das Gemisch auf die Filtriertemperatur erhitzt. Der Calcit bildet eine homogene Mischung oder Dispersion. Die nachstehend angegebenen Filtriergeschwindigkeiten gelten für die erste Minute der Filtration*5.6 kg / cm (80 psi) pressure drop filtered. The hydrocarbon filtered ("Stock A") is filtered with and without calcite added. The calcite is added to the char without the calcite Pre-mixed at room temperature, and the liquid is then stirred. Subsequently, the mixture is heated to the filtration temperature. The calcite forms a homogeneous mixture or dispersion. Filtration rates given below are for the first minute of filtration *

Kohlenflüssigkeit Zusatz, Gew,-% Filtriergeschwin _m _i _m digkeit, g/min Carbon liquid additive, wt, -% Filtriergeschwin _m _i _m speed, g / min

A.usgangsmaterial A keiner 4₉5A. starting material A none 4 ₉ 5

Ausgangsmaterial A Calcit, 2,7 % 5,8Starting material A Calcite, 2.7% 5.8

Die Ergebnisse zeigen, daß bereits der reine Calcitzusatz die Filtriergeschv/indigkeit wesentlich verbessert.The results show that even the pure calcite additive significantly improves the filtration efficiency.

Die Filtrierbedingungen dieses Beispiels entsprechen der Tests von Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß die den Calcit enthaltende Kohlenflüssigkeit vor der Filtration 60 Minu ten bei der Filtriertemperatur gehalten wird,The filtration conditions of this example are similar to the tests of Example 1 except that the calcite-containing coal liquor is held at the filtration temperature for 60 minutes prior to filtration.

Kohlenflüssigkeit Zusatz, Gew.-% Filtriergeschwindigkeit,g/minCoal addition,% Filtration Rate, g / min

Ausgangsraaterial A keiner 4_S5Starting material A none 4 _S 5

Ausgangsmaterial A Calcit, 1_S3 % 6,8 Ausgangsmaterial A Calcit, 2_S7 % 5»7Starting material A Calcite, 1 _S 3 % 6,8 Starting material A Calcite, 2 _S 7 % 5 »7

Ein Vergleich des mit 2.7 % Calcit durchgeführten Tests die-A comparison of the test carried out with 2.7 % calcite

Berlin, den 24« 9« 1979 AF B 01 D/211 970 GZ 55 246 12Berlin, 24 "9" 1979 AF B 01 D / 211 970 GZ 55 246 12

19701970

ses Beispiels mit Beispiel 1 zeigt, daß ähnliche Resultate unabhängig davon erzielt werden, ob das calcithaltige, dem Filter zugeführte. Ausgangsgemisch 60 Minuten vor der Filtra tion bei der Filtriertemperatur gehalten wird oder nicht.This example with Example 1 shows that similar results are achieved regardless of whether the calcite-containing fed to the filter. Starting mixture 60 minutes before Filtra tion is kept at the filtration temperature or not.

Es werden Filtriertests unter Verwendung einer einen Mineral« rückstand enthaltenden Kohlenflüssigkeit ("Ausgangsmaterial B") durchgeführt. Die Temperatur, der Kohlenflüssigkeit während der Filtriertests beträgt 260 ⁰C (500 ⁰F) und der Druckabfall über den Filter 5,6 kg/cm (80'psi). Ein Test wird ohne Filterhilfsmittel durchgeführt, während ein anderer Test nach Suspendieren eines Diatomeenerde-Filterhilfsmittels in der Kohlenflüssigkeit vorgenommen wird, Bei den Tests wird der Filter in der vorgenannten Weise mit einem Filterhilfsmittel vorbeschichtet. Die nachstehend angegebenen Filtriergeschwindigkeiten gelten für die erste Minute der Filtration.Filtration tests are carried out using a mineral residue-containing coal liquor ("Feedstock B"). The temperature of the coal liquid during the Filtriertests is 260 ⁰ C (500 ⁰ F) and the pressure drop over the filter 5.6 kg / cm (80'psi). One test is performed without filter aid, while another test is done after suspending a diatomaceous earth filter aid in the carbon liquid. In the tests, the filter is precoated with a filter aid in the aforementioned manner. The filtration rates given below are for the first minute of filtration.

