DE1671308A1 - Verfahren zur Herstellung von kohlenstoffhaltigem(kohlehaltigem)Material - Google Patents

Description

dr. w. Schalk · dipl.-ing. peter Wirth

DIPL.-ING. G. E. M.DANNENBERG - DR. V. SCHM I ED-KOWARZIK

6 FRANKFURT AM MAIN

GR. ESCHENHEIHH STR. 39

S 54497
SK/Kl/(Hk)

FMC Corporation 633 Third Avenue New York, N.Y./üSA

Verfahren, zur Herstellung von kohlenstoffhaltigem (kohlehaltigem) Material

Die Erfindung "bezieht sich auf die mehrstufige Behandlung von Kohle in einem Wirbelbett zur Herstellung von "Char"-Koks und Teer, besonders die Herstellung von wesentlich verbessertem Teer gegenüber Teer, hergestellt nach bekannten Verfahren. Insbesondere betrifft sie die Herstellung von calciniertem "Char"-Koks und Teer, die zusammen zur Herstellung von Koksbriketts verwendet werden und zum Ersatz von aus gewöhnlicher Kokskohle (coking coal) hergestelltem Koks (coke) geeignet sind, (Im folgenden wird "char" mit "Char— Koks" bezeichnet und "coke" mit "Koks"«,)

Die USA-Patentschriften 3 HO 241 und 3 140 242 beschreiben Verfahren zur Herstellung von Briketts, die zur Verwendung als metallurgischer Koks in der gleichen Weise wie Koks aus Kokskohle geeigiet sind. Die in diesen Patenten beschriebenen Verfahren werden ausge-

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führt, indem man Kohle jeder Art durch mehrstufige Behandlung im V/irbelbett in calcinierte Produkte und Teer umsetzt, der geblasen ("blown") und als Bindemittel für das calcinierte Produkt verwendet werden, um "grüne" Briketts herzustellen, die gehärtet und calciniert werden können, um das endgültige brikett zu erzeugen. In der USA-Patentschrift 3 184 397 werden die calcinierten Prod'ukte beschrieben, und die endgültigen Briketts werden in der USA-Patentschrift 3 184 293 beschrieben»

In diesen und anderen Verfahren, die eine Carbonisierung von Kohle im Wirbelbett bei niedriger Temperatur erfordern, wird die Kohle so vermählen, daß sie fließbar gemacht oder durch G-as weitergelei- -j;_et werden kann und wird in einem ersten Bett durch Erhitzen in Anwesenheit von Sauerstoff, der entweder in der Kohle selbst vorhanden sein kann oder zu dem fließbaren oder im Gas weitergeleiteten Material zugegeben wird, getrocknet«, Die Vorbehandlung ist vorgesehen, um die Temperatur zu erhöhen, bei der die Kohle verschmilzt (fuse), so daß sie in der nächsten ^tufe in einem Y/irbelbett ohne Verlust der fließbaren Eigenschaften des Bettes, die vom Verschmelzen der Kohle und Zusammenbacken der Teilchen herrührt, carbonisiert werden kann« ^enn als Endprodukt Char-Koks niedriger Temperatur gewünscht wird, wird das -erhitzen in der ersten »-»tufe nur durchgeführt, um ein Agglomerieren zu verhindern» ./enn der Char-Koks weiter zu calcinierten Produkten und Briketts verarbeitet werden soll, wie es in den USA-Patentschriften 3 14o 241 und 3 14o 242 beschrieben ist, bewirkt die Sauerstoffbehandlung die Bildung von katalytisch wirksamen Stellen im Char-Koks unddetn calcinierten Produkt, die später mit dem Teer aus der Carboni-

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sierungsstufe niedriger Temperatur reagieren, um feste Bindungen zwischen, den calcinierten Teilchen und dem Bindemittel zu ergeben«, Auf jeden Fall kann das Erhitzen in der ersten Stufe entweder in einem Wirbelbett oder in einem Verfahren mit dispergierter Phase durchgeführt werden»

