DE1421272B2

DE1421272B2 - Verfahren zur herstellung einer kohleloesung

Info

Publication number: DE1421272B2
Application number: DE19601421272
Authority: DE
Inventors: Ward James Westfield N J Martin Samuel W Oak Park 111 Bloomer (verstor ben), (V St A)
Original assignee: Lummus Co
Current assignee: Lummus Technology LLC
Priority date: 1959-08-03
Filing date: 1960-08-02
Publication date: 1973-06-07
Also published as: DE1421272A1; GB964574A; SE326684B; DE1421272C3; DE1471569A1

Description

3 4

Destillate der beiden Verkokungen werden danach Minimum gehalten werden. Der Lösetank 3 befindet

vereinigt und zur Wiedergewinnung bestimmter Frak- sich auf einer Temperatur zwischen 400 und 44O⁰C,

tionen fraktioniert, wobei eine oder mehrere dieser und oberhalb der Zersetzungsendtemperatur der als

Fraktionen zurückgeführt werden kann. Eine Entfer- Ausgangsmaterial verwendeten Kohle, wodurch ein

nung von Asche und mineralischen Bestandteilen aus 5 wesentlicher Teil des extrahierbaren kohlenstoff-

der als Ausgangsmaterial verwendeten Kohle wird haltigen Materials in der Rohkohle — die insbesondere

nicht erwähnt. Die flüssige Phase dient bei dem Ver- zyklischen dreidimensionalen Komponenten der Kohle

fahren gemäß dieser Patentschrift nicht als Lösungs-, — thermisch depolymerisiert wird. Die gebildete

sondern lediglich als Transportmittel. Mit solchen Kohlelösung besitzt ähnliche physikalische Eigen-

Nichtlösungsmitteln ist naturgemäß auch kein Extra- io schäften wie niedrigsiedende, verkohlte Kohleteer-

hieren von kohlenstoffhaltigem Material aus der Kohle peche. Bei Durchführung des Verfahrens innerhalb

möglich. des genannten Temperaturbereiches werden mehr als

Aufgabe der Erfindung ist es, eine von Faserkohle 95% der extrahierbaren kohlenstoffhaltigen Stoffe

und anorganischen Schwefelverbindungen freie, asche- herausgelöst. Arbeitet man unterhalb des angegebenen

arme Kohlelösung herzustellen, dabei unter Vermei- 15 Temperaturbereichs von 400 bis 440° C, so ergibt sich

dung übermäßiger Drücke durch Wahl des Lösungs- der Nachteil, daß ein zu kleiner Teil der extrahier-

mittels das Auftreten unerwünschter Lösungsmittel- baren kohlenstoffhaltigen Stoffe gelöst wird, während

dämpfe bei der Extraktion auszuschalten und das zum eine Polymerisation des hochsiedenden Lösungsmittels

Extrahieren verwendete Lösungsmittel auf bequeme und der Kohlelösung bei Temperaturen oberhalb etwa

Weise zu gewinnen. 20 825° F (440⁰C) beobachtet wurde. Für eine wirkungs-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch volle Lösung müssen sowohl die Polymerisation der

gelöst, daß man die Kohle, die bis 20% Asche enthält, Kohlelösung als auch die des Lösungsmittels niedrig

mit einem hochsiedenden flüssigen Lösungsmittel gehalten werden.