Kohlenflüssigkeit Zusatz, Gew.-% Filtriergeschwin-• digkeit, g/min _Charcoal additive,% by weight Filtration speed, g / min _

Ausgangsmaterial B keiner 3»9Starting material B none 3 »9

Ausgangsmaterial B Diatomeenerde, 2,4Starting material B Diatomaceous earth, 2,4

1 % 1 %

Die obigen Resultate zeigen, daß ein als solches zugesetztes Diatonieenerde-Filterhilfsmittel die Filtergeschwindigkeit negativ beeinflußt, Es ist bekannt, daß Filterhilfen, welche eine mechanische oder nicht-chemische Wirkung ausüben, sich bei der Filtration von Kohlenflüssigkeit nicht günstig auswirken, wenn sie als solche zugegeben (d„ h, mit der zum Filter strömenden Ausgangsflüssigkeit vermischt) werden* FernerThe above results show that a diatonic earth filter aid added as such negatively affects the filter speed. It is known that filter aids which exert a mechanical or non-chemical action do not have a beneficial effect on the filtration of coal liquor when added as such (d "h, mixed with the starting liquid flowing to the filter)

-¹T- 21 1970- ¹ T-21 1970

ist bekannt, daß Filterhilfen mit mechanischer Wirkungsweise bei Anwendung als Filtervorbeschichtungsmaterial die Filtration von Kohlenflüssigkeiten begünstigen,It is known that filter aids with mechanical action when used as a filter precoat material favor the filtration of coal liquids,

Example 4

Es werden weitere Piltriertests unter Verwendung einer minsralhaltigen Kohlenflüssigkeit ("Ausgangsmaterial C") durchgeführt, um die Wirkung verschiedener nicht-reaktiver Materialien mit jener von nicht-vorgemischtem Calcit auf die Filtriergeschwindigkeit der Kohlenflüssigkeit zu vergleichen» Die Tests werden mit der Kohlenflüssigkeit bei 260 ⁰O (500⁰P) und einem Filterdruckabfall von 5»6 kg/cm (80 psi) vorgenommen· Bei allen Tests wird der Filter in der vorgenannten Weise mit einem Filterhilfsmittel vorbeschichtet. Die nachstehend angegebenen Filtriergeschvvindigkeiten gelten für die erste Minute der Filtration.It will be using a minsralhaltigen carbon liquid ( "feedstock C") made further Piltriertests to compare the effect of various non-reactive materials with that of non-premixed calcite on the filtration of carbon liquid "The tests with the carbon liquid at 260 ⁰ O (500 ⁰ P) and a filter pressure drop of 5 »6 kg / cm (80 psi) made · In all tests, the filter is precoated in the aforementioned manner with a filter aid. Filtration rates given below are for the first minute of filtration.

Kohlen- Teilchengröße Filtrierge-Coal particle size filtration

flüssigkeit Zusatz, Ge\v.-j£ des Zusatzes schwindigkeit,fluid additive, vv-j of additive speed,

Ausgangsma- keiner - 1,0Initial dimensions - 1.0

terial Cmaterial C

Ausgangsma- Sand, 0,7 % 149 bis 177 /um 1,1Starting ma- sand, 0.7 % 149-177 / around 1.1

terial C (80-100 mesh)terial C (80-100 mesh)

Ausgangsma- neutrales Alu- 149 bis 177 /um 0,3Starting neutral aluminum 149-177 / around 0.3

terial C miniumoxid, (80-100 mesh) 0,7 % terial C oxide, (80-100 mesh) 0.7 %

Ausgangsma- Galcit, 0,7 % < 44 ,-um 2,2Starting galenite, 0.7 % < 44, -to 2.2

terial C (<325 mesh)material C (<325 mesh)

1.1971197

Die obigen Resultate zeigen, daß der Calcitzusatz die PiI-triergeschwindigkeit wesentlich verbessert, während Sand und neutrales Aluminiumoxid nur eine geringe oder keine Verbesserung bewirken. Da Sand und neutrales Al₀Oo vermutlich eine mechanische Wirkung auf den Filter ohne Erzielung eines Vorteils ausüben, wird der mit Calcit erreichte Vorteil offensichtlich auf andere Weise (d. h. auf Grund eines chemischen Effekts) erzielt, .The above results show that the calcite addition significantly improves the piling rate, while sand and neutral alumina provide little or no improvement. Since sand and neutral Al ₀ Oo presumably have a mechanical effect on the filter without obtaining an advantage, the advantage achieved with calcite is obviously achieved in another way (ie due to a chemical effect).