In der Carbonisierungsstufe mit niedriger Temperatur werden die heißen, vorbehandelten Teilchen aus der ersten Stufe auf etwa 425° bis 65O°c erhitzt, eine Temperatur, die ausreicht, den größten Teil des teerbildenden Dampfes aus der Kohle zu entfernen. Die Temperatur schwankt je nach der verwendeten besonderen Kohlensorte und liegt gewöhnlich von 260 0 an aufwärts in einem Bereich von nicht höher als etwa 620° bis 65O⁰C und wird gewöhnlich auf 425° bis 510⁰G gehalten. Das wirbelnde Lledium dieser Stufe enthält gewöhnlich eine kleine luenge Sauerstoff, die ausreicht, um interne Wärme zu erzeugen, die den Wärmebedarf des Bettes entspricht. Die abgetriebenen teerbildenden Dämpfe werden durch den Dampfraum im Wirbelgefäß über dem Bett der Char-Koksteilchen geleitet, werden durch Zyklonen geführt, die den Staub entfernen und diesen wieder in das Bett zurückführen, und von den Zyklonen in Teerwäscher, die den Teer entfernen.

Die Erfindung befaßt sich mit der Bedienung bzw. dem Betrieb dieses Gefäßes, bei dem bei niedriger Temperatur die Carbonisierung durchgeführt wird und soll besonders die Herstellung vor* Teer besserer Qualität in solchen Carbonisierungsverfahren nd.·; niedrigen Temperaturen ermöglichen. Der erfindungsgemäß

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hergestellte Teer ist besonders geeignet zum Kombinieren mit calcinierten Produkten, die in einem dritten Gefäß hergestellt werden, um Koks nach dem Verfahren der USA-Patentschrift 3 14o 241 zu erzeugen.e - Der erfindungsgemäß hergestellte Teer ist auch den nach den bekannten Verfahren durch solche Carboni-

sationsverfahren bei niedrigen Temperaturen hergestellten Teere, wo Char-Koks und Teer die Endprodukte darstellen, bei anderen Verwendungen überlegen.

Im Zusammenhang mit dem Garbοnisierungsνerfahren im Wirbelbett bei niedrigen Temperaturen taucht ein Problem auf, daß der Teer, der aus solchen Gefäßen gesammelt wird, keine gleichmäßige Konsistenz besitzt, sondern zur Teilung in eine leichte und eine schwere Fraktion neigt, wobei die eine leichter und die andere schwerer als Wasser ist, so daß es schwierig ist, den Teer einfach in einheitlicher Weise zu behandeln. Man hat daher das Material stufenweise kondensiert und dann absatzweise gründlich gemischt, so daß die beiden Teerschichten sich zu einer Schicht, die nur geringfügig schwerer ist als V/asser, vereinigten, und dann den Teer geblasen, um die Viskosität auf den gewünschten Erweichungspunkt im Bereich von 38 bis 1o8°G, vorzugsweise 6o°G - 71⁰G zu erhöhen (ASTM' iiing- und Ballverfahren). Nicht nur die Durchführung dieses Sammelverfahrens ist umständlich, sondern auch im Blasverfahren muß wesentlich darauf geachtet werden, daß die Vorläufe des Teeres in der Keaktionsmisehung bleiben und su einem Material, das als Bindemittel geeignet ist, kondensiert werden.

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Hauptziel dieser Erfindung ist ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Garbonisators, bei dem diese Schwierigkeiten überwunden werden und der Teer aus dem oberen Teil des Garbonisators zu einer einzigen Schicht, die schwerer als Wasser und im wesentlichen frei von Vorläufen ist, gewonnen wird.

Erfindungsgemäß wurden diese Ergebnisse erzielt, wenn der Garbonisator so betrieben wurde, daß der Dampfraum über dem Wirbelbett auf Temperaturen zwischen 27⁰G bis etwa 195⁰G höher als die Temperatur des Wirbelbettes, mindestens aber auf 51O⁰G erhitzt wurde. Überraschenderweise scheint der Teer in der Dampfphase zu polymerisieren, wenn im Dampfraum über dem Wirbelbett diese Temperatur aufrechterhalten wird, da der aus diesem Dampf durch Waschen mit Wasser gewonnene Teer schwerer als Wasser und praktisch frei von Vorläufen ("light ends") ist. Dieser Teer kann durch Erhitzen und Blasen

und weiter polymerisiert mit luft leicht weiterverarbeitet/werden und stellt so ein besseres Bindemittel zur Herstellung von Briketts nach .der USA-Patentschrift 3Ho 24-1 dar.