mit einem hohen Gehalt an aromatischen Verbin- Die Produkte der Depolymerisation sind in dem düngen und einem Siedebeginn, umgerechnet auf eine 25 hocharomatischen Lösungsmitteln löslich. Nicht geAtmosphäre, von zwischen 343 und 455⁰C bei einem löste und unlösliche Bestandteile, die nicht gelöste Druck zwischen 1 und 7 Atmosphären und einer extrahierbare kohlenstoffhaltige Materie enthalten, Temperatur von 400 bis 440° C während 5 bis 120 Mi- und unlösliche Mineralien oder Asche und mineranuten extrahiert und das hauptsächlich aus Faserkohle lische Holzkohle sind in der Kohlelösung suspendiert, und anorganischen Schwefelverbindungen bestehende 30 Ein Rührer (nicht dargestellt) kann verwendet werden, suspendierte Material bei einer Temperatur von etwa um die Mischung aus Kohle und Lösungsmittel 205 bis 371°C mit Hilfe eines überzogenen Filters während des^Auflösevorgangs durchzurühren,
abtrennt, wobei ein hochsiedendes Lösungsmittel ein- Die Lösungstemperaturen werden in dem Lösetank 3 gesetzt wird, das durch Verkoken der nach Abtrennung durch Umwälzen eines Teils der Kohlelösung und der des suspendierten Materials erhaltenen Lösung des 35 Mischung aus Kohle und Lösungsmittel durch einen kohlenstoffhaltigen Materials und durch Fraktio- äußeren Wärmeaustauscher aufrechterhalten. Der nieren der dabei erhaltenen dampfförmigen Produkte abgezogene Teil wird mit Hilfe der Pumpe 6 unter gewonnen wurde. Steuerung durch Ventil 7 über eine Leitung 5 zu einem

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung im Beheizungsgefäß 8 und danach wieder über die

folgenden näher erläutert. 4° Leitung 9 zu dem Lösetank 3 geführt. Eine Durch-

Die Figur zeigt ein Fließbild entsprechend einer satzzeit für die Rohkohle von 5 bis 120 Minuten ist

bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. normalerweise ausreichend, um wirksam zu lösen oder

Die zu entaschende bituminöse oder unterbitumi- zu digerieren und das extrahierbare kohlestoffhaltige

nöse Kohle oder Braunkohle und/oder eine Mischung Material mit gutem Wirkungsgrad abzuziehen. Da

davon wird in einem Trichter 1 in gemahlenem oder 45 das Lösungsmittel einen Siedebeginn (umgerechnet

pulverisiertem Zustand gesammelt, von wo aus dieses auf 1 Atmosphäre) von nur 343° C besitzen kann,

Material kontinuierlich durch eine Fördereinrichtung 2 während die Lösungstemperatur bei 440° C (825° F)

in einen Lösetank 3 gebracht wird, in dem ein Druck liegen kann, ist der Lösetank 3 mit einer Entlüftungs-

zwischen etwa 1 und 7 Atmosphären herrscht. Dieser leitung 10 versehen, die von einem Ventil 11 gesteuert

Druckbereich liegt niedriger als die bisher erforder- 50 wird, um den Abzug der niedrigsten Komponenten

liehen Bereiche, weil das Lösungsmittel einen höheren des Lösungsmittels und sonstiger flüchtiger Stoffe zu

Siedebereich im Vergleich zu denjenigen Lösungs- ermöglichen, die von der Rohkohle abgegeben werden,

mitteln besitzt, die bisher für die Lösung der extrahier- In diesem Zusammenhang wurde beobachtet, daß die

fähigen kohlestoffhaltigen Stoffe verwendet wurden. Menge des flüchtigen Materials praktisch vernach-

Die dargestellte Fördereinrichtung ist mit einer 55 lässigbar ist. Eine praktisch einheitliche Kohlelösung,

Schnecke versehen, die die Kohle in den Lösebehälter 3 in der nichtgelöste und unlösliche feste Stoffe suspen-

ohne Druckverlust führt. Irgendeine andere Einrich- diert sind, die die mineralische Holzkohle und mine-

tung kann an deren Stelle verwendet werden, wenn ralische Stoffe oder Asche enthalten, wird über die am

dafür Sorge getragen ist, daß die Kohle in den Boden befindliche Abzugsleitung 12 abgezogen und

Lösebehälter 3 ohne Druckverlust transportiert wird. 60 über den Kühler 13 mit Hilfe der Pumpe 14 umge-

Das hocharomatische, hochsiedende flüssige Lö- pumpt und zu einem kontinuierlichen Rotationsfilter

sungsmittel wird über die Leitung 4 in den Lösetank 3 15 weitergeleitet.

in einer Menge eingeführt, daß sich ein Verhältnis von Die Kohlelösung wird auf eine Temperatur zwischen

Lösungsmittel zu Kohle zwischen i/₂:l bis 6:1 ergibt. 205 und 371°C (400 bis 700⁰F) abgekühlt, während