Man führt Tests durch,- um die Wirkung der Temperatur auf die Filtriergeschmndigkeit einer mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit C&usgangsffiaterial D") im Gemisch mit nicht-vorgesischtem Calcit aufzuzeigen. Bei diesen Tests wird eine Kohlenflüssigkeit-Destillatfraktion mit einem Siedebereich von 49 bis 187 °C (120 bis 368 ⁰P) unabhängig von und vor der Zugabe des Calcits, welcher in die Kohlenfliissigkeit als Peststoff eingesprüht wird, zugegeben. In keinem¹ Test wird der Kohlenflüssigkeit eine Mischung von Calcit und leichtöl zugesetzt. Der Druckabfall bei den Tests beträgt jeweils 5,6 kg/cm (80 psi) und die Temperatur der Flüssigkeit entweder 2o4 ⁰C oder 260 ⁰C (400 ⁰F oder 500 ⁰F), Die nachstehend angegebenen Piltriergeschwindigkeiten gelten für die erste Minute der Filtration.Tests are carried out to show the effect of temperature on the filtration rate of a mineral-containing coal liquor D "in admixture with non-prespiced calcite, in which tests a coal liquid distillate fraction having a boiling range of from 49 to 187 ° C (120 to 368 ⁰ P) independently of and prior to the addition which is sprayed as Peststoff in the Kohlenfliissigkeit of calcite, is added. in no ¹ test coal liquid is a mixture of calcite and light oil added. the pressure drop in the tests is in each case 5.6 kg / cm (80 psi) and the temperature of the liquid is either 2o4 ⁰ C or 260 ⁰ C (400 ⁰ F or 500 ⁰ F). The flow rates listed below are for the first minute of filtration.

Kohlenf1üs aigke χ tKohlenf1üs a igke χ t

Piltrier-Piltrier-

temperaiur, C (O)temperaure, C (O)

Zusatz, GeWe-%Addition, GeWe-%

Ausgangomaterial D Aiioga-ngsmatorial D Au8gan gsina ΐ eri al DSource material D Aiog ng-Merged D Au8gan gsina ΐ eri al D

Aucigssgsmaterial D Ausga.ngama te rial DAucigssgsmaterial D Ausga.ngama te rial D

Au σ g a κ g s m a t e r i a I D AuBgaiigamaterial D Ansgaagamaterial DAu σ ga κ gsma t eria ID AuBgaiigamaterial D Ansgaagamaterial D

Ausgangsmriterial D Auögangsmaterial D Piltriergeschwindigkeit, g/minOutput Criteria D Exit Material D Pilier Speed, g / min

260 (500) · keiner260 (500) · none

260 (500) 5 % Leichtöl260 (500) 5% light oil

260 (500) 5 % Leichtöl + 1 % Calcit260 (500) 5% light oil + 1 % calcite

204 (400) 5 % Leichtöl204 (400) 5% light oil

204 (400) 5 % Leichtöl + 1 % Calcit204 (400) 5% light oil + 1 % calcite

204 (400) 9 % Leichtöl204 (400) 9 % light oil

204 (400) 9 % Leichtöl + 1 % Calcit204 (400) 9 % light oil + 1 % calcite

204 (400) 9 % Leichtöl + 2 % Calcit204 (400) 9 % light oil + 2% calcite

204 (400) 14 % Leichtöl204 (400) 14% light oil

204 (400) 14 % Leichtöl + 1 % Calcit204 (400) 14 % light oil + 1 % calcite

2,6 3,9 4,32.6 3.9 4.3

3,0 2,83.0 2.8

3,7 3,7 3,43.7 3.7 3.4

4,8 4,54.8 4.5

VOVO OO !>!> toto II tSJTSJ »Ti"Ti (D(D hlhl vnvn ωω HH VJlVJL H*H* OO ϋϋ roro -F*-F * cncn P^P ^ _i_i roro fcsfcs roro —1-1 -Λ-Λ roro VOVO •• OO VOVO OO VOVO VOVO

Berlin, den 24. "9· 1979 AP B 01 D/211 970 - GZ 55 246 12Berlin, 24th 9th 1979 AP B 01 D / 211 970 - GZ 55 246 12