Weiterhin, wenn nur unbehandelter Teer als Endprodukt des Garbonisierungsverfahrens bei niedriger Temperatur gewünscht wird und der Ghar-Koks und das Bindemittel als solche verkauft werden sollen, hat der erfindungsgemäße, einheitlich (gleichmäßig) schwere Teer wegen des Wegfalles der Schwierigkeiten bezüglich der Vorläufe beachtliche Vorteile gegenüber einem Teer, der nach den üblichen bekannten Verfahren hergestellt worden ist.

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Die folgende Beschreibung der Erfindung zusammen mit der beigefügten Zeichnung zeigen eine beispielsweise und bevorzugte Anordnung der Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Weiterbildung des Verfahrens gemäß USA-Patentschrift 3 14o 241. Diese Beschreibung stellt selbstverständlich keine Beschränkung dar. .

In der Figur zeigt 1, wie die pulverisierte Kohle in eine Förderschnecke 2 gegeben wird, die sie kontinuierlich in die Katalysevorrichtung oder Trockner 3 befördert» Die Katalysevorrichtung enthält ein Wirbelbett 4 aus pulverisierten Kohleteilchen_? das durch einen heißen, Wasserdampf und Luft enthaltenden Gasstrom 5 aktiviert wird. Der heiße Gasstrom 5 kann kontrolliert werden, um die gewünschte Atmosphäre in der Katalysevorrichtung 3 aufrechtzuerhalten. Die Katalysevorrichtung ist mit einem inneren Zyklonenabscheider β ausgestattet, durch den mitgeführte Kohleteilchen aus dem Gasstrom entfernt und dann zurück ins Wirbelbett 4 geführt werden und aus dem die entwickelten Gase durch leitung 7 abgeführt werden»

Die Katalysevorrichtung 3 führt die Kohle kontinuierlich durch leitung 8 in das Garbonisierungsgefäß 9, das ein Wirbelbett 1o aus katalysierten Kohleteilchen enthält. Das "Wirbelbett nimmt ungefähr zwischen 1/2 - 3/4 der Gesamthöhe der Garbonisierungsvorrichtung ein, wodurch ein Dampfraum 1o a über dem Bett freigelassen wird« Ein heißer Strom aus luft und inertem Gas wird

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als vt'.rwirbelndes Medium durch Leitung 11 unter dem durchlöcherten Träger 1o b für das Wirbelbett 1o eingeleitet« In dem Dampfraum 1o a befindet sich ein innerer Zyklonenabscheider 12, durch den die im Garbonisierungsgefäß gebildeten Gase abgeleitet werden. Gewöhnlich werden die im Zyklonenabscheider 12 abgesonderte i'einteilchen in das Wirbelbett 1o durch eine Leitung 1o c, die sich unterhalb der Betthöhe Iod befindet, zurückgeführte In einer Ausführungsform dieser Erfindung werden die Feinteilchen vom Zyklonenabscheider 12 in eine Ahführungsleitung 1o e, die durch eine Seitenwand des Garbonisierungsgefäßes 1o geht und eine Abzweigung 1o f besitzt, in ein Gefäß oder eine Auffangvorrichtung log geleitet.

Da die Peinteilchen nicht in das wirbelbett 1o zurückgeleitet, werden, ist das 3eti^ durch welches die v/irbelnden, freien Sauerstoff (gewöhnlich als Luft) enthaltenden Gase streichen, offener. Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die im verv;irbelnden Gas vorhandene freie Säuerst off menge kontrolliert, um freien Sauerstoff, vorzugsweise von 15 bis 2o 7ol,^c/o in der Mischung von teerbildenden Dämpfen und wirbelnden Gasen zu schaffen, die durch den Dampfraum 1o a in den Zyklonenabscheider 12 strömen. Dieser freie Sauerstoff unterstützt die Verbrennung eines Teiles des teerbildenden Dampfes in dem Dampfraum 1o a, wodurch die Temperatur des Dampfraumes

der
um 27 - 195°G gegenüber/des Bettes erhöht wirdo

Statt den freien Sauerstoff im Daiupfraum durch Kontrolle der freien Sauerstoffmenge, die in die zu verwirbelnden Gase ein-

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geführt werden, zu regeln, so daß noch Sauerstoff in den Ie den Dampf raum einströmenden Gasen enthalten ist,- können auch luft oder andere Sauerstoff enthaltende Grase dem Dampf raum. 1oa direkt durch eine Öffnung 1o h zugeführt werden. Gegebenenfalls kann ein Teil des Sauerstoffs zur Unterstützung des teerbildenden Dampfes durch die mit einem Ventil kontrollierte Öffnung 1o h zugeführt werden und der Rest mit dem verwirbelnden Gas, das in das Carbonisierungsgefäß durch die Leitung 11 einströmte