Normalerweise wird ein Verhältnis von 2:1 bis 3:1 65 sie durch den Kühler 13 hindurchtritt. Das Filter 15

vorgezogen, da innerhalb dieses Bereichs eine sehr ist mit üblichen Filterhilfen überzogen und wird

wirksame Extraktionsgeschwindigkeit erreicht wird, normalerweise bei einem Druck von etwa 2,8 bis

während die Kosten für das Filtrieren auf einem 4,2 kg/cm² (40 bis 60 psi) betrieben, um eine wirkungs-

volle Entfernung von praktisch sämtlichen suspen- einen Teil des Lösungsmittels dar, das zum Auflösen dierten Festkörpern zu bewirken, einschließlich des oder Digerieren des extrahierbaren kohlestoffhaltigen nichtgelösten kohlenstoffhaltigen Materials. Der FiI- Materials in der pulverisierten zugeführten Rohkohle terkuchen wird ausgewaschen und getrocknet, um ab- verwendet wird. Das Lösungsmittel hat ähnliche sorbiertes Lösungsmittel wiederzugewinnen und wird 5 physikalische Eigenschaften wie ein niedrigsiedendes von dem Filter 15 durch die Leitung 16 abgezogen. Teerdestillat. Bei der Verarbeitung von bituminöser Das vorherige Überziehen des Filters verbessert die Kohle wurde beobachtet, daß im allgemeinen genügend Abtrennung der ungelösten und unlöslichen Teilchen Lösungsmittel (für ein Verhältnis von 2:1 bis 3:1 für von der Kohlelösung. Mit einem überzogenen Filter Lösungsmittel zu Kohle) von der Fraktioniereinheit wurden gefilterte Kohlelösungen hergestellt, deren io erhalten wird, wenn die Einheit so betrieben wird, daß Aschegehalt bei der Analyse nur zwischen 0,08 bis ein Destillat anfällt, das eine anfängliche Siedetempe-0,02 Gewichtsprozent variierte, unabhängig von dem ratur (umgerechnet auf eine Atmosphäre) von etwa Aschegehalt der Rohkohle, der zwischen 1% und 75O⁰F (400⁰C) besitzt. Wenn zusätzlich zum über 20% lag. Daraus ist zu schließen, daß die Wirksamkeit 400⁰C destillierenden Anteil weiteres Lösungsmittel der Entaschung bei der Filtration eine Funktion der 15 erforderlich ist, kann die Fraktioniereinheit so beGröße der Ascheteilchen ist und praktisch nicht von trieben werden, daß sich ein Destillat ergibt, das eine dem Aschegehalt abhängt. Bei der Verwendung anfängliche Siedetemperatur (umgerechnet auf eine üblicher Kieselgurfilter reichen die verbrennbaren Atmosphäre) besitzt, die nur 343° C (650⁰F) beträgt, kohlenstoffhaltigen Stoffe im Filterkuchen aus, um Wenn es erwünscht ist, kann die Fraktioniereinheit diesen weiterhin als Brennstoff für die Erzeugung von 20 auch so betrieben werden, daß sich das letztere Dampf usw. zu verwenden. Kohlenstoffhaltige Filter Destillat ergibt und Überschüsse des Lösungsmittels, ermöglichen eine noch weitergehende Wärmerückge- das nicht für die Anforderungen im Lösetank notwinnung aus dem Filterkuchen. wendig ist, zur Verwendung bei anderen Ver-