Die obigen Resultate zeigen, daß bei einer Filtriertemperatur von 260 ⁰G (500 ⁰P) die Filtriergeschwindigkeit bei Verwendung eines Leichtöls ohne Calcit erhöht wird und daß die Zugabe von nicht-vorgemischtein Calcit zu einer v/eiteren Verbesserung der Filtriergeschwindigkeit führt. Bei einer PiI-triertemperatür von 204 ⁰C (400 ⁰P) führt die Gegenwart von immer höheren Leichtolmengen zu ebenfalls fortschreitend verbesserten Filtriergeschwindigkeiten auf Grund einer Viskositätsverminderung, jedoch bewirkt der Calcitzusatz entweder keine weitere Erhöhung oder eine geringfügige Verminderung der Filtriergeschwindigkeit. Aus den Werten geht hervor, daß die günstige Wirkung des Calcits temperaturabhängig ist, und es zeigt sich deutlich, daß der vom Calcit ausgeübte Effekt chemischer Hatür ist. Wenn der Effekt mechanischer Natur wäre (wie im Falle eines herkömmlichen Filterhilfsmittels), würde sich auch bei den bei 204 ⁰C (400 ⁰P) durchgeführten Tests ein Vorteil bei Verwendung von Calcit ergeben.The above results show that at a filtration temperature of 260 ⁰ G ⁽⁰ 500 P), the filtering speed is increased by use of a light oil without calcite and that the addition of non-vorgemischtein calcite results in a v / Eiteren improvement in the filtration rate. In a PII trier temperamental door of 204 ⁰ C (400 ⁰ P), the presence of ever higher Leichtolmengen results also progressively improved filtration rates due to a reduction in viscosity, but the Calcitzusatz causes either no further increase or a slight decrease in filtration rate. The data indicate that the beneficial effect of calcite is temperature dependent, and it clearly shows that the effect exerted by calcite is chemical. If the effect were mechanical in nature (as in the case of a conventional filter aid), then the tests conducted at 204 ^° C (400 ^° P) would also have an advantage in using calcite.

-Man führt Teste durch, um die Wirkung der Zugabe von Calcit zur Kohlenflüssigkeit in Form einer Vormischung von Calcit in einer geringen Menge eines Verfahrenslösungsmittels (process solvent) eines Siedebereichs von 254 bis 463 C (489 bis 866 ⁰P) aufzuzeigen. Das Lösungsmittel ist eine Kreislaufde-stillatfraktion der hergestellten Kohlenflüssigkeiten. Es ist sehr wichtig, daß die mineralhaltige Kohlenflüssigkeit, •welche einer Filtration unterworfen wurde, bereits etwa 70 Gevv,~% dieses Lösungsmittels enthält» Die zur Herstellung der Vormischung verwendete Lösungsmitteimenge ist im Vergleich zur Meng® der Kohlenflüssigkeit unbedeutend und nicht groß genug, um die Viskosität der Kohlenflussigkeit zu beeinflus-Mann performs tests to demonstrate the effect of adding calcite to the coal in the form of a premix of calcite in a small amount of a process solvent of a boiling range of from 254 to 463 C (489 to 866 ⁰ P). The solvent is a Kreislaufde-stillatfraktion of the produced coal liquids. It is very important that the mineral-containing coal liquor which has been subjected to filtration already contains about 70% by volume of this solvent. The amount of solvent used to prepare the premix is insignificant, and not large enough, in comparison to the amount of Coal to influence the viscosity of the carbon fluency

1 i 9701 i 970

sen. Die Piltrationstests werden mit dem Ausgangsmaterial A von Beispiel 1 bei 260 ⁰G (500 ⁰P) unter Anwendung eines Pil-sen. The Piltrationstests be with the starting material A of Example 1 at 260 G ⁰ (500 ⁰ P) using a pilgrim

terdruckabfalls von 5,6 kg/cm (80 psi) durchgeführt. Die nachstellend angegebenen Piltriergeschwindigkeiten gelten für die erste Minute der Filtration. Die letzten drei Tests werden durchgeführt, nachdem die mineralhaltige Kohlenflüssigkeii;, welche Calcit enthält, vor der Piltration 60 Minuten bei der Filtriertemperatur gehalten wurde. Bei den Tests, bei welchen der Calcit direkt ohne Verfahrenslösungsmittel der Kohle einverleibt wird, wird der Calcit in die Kohlenflüssigkeit eingesprüht, wonach gerührt wird.pressure drop of 5.6 kg / cm (80 psi). The indicative indicated Piltriergeschwindigkeiten apply to the first minute of filtration. The last three tests are carried out after the mineral-containing charcoal containing calcite was kept at the filtration temperature for 60 minutes before the filtration. In the tests in which the calcite is incorporated directly into the coal without any process solvent, the calcite is sprayed into the coal liquor, followed by stirring.