Eine GasentfernungsleituBg 13 führt vom Zyklonenabscheider 12 zum Kondensator 3o wie folgt: Der Zyklonenabscheider 12 entfernt auch Char-Koksteilchen, und in einer Ausführungsform, werden diese durch die Abführungsleitung 1o e und die Nebenleitung 1o f in das Gefäß 1o g geführt«, Wenn Luft durch die Öffnung 1o h in den Dampfraum eingelassen wir4 und gegebenenfalls sogar, wenn alles freien Sauerstoff enthaltende Gas, einschließlich dem die Verbrennung des teerformenden Dampfes im Dampfraum 1oaunterstützenden Gases dem verwirbelnden Gas zugeführt wird, können die Ghar-Koks-Tellchen vom Zyklonen-

10 . '

abscheider 12 zum Wirbelbett/zurückgeführt werden»'

Der Teer wird nun gewönnen, indem einem Kondensator 3o durch Leitung 3o a kühlendes Wasser zugeführt wird, um die teerbildenden Dämpfe, die in den Kondensator 3o aus Leitung 13 einströmen, zu kondensieren· Brenngas verläßt den Kondensator durch Leitung 31 und durch Leitung 32 verläßt den Kondensator 3o ein teerhaltiges Kondensat,und fließt in das Dekantiergefäß 33o -

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Der Teer wird im Dekantiergefäß von Wasser "befreit und kann durch Leitung 34 in die Konditioniervorriehtung 35, die mit einem Rührwerk 36 ausgestattet ist, gepumpt werden« Der Teer in der Konditioniervorrichtung kann während des Rührens durch. Luftzufuhr aus Leitung 37 geblasen werden, um Feuchtigkeit zu entfernen und den Erweichungspunkt des Teeres zu erhöhen, während überschüssiges G-as durch Leitung 38 entfernt wirdo Das Teerbindemittel wird vom Boden zur Aufbewahrung in der Kanditioniervorrichtung 35 gepumpt oder durch die Leitung 39 in den Mischer .29 zur Herstellung der Briketts»

Der Teer muß nicht geblasen werden, sondern kann zur Lagerung ohne Blasen durch die Leitung 34 abgeleitet werden, iieiterhin kann der Ghar-Koks aus dem öarbönlsierungsgefäß 9 als Energiequelle verwendet werden, da er aufgrund er noch in ausreichender Menge in ihm enthaltenen flüchtigen Teilchen leicht brennte

Wenn jedoch Briketts hergestellt werden sollen, wird das Produkt aus dem Carbonisierungsgefäß 9 kontinuierlich durch. Leitung , 14 in den Brennofen (Qalci&ator) 15 geleitet. Der Brennofen

enthält ein Y/irbelbett 16 aus den Ohar-Koksteilehen. Ein heißer Luftstrom und inertes Gas 1? werden als verwirbelndes Medium zugeführt« Der Brennofen 15 ist mit einem internen Zyklonenabscheider 18 ausgestattet, durch den das sich im Brennofen 15 entwickelnde Heizgas durch Leitung 19 abgeleitet wird. Der Zyklonemabseheider 18 entfernt auch Ghar-Koksteilchen aus dem Heizgas und leitet diese Teilchen zurück zum Wirbelbett 16.

- 1ο -

Vom Brennofen 15 wird kontinuierlich gebrannter Ghar-Koks durch Leitung 2o in die Kühlvorrichtung 21 geleitet, die ein Wirbelbett 22 aus ealcinierten Teilchen von Char-Koks enthält, das durch einen durch Leitung 23 zugeführten inerten Gasstrom aufgewirbelt wird. Die Kühlvorrichtung ist mit einem inneren Zyklonenabscheider 24- ausgestattet, "durch den die (rase durch Leitung 25 abgeleitet werden. Der Zyklonenabscheider entfernt auch Char-Koksteilchen aus dem G-as und führt die Teilchen wieder dem Wirbelbett 22 zu» Die Kühlvorrichtung 21 ist weiterhin mit einer inneren Kühlschlange 26 ausgestattet, durch die ein geeignetes Kühlmedium zirkulieren kann» Das calcinierte Produkt wird kontinuierlich aus der Kühlvorrichtung 21 durch einen Drehhahn 2? durch Leitung 28 in den Mischer 29 geleitet»

Im Mischer 29 wird der Teer und das calcinierte Produkt gemischt und die Mischung dann durch Leitung 4o in die Brikettiervorrichtung 41 geleitet, in der die Briketts geformt werden» Die Briketts werden dann weiter zum Förderband 42 geleitet, das mit dem Härtungsofen 43 in Verbindung steht. i)in heißer Gasstrom wird mit einem Gebläse 44 durch den Härteofen geführt; dieses Gas wird in dem Gaserhitzer 45 erhitzt»Der geeignete Sauerstoffgehalt des zurückgeführten Gases wird durch Luftzufuhr aus Leitung 46 eingestellt» Abgase, die sich im Hart eof en entwifceln, werden durch leitung 47 abgeleitet»

Die gehärteten Briketts werden kontinuierlich aus dem Härtungsofen 43 in den Verkoker 48 geleitet· EUe gehärteten Briketts bewegen sich im Verkoker 48 langsam dureh einen Strom wirbelnder

reduzierender Gase, die aus dem Verkoker kontinuierlich durch das Gebläse 49 entfernt werden; das so entfernte Gas strömt
durch eine Gaskühlvorrichtung 5o. Das abgekühlte Gas wird dem Verkoker erneut durch leitung 51 in der Nähe des Ausflußendes zugeführt, um die verkokten Briketts abzukühlen. Ein Teil des abgekühlten Gases wird durch eine Heizvorrichtung 52 geleitet und gelangt durch Leitung 53 in den Verkoker„ Dieses Gas besitzt eine Temperatur, die hoch genug ist, um die in dem Verkoker kommenden gehärteten Briketts zu verkoken«. Im Verkoker
entwickeltes Heizgas wird durch leitung 54 abgezogen und die ^ verkokten Briketts auf ein Förderband 55 geleitet und zur Aufbewahrung entfernte

Die folgenden Beispiele veranschaulichen das erfindungsgemäße Verfahren ohne die Erfindung zu beschränken.

In dem Beispiel wurde Elkol-Kohle aus dem Elkol-Adaville Seäm bei Kemmerer in Wyoming verwendet» Diese Kohle wird als_ nichtagglomerierende "sub-bituminöse Kohle B" bezeichnet und besitzt praktisch die gleiche Analyse wie die Elkol-Kohle nach Tabelle I ™ im USA-Patent 3"14o 241. Die verwendete Kohle hatte folgende
Siebanalyse:

+ 1o mesh o,1 fo

+ 14 mesh 1,3

+ 28 mesh 17,6

+48 mesh 46,2

+ 65 mesh 59,3

+loo mesh 7o,2

+ 2oo mesh 85,ο.

91,6 109843/0263

Diese Kohle wurde in einer Katalysevorrichtung und Carbonisierungsvorrichtung entsprechend der Zeichnung verarbeitet· Zu Vergleichszwecken wurde die Kohle in einer üblichen Katalysevorrichtung und Carbon!sierungsvorrichtung verarbeitet, wobei die Temperatur im Dampfraum ungefähr gleich oder etwas niedriger war-, als die des Wirbelbett es' im Garbonisierungsgefäß.

Die Bedingungen der Katalysierungs- und Carbonisierungsstufe sind aus Tabelle I wie folgt zu ersehen:

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Tabelle I

Testbedingungen Beispiel I Beispiel II Vergleiohs

versuch

Katalyse

Katalysevorrichtung

Durchme sser in m 2, 4o 2, 4o 2, 4o

Zugabegeschwindigkeit in Tonnen/std.

Bettiefe m
Verweilzeit (Minuten)

15	,5	17,	5	14	,8
.7	,80	7,	5o	7	,56
43		37		44

Wirbelmedium

Oberflächengeschwindigkeit

am Boden des Bettesicm/Sek. 21,

19,8 21,3

YoL-fo Zusammensetzung	0	O	0
Sauerstoff	0	O	0
Stickstoff	I00	I00	I00
Wasserdampf

Temperatur des Wirbelbettes in°C I60 160,6 161,7

Karboniaierung

Durchmesser des Karboni-

sierungsgefäßes (m) 3,3o 3,3o 3,3o

Zugabegeschwindigkeit in Tonnen/Std.

Bettiefe (m)

Höhe des Dampfraumes (m) Yerweiliseit in Minuten Temperatur des Wirbelbettea in ⁰O

Temperatur des Dampfraumes in ⁰O

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12,2	14,2	12,o
1,41	2,o4	1,56
6,72	6,o9	6,57
15	19	16
468,3	469,5	465,6
491,7	497,2	462,2

" ^u " 1871308

Temperatur am Beginn der

Dampfabflußleitung ⁰C 526,1 557,2 452,2

Wirbelmedium Oberfläöliengeschwindigkeit

am Boden des Bettes (cm/Sek) 24,9 26,4 2o,1

Vol.-?S Zusammensetzung Sauerstoff Stickstoff Wasserdampf

<f> leichter Teer 0 0 39

G-esamtausbeute an Teer

kg/Tonnen trockener Kohle 112,5 1o5 ca. 11o

zu gebrauchender Teer

kg/Tonnen trockener Kohle 112,5 1o5 ca. 67

18,9	18,3	16,7
7o,8	68,7	62,8
1o,3	- 13,o	2o,7

Geschwindigkeit bezogen auf das Gas bei Bettemperatur und 1,03 atü

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Die übrigen Bedingungen des gesamten Verfahrens sind praktisch, die gleichen, wie z„B. im Zusammenhang in den Beispielen der USA-Patentschrift.3 14o 241. Daher wird bezüglich der Bedingungen in der Calcinierungs-, Abkühlungs-, Mischungs-, Verformungs-, Hartungs- und Verkokungsstufe auf diese Patentschrift verwiesene

Obwohl die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Katalyse und die Carbonisierung von bituminöser Kohle darstellen, um Char-Koks und schweren Teer herzustellen, worauf der Teer durch Blasen mit Luft zu einem Bindemittel mit

■■■■.=■:.- m

dem geeigneten Erweichungspunkt verarbeitet wird, und das Binde- ^

mittel-dann mit dem calcinierten Char-Koks, der durch Calcinieren von Char-Koks aus der Oarbonisierungsbehandlung hergestellt worden ist, gemischt wird, umfaßt die Erfindung auch Verfahren in denen der Char-Koks und der schwere Teer nicht zur Herstellung von Briketts verwendet werden.

Der Char-Koks kann als Kraftstoff für Wassergasreaktionen oder als Quelle für Kohlenstoff verwendet werden, wo der relativ hohe G-ehalt an flüchtigen Materialien im Char-Koks M

nicht störte Der schwere Teer kann als Straßenteer zur Herstellung von Kohlenteerpech mit dem geeigneten Erweichungspunkt und auf allen Gebieten, wo schwerer Teer seine Anwendung findet, verwendet werden. Daher umfaßt die Erfindung ein zweistufiges Verfahren, worin in der ersten Stufe die Kohle durch Behandlung in Anwesenheit von Sauerstoff nicht-agglomerierbar

Semacht wird und in der zweiten Stufe die Kohleteilchen der Carbonisierung in einem V/irbelbett ausgesetzt werden und die

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sich entwickelnden, teerbildenden Dämpfe Temperaturen, die um 27⁰O bis 195⁰O höher liegen als die Temperatur des Bettes, die •ä©-4eefe 482⁰C nicht überschreitet, unterworfen werden» ^ie Carbonisierung kann in einem oder in z?/ei Betten durchgeführt werden, d_oh_o die katalysierten KohleteilGhen werden in. einem ersten Bett erhitzt, um die Katalysetemperatur auf etwa 26o°0 bis 427 C zu erhöhen, und dann in einem zweiten Wirbelbett auf eine noch höhere Temperatur, die etwa 482⁰G nicht überschreitet, gebracht, wobei sich in beiden Betten die teerbildenden Dämpfe entwickeln und die Temperatur des Dampfraumes in jedem Bett zwischen-27⁰O bis 195⁰O höher als die Temperatur des Bettes liegt_o

Der erfindungsgemäß hergestellte schwere Teer hat z_o£* die folgenden Eigenschaftens

Unlösliches in Ohinolin fo	14,3
Bntflammungst emp eratur	132 0O
Entzündungspunkt	141 0G
Gew.fo Destillation (kumulativ)
1610O	1,4
223°G	13,2
2580O	29,3
2860G	32,9

Nur 45 Minuten oder weniger waren erforderlich, den Teeir auf einen Ring und Ball Erweichungspunkt von 65⁰O zu bringen. Der Teer war wesentlich elastischer und klebriger als Teer, der

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SAD ORfGiNAt.

durch Carbonisierung der katalysierten