Der Schwefelgehalt von Kohlen mit geringem fahrensstufen abgezogen werden. Die Fraktionier-Schwefelgehalt (etwa 1,0 bis 2,0 Gewichtsprozent 25 einheit wird vorzugsweise bei Drücken von 1 bis 7 bis 8 Schwefel) wurde auf Werte zwischen 0,4 und 0,6% Atmosphären betrieben, jedoch ist es im allgemeinen reduziert, so daß sich also eine durchschnittliche beabsichtigt, daß Drücke bis zu 100 Atmosphären in Verminderung von etwa 70% ergab. Da der in der der Einheit aufrechterhalten werden können. Der Rohkohle vorhandene organische Schwefel in dem Lösebehälter kann als Anschluß der Fraktioniereinhocharomatischen Lösungsmittel gut löslich ist, ist die 30 heit angesehen werden, aber es ist nicht erforderlich, Menge des Schwefels, der von der Rohkohle getrennt daß sowohl in der Fraktioniereinheit als auch in dem wird, eine Funktion des Gehaltes an anorganisch Lösebehälter derselbe Druck aufrechterhalten wird, gebundenem Schwefel, d. h. des Pyrit- und Sulfatge- Im allgemeinen wird der durchschnittliche Druck in haltes der Kohle, so daß der Schwefelgehalt der fil- dem Lösebehälter etwas höher liegen als in der trierten Kohlelösung in erster Linie eine Funktion des 35 Fraktioniereinheit, weil normalerweise die Tempera-Gehalts der Kohle an organischem Schwefel ist. Bei tür im Lösebehälter über die Temperatur des Kolon-Kohlen mit hohem Schwefelgehalt ist das Verhältnis nenbodens ansteigt und weil einige niedrigsiedende von anorganischem Sulfat und Pyrit zu organischem Kohlezersetzungsprodukte anwesend sind, die in dem Schwefel normalerweise größer als für Kohle mit ge- Lösebehälter gebildet wurden. Der Bedarf an Lösungsringem Schwefelgehalt. Folglich wurde bei Kohlen 40 mittel kann schließlich einen höheren Druck in beiden mit hohem Schwefelgehalt ein größeres Ausmaß der Einheiten erforderlich machen, damit durch den Verminderung des Schwefelgehaltes beobachtet, wobei Einschluß von leichter flüchtigen Bestandteilen, die der Schwefelgehalt der filtrierten Kohlelösung sogar normalerweise abgezweigt oder über Kopf abgezogen bis auf 0,6 Gewichtsprozent heruntergesetzt werden werden, wenn die Fraktioniereinheit bei niedrigen konnte, was einer totalen Verminderung des Schwefel- 45 Drücken betrieben wird, mehr Lösungsmittel von der gehaltes um 70 bis 90% entspricht. Fraktioniereinheit geliefert wird.

Die praktisch entaschte Kohlelösung wird durch die Das am Anfang benötigte Lösungsmittel wird über

Leitung 17 zum Ausgleichstank 18 geführt, von dem eine Leitung 38 unter Steuerung durch ein Ventil 39

aus sie über eine Leitung 19 und eine Pumpe 20 zu dem ebenfalls in den Zwischentank 37 eingeführt. Die

Wärmeaustauscher 21 (einem geeigneten Heizgerät 5° Menge Lösungsmittel, die nötig ist, um ein Verhältnis

mit Heizspulen) geführt wird. Die Kohlelösung wird von Lösungsmittel zu Kohle Y₂:1 bis 6:1 zu erhalten,

dort auf eine Temperatur zwischen 455 und 566⁰C wird von dem Tank 37 über eine Leitung 40 abgezogen

(850 und 1050⁰F) erhitzt und dann über die Leitung 22 und durch eine Pumpe 41 unter Steuerung durch

und ein Ventil 22a zu einem Koksofen 23 geführt. Ventil 42 in die Leitung 4 geführt. Nach dem Anfahren

Im Koksofen 23 wird die Kohlelösung in Koks und 55 kann Lösungsmittel, wenn die Menge des wirksamen dampfförmige Bestandteile zersetzt. Die Dämpfe Lösungsmittels die Lösungserfordernisse übersteigt, werden durch ein Ventil 25a und eine Leitung 25 einem von dem Tank 37 über eine Leitung 43, für deren Destillationsturm 27 zugeleitet, wo sie mit den fluch- Steuerung ein Ventil 44 vorgesehen ist, abgezogen tigen Stoffen aus der Leitung 10 zusammen destilliert werden. Es wird allgemein angestrebt, daß die Löwerden. Das Destillat wird über eine Leitung 28 zur 60 sungsmittelanforderungen für das Auflösen von biRaffination weitergeleitet, während der Destillations- tuminöser Kohle durch Steuerung des Betriebsdrucks rückstand über eine Leitung 36 in einen Zwischen- und der Betriebstemperatur des Kombinationsturms tank 37 gelangt. erfüllt werden können, so daß die direkte Zufuhr der

Durch eine geeignete Steuerung der Temperatur in Destillierfraktion in der Leitung 36 zu dem Lösebe-

dem Turm 27 besitzt die Dcstillierfraktion in der 65 halter 3 erfolgen kann, in welchem Falle der Zwischen-

Leitung 36 eine anfängliche Siedetemperatur (umge- tank 37 überflüssig ist.

rechnet auf eine Atmosphäre) zwischen 343 und 455⁰C Die folgenden Beispiele sollen zur weiteren Erläute-

(650 bis 850⁰F) und stellt die Gesamtmenge oder rung der Erfindung dienen.

Beispiel 1

Gemäß der Erfindung wurde eine bituminöse Kohle mit der folgenden Zusammensetzung

Feuchtigkeitsgehalt 1,4

flüchtige Stoffe 36,6

fester Kohlenstoff 56,6

Asche 5,4

auf eine solche Teilchengröße zerkleinert, gestoßen und gemahlen, daß 37,3% auf einem Sieb von 0.147 mm lichter Maschenweite (100 Mesh) zurückgehalten wurde. Zu Vergleichszwecken wurde festgestellt, daß der Anteil an gebundenem Schwefel 1,46 Gewichtsprozent betrug. Die zerstoßene Kohle und ein Teerdestillat besitzen eine anfängliche Siedetemperatur von etwa 400° C (750° F) (umgerechnet auf eine Atmosphäre) und wurden in die Lösezone eingeführt, um ein Verhältnis von Lösungsmittel zu Kohle von 3:1 zu erhalten. Die Mischung wurde gerührt, während eine Temperatur von 427° C (800⁰F) und ein Druck von 5 Atmosphären aufrechterhalten wurde. Die erhaltene Kohlelösung wurde auf eine Temperatur von 232⁰C (45O⁰F) gekühlt und über ein Filter, das mit einer Standardfilterhilfe überzogen war, gegeben. Die filtrierte Kohlelösung entsprach einer Ausbeute von 86,3% des extrahierbaren kohlestoffhaltigen Materials, bezogen auf die zerstoßene Kohle, und besaß die folgenden Eigenschaften:

Spezifisches Gewicht (37,8° C) 1,2407

Erweichungspunkt ⁰C (B + R) 66,7

Schwefel (Gewichtsprozent) 0,46

Rückstand an Kohlenstoff (Gewichtsprozent)

Ramsbottom 30,9

Conradson 31,3

CS₂-LösIichkeit (Gewichtsprozent)

Bitumen 76,66

Asche 0,02

Unterschied 23,22

Beispiel 2

Nach den im Beispiel 1 erwähnten Vorarbeiten wurde eine bituminöse Kohle, die dieselben Eigenschaften besaß, wie die Kohle im Beispiel 1, und ein Destillat, das eine anfängliche Siedetemperatur (umgerechnet auf 1 Atmosphäre) von etwa 400⁰C (750⁰F) besaß, in"die Zone im Lösetank eingeführt, um ein Verhältnis von 2:1 zwischen Lösungsmittel und Kohle zu erreichen. Die Mischung wurde gerührt, während ein Druck von 5 Atmosphären und eine Temperatur von 427° C (800⁰F) aufrechterhalten wurden. Die erhaltene Kohlelösung wurde auf eine Temperatur von etwa 233° C (450⁰F) gekühlt und über ein Filter, das mit einer Standardfilterhilfe überzogen war, gegeben. Die filtrierte Kohlelösung ergab eine 67,5 %ige Ausbeute von extrahierbarem kohlenstoffhaltigem Material, bezogen auf die gesamte Kohle, und besaß die folgenden Eigenschaften:

Spezifisches Gewicht (37,8° C) 1,2523

Erweichungstemperatur ⁰C (B + R) ... 100

Schwefelgehalt (Gewichtsprozent) 0,44

Kohlenstoffrückstand (Gewichtsprozent)

Conradson 35,9

CS₂-Löslichkeit (Gewichtsprozent)

Bitumen 68,35

Asche 0,07

Unterschied 31,58

Beispiel 3

Das folgende Beispiel zeigt, daß eine geringerwertige

Kohle, die einen hohen Asche- und Schwefelgehalt besitzt, wirksam entascht werden kann, so daß eine Kohlelösung mit einem Aschegehalt erhalten wird, der praktisch gleich dem solcher Lösungen ist, die von hochwertigen Kohlen hergestellt werden, wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben. Eine bituminöse Kohle

ίο mit der folgenden Zusammensetzung

Feuchtigkeit 2,69

Flüchtige Stoffe 37,7

Gebundener Kohlenstoff 38,9

Asche 19,66

wurde so zerstoßen und gemahlen, daß praktisch die ganze zerkleinerte Kohle durch ein Sieb mit 0,417 mm lichter Maschenweite (35 mesh) hindurchtrat. Zu Vergleichszwecken ergab die Analyse des gebundenen Schwefels 3,72 Gewichtsprozent. Die gestoßene Kohle und ein Teerdestillat mit einer anfänglichen Siedetemperatur (umgerechnet auf 1 Atmosphäre) von 400° C (75O⁰F) wurden in den Lösebehälter eingebracht, so daß sich ein Verhältnis von Lösungsmittel zu Kohle von 3:1 ergab. Die Mischung wurde gerührt, während eine Temperatur von 427⁰C (800⁰F) und ein Druck von 5 Atmosphären aufrechterhalten wurden. Die erhaltene Kohlelösung wurde auf eine Temperatur von 288° C (55O⁰F) abgekühlt und über ein Filter, das mit einer Standardfilterhilfe überzogen war, gegeben. Die gefilterte Kohlelösung ergab eine Ausbeute von 67,3 % der ejitrahierbaren kohlenstoffhaltigen Materie, bezogen auf die zerstoßene Kohle, und besaß folgende Eigenschaften:

Spezifisches Gewicht (37,8° C) 1,2516

Erweichungspunkt ⁰C (B + R) 64

Schwefel (Gewichtsprozent) 0,63

Kohlenstoffrückstand (Gewichtsprozent)

Ramsbottom 32,7

CSg-Löslichkeit (Gewichtsprozent)

Bitumen 76,81

Asche 0,06

Unterschied 23,13

Etwa 89 Gewichtsprozent des ursprünglichen Schwefelgehaltes der Rohkohle wurde von der Kohlelösung getrennt und in den Filterrückstand als Asche in Form von anorganischem Pyrit oder Sulfatschwefel getragen. Das Anwachsen des Prozentsatzes der Verminderung des Schwefelgehalts scheint eine Folge des erhöhten Verhältnisses von anorganischem Pyrit und sulfathaltigem Schwefel zu organischem Schwefel bei geringerwertigen Kohlen zu sein.

Beispiel 4

Das folgende Beispiel zeigt, daß Lignit sehr gut gemäß dem Verfahren nach der Erfindung entascht werden kann, unabhängig von dem wesentlich geringeren Prozentsatz an Kohlesubstanz, die in dem Ausgangsmaterial Lignit oder in der Braunkohle enthalten ist.

Ein getrockneter Lignit mit folgender Zusammensetzung

Feuchtigkeit 1,9

flüchtiges Material 45,2

gebundener Kohlenstoff 38,0

Asche 15,1

309 523/2

9 10

wurde so gestoßen und gemahlen, daß in einem Sieb Spezifisches Gewicht (37,8°C) 1,2355

mit 0,417 mm lichter Maschenweite (35 mesh) 20,9% Erweichungspunkt ⁰C (B + R) 150

zurückgehalten wurden. Der zerstoßene Lignit und ein Schwefel (Gewichtsprozent) 0,57

Destillat mit einer anfänglichen Siedetemperatur (um- ,, ,, „„ , , , ,„ . ,

gerechnet auf 1 Atmosphäre) von etwa 400⁰C (750⁰F) 5 Kohlenstoffruckstand (Gew.chtsprozent)

wurden in einen Lösetank eingeführt, so daß sich ein Ramsbottom 28,0

Verhältnis von Lösungsmittel zu Lignit von 3:1 ergab. CS₂-LösIichkeit (Gewichtsprozent)

Die Mischung wurde gerührt, während eine Temperatur Bitumen 85,13

von 427⁰C (800⁰F) und ein Druck von 5 Atmo- Asche... 0,02

Sphären in der Lösezone aufrechterhalten wurden, xo Unterschied 14,85

Die sich ergebende Kohlelösung wurde auf eine

Temperatur von 316°C (600⁰F) gekühlt und dann Es ist zu beachten, daß in all den obigen Beispielen durch ein mit einer Standardfilterhilfe überzogenes der Schwefel- und Aschegehalt der filtrierten Kohle-Filter hindurchgeleitet. Die filtrierte Kohlelösung lösungen praktisch derselbe war. Dies zeigt, daß der ergab eine Ausbeute von 21,0% der extrahierbaren 15 Wirkungsgrad des Entaschens und des Entschwefelns kohlestoffhaltigen Materie, bezogen auf den zersto- einer Kohlelösung nicht auf eine bestimmte Kohleßenen Lignit, und besaß die folgenden Eigenschaften: qualität beschränkt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 werden von der Lösung durch Zentrifugieren getrennt. Patentansprüche: Das Tetralin wird danach von der Lösung abdestil liert, wobei man einen Kohleextrakt gewinnt, der einen

1. Verfahren zur Herstellung einer Kohlelösung kleineren Prozentsatz Asche besitzt, als ursprünglich mit einem Aschegehalt von 0,02 bis 0,08%, die 5 in der Rohkohle vorhanden war, und der in einem frei von anorganischen Schwefelverbindungen und zweiten Verfahrensschritt unter Crackbedingungen Faserkohle ist, aus bituminöser, unterbituminöser hydriert wird. Die Trennung der ungelösten und un- oder Braunkohle, die extrahierbare kohlenstoff- löslichen Teilchen von der Lösung wurde später wirkhaltige Stoffe enthält, wobei die Kohle in zerklei- sanier durchgeführt, indem die Lösung durch eine nerter Form bei hoher Temperatur mit organischen io Vielzahl keramischer Filter hindurchgeleitet wurde. Lösungsmitteln extrahiert wird, dadurch ge- Der Verlust an Lösungsmitteln während der Trennung kennzeichnet, daß man die Kohle, die bis ist einer der Nachteile, die bei diesen Trennverfahren 20% Asche enthält, mit einem hochsiedenden auftreten. Der erhaltene Rückstand enthält außerdem flüssigen Lösungsmittel mit einem hohen Gehalt an noch Kohlesubstanz, während das extrahierte Produkt aromatischen Verbindungen und einem Siede- 15 nicht aschefrei ist.

beginn, umgerechnet auf 1 Atmosphäre, von Das Verfahren gemäß der USA.-Patentschrift

zwischen 343 und 455⁰C bei einem Druck zwischen 1 881 927 wird gemäß dem Verfahren der USA.-Pa-1 und 7 Atmosphären und einer Temperatur von tentschrift 2 166 321 dahingehend abgewandelt, daß 400 bis 440⁰C während 5 bis 120 Minuten extra- keine hydrierende Spaltung mehr erfolgt und die hiert und das hauptsächlich aus Faserkohle und 20 Temperatur statt stufenweise kontinuierlich erhöht anorganischen Schwefelverbindungen bestehende werden kann. Der Rückstand bei dem Verfahren suspendierte Material bei einer Temperatur von gemäß der USA.-Patentschrift 2 166 321 besteht aber etwa 205 bis 371° C mit Hilfe eines überzogenen gleichfalls noch aus Kohlematerial, und es wird kein Filters abtrennt, wobei ein hochsiedendes Lösungs- Versuch gemacht, die Kohle auf eine Temperatur zu mittel eingesetzt wird, das durch Verkoken der 25 erhitzen, bei der sie in einer einzigen Verfahrensstufe nach Abtrennung des suspendierten Materials zersetzt wird. Die erhaltenen Extrakte besitzen einen erhaltenen Lösung des kohlenstoffhaltigen Mate- Aschegehalt von weniger als 0,1%; d. h., daß zur rials und durch Fraktionieren der dabei erhaltenen Verwendung der Extrakte für die Herstellung von dampfförmigen Produkte gewonnen wurde. Elektroden der Aschegehalt durch Behandlung mit

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch ge- 30 Säuren, wie beispielsweise Salzsäure, weiter herabkennzeichnet, daß man Lösungsmittel und zer- gesetzt vjerden muß.

kleinerte Kohle in einem Mengenverhältnis von Aus der USA.-Patentschrift 2 686 152 ist ein Ver-

0,5:1 bis 6:1 einsetzt. fahren zur Behandlung von Braunkohle mit einem

organischen Lösungsmittel in Gegenwart von Wasser-35 stoff bekannt. Ziel dieses Verfahrens ist die Herstellung

eines festen, zusammenhängenden, porösen Stückkokses aus Braunkohle. Nach der Entfernung des Lösungsmittels wird der Rückstand unter Zerset-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Zungsbedingungen destilliert. Als Lösungsmittel wer-Herstellung einer Kohlelösung mit einem Asche- 40 den ähnlich wie bei den bisher beschriebenen Vergehalt von 0,02 bis 0,08%, die frei von anorganischen fahren Tetralin und Kresol oder Decalin verwendet.
Schwefelverbindungen und Faserkohle ist, aus bi- Der Nachteil dieser niedrigsiedenden Lösungsmittel

tuminöser, unterbituminöser oder Braunkohle, die liegt darin, daß bei der Herauslösung der kohlenstoffextrahierbare kohlenstoffhaltige Stoffe enthält, wobei haltigen Materialien Dämpfe des Lösungsmittels entdie Kohle in zerkleinerter Form bei hoher Temperatur 45 stehen, die beseitigt werden müssen. Andererseits mit organischen Lösungsmitteln extrahiert wird. kann man zur Vermeidung der Dampfbildung über-

Die Anwesenheit von Faserkohle, mineralischen höhte Drücke anwenden, was mit einem besonderen Stoffen (als Asche analysiert) und gebundenem apparativen Aufwand verknüpft ist, der jedoch verSchwefel sind die Hauptgründe für die Unbrauch- mieden werden soll.

barkeit von Kohle zur Herstellung von Koks, der zur 50 Aus der britischen Patentschrift 387 658 ist ein zwei-Herstellung von Anoden geeignet ist, die bei der stufiges Erhitzen von Kohle mit Lösungsmitteln beProduktion von Aluminium verwendet werden. kannt, das zunächst während einer ersten Stufe auf Es sind schon Verfahren zur Herstellung von Kohle- 400 bis 43O⁰C und danach in einer zweiten Stufe auf lösungen bekannt, um so den in Kohle vorhandenen 300⁰C erfolgt. Ziel ist die Verbesserung der Ver-Gehalt an Faserkohle oder mineralischer Holzkohle 55 kokungsqualität von Kohle und insbesondere die und an mineralischen Stoffen oder Asche zu ver- Überführung einer hochflüchtigen Kohle in eine mindern. mittelstark oder wenig flüchtige. Dabei muß eine Ein Verfahren zur Kohleextraktion ist unter dem Zersetzung der Kohlebestandteile vermieden werden, Namen Pott-Broche-Verfahren bekannt, das z. B. in und die Entfernung von Asche und mineralischen der USA.-Patentschrift 1 881 927 beschrieben ist. 60 Bestandteilen ist nicht von ausschlaggebender Be-Danach wird ein Kohleextrakt durch Behandlung deutung.

von einem Teil kohlestoffhaltigen Materials, wie z. B. Schließlich ist aus der britischen Patentschrift

von Steinkohle, Braunkohle oder Torf, mit zwei Teilen 457 971 die Verkokung eines flüssigen Kohlenwasser-Tetralin oder einem anderen leichtsiedenden Lösungs- stoffes, wie beispielsweise von Kohlenteer oder Pech, mittel hergestellt, um bei stufenweise erhöhter Tem- 65 sowie eines Gemisches oder einer Suspension von peratur von 320 bis 400⁰C und einem Druck von etwa flüssigen Kohlenwasserstoffen und festen Kohlen-Atmosphären eine Lösung aus der Kohle zu ge- Wasserstoffen, wie Kohle in feinverteiltem Zustand, winncn. Die unlöslichen und ungelösten Teilchen in getrennten Verkokungskammern bekannt. Die