Kohlen- Zusatz, Gew,-% der Aufschlämmung Filtriergeflüssigkeit mit Verfahrens!©"- schwindigkelt,Charcoal additive,% by weight of the slurry Filtration fluid with method!

sungsniittel Zusatz g/minAdditive g / min

einverleibtincorporated

Ausgangsina- keiner terial AStarting material - no material A

Ausgangsma- Calcit, 1 % terial AStarting calcite, 1 % material A

Ausgangsma- Calcit, 1,5 % terial AStarting calcite, 1.5 % material A

Ausgang Lina- Calcit, 1 % terial AExit Lina calcite, 1 % material A

Ausgangsma- Calcit, 2,3 % terial AStarting calcite, 2.3 % material A

Ausgangsma- Calcit, 2_S7 % terial AStarting calcite, 2 _S 7 % material A

neinNo

4,5 7,1 8,6 6,8 7,5 5,74.5 7.1 8.6 6.8 7.5 5.7

Berlin, den 24* 9· 1979 AP B 01 D/211 970 GZ 55 246 12Berlin, 24 * 9 · 1979 AP B 01 D / 211 970 GZ 55 246 12

-22- 21 1970-22- 21 1970

Die obigen Werte zeigen_s daß die Filtriergeschwindigkeit bei einem direkten Zusatz von Calcit zur Kohlenflüssigkeit ohne Verfahrenslosungsmittel beträchtlich erhöht wird. Ferner geht aus den Werten hervor, daß die Erhöhung der Filtriergeschwindigkeit beträchtlich gesteigert wird, wenn der Calcit in Form eines Gemisches in einer geringen'Menge desselben Lösungsmittelöls zugesetzt wird, v^elches etwa 70 Gew»-% der der Filtration unterworfenen mineralhaltigen KohlenflUssigkeit umfaßt.The above values _s that the filtration rate is significantly increased in a direct addition of calcite to coal liquid without process solvent. It is also apparent from the data that the increase in the rate of filtration is considerably increased when the calcite is added in the form of a mixture in a small amount of the same solvent oil, which comprises about 70% by weight of the mineral-containing coal fluid subjected to filtration.

Claims

1 if 7

A process for separating particles of coal minerals from a coal liquid in which the particles are suspended, characterized in that a calcium salt is added to the coal liquid before the separation stage,

2. The method according to item 1, characterized in that one adds the Calciuasalz in powder form,

3. The method according to item 1, characterized in that one adds the calcium salt in Porrn of a mixture with a hydrocarbon-containing oil.

4 # Method according to items 1 and 3 »characterized in that calcium carbonate is used as the calcium salt,

5, process according to item 4, characterized in that calcite is used as calcium carbonate,

6, method according to item 4, characterized in that one uses as calcium carbonate aragonite.

7, method according to items 1 to 3 * characterized in that calcium acetate is used as calcium salt «

8 * Method of Punk-i '1 to 3? characterized in that as calcium salts CaCO-,. MgCO, wasted

9 * Verfahran to point 1 to S, characterized in that da3 as a separation stage a Piltrierstufe aB

Berlin, 24 September 1979 AP B OT D / 211 970 GZ 55 246 12

10 «method according to item 1 to 9, characterized in that one uses as a separation stage a Absitz- or, sedimentation.

11, method according to item 1 to 10, characterized in that applying a calcium salt amount of about 1 to 100 g per liter of carbon liquid.

12 «method according to item 1 to 11, characterized in that one applies a calcium salt amount of about 10 to 50 g per liter of carbon liquid,

13 * Method according to items 1 to 12, characterized by

that the coal liquid during the separation stage has a temperature of more than 204 ⁰ C C> 400 P),

14 · The method of item 1 to 12 "characterized in that the coal liquid at a temperature of more than 213 ⁰ C (during the separation step.> 425 ⁰ IO" 450 ⁰ P) has preferably (more · than 232 ⁰ C.

Method according to items 1 to 14, characterized in that the coal liquid contains carbon dioxide.

16 «process according to item 1 to 15 *, characterized in that the hydrocarbonaceous oil used is a petroleum oil,

17. The method according to item 1 to 15, characterized in that the hydrocarbonaceous oil used is a Kohlenflussigkeitsdestillat »-

Berlin, 24 September 1979 AP B 01 D / 211 970 GZ 55 246 12

18. Method according to. Item 17, characterized in that the hydrocarbonaceous oil used is a distillate fraction of the coal minerals containing coal liquid.

Process according to items 1 to 15, characterized in that the hydrocarbonaceous oil used is the solvent used to produce the coal fluid.

20, method according to item 1 to 19 », characterized in that one uses as a separation stage a Piltrierstufe and first a precoat on the Piiter up. brings.

"Approach to item 20, characterized in that. a calcium salt, preferably calcium carbonate, is used as precoating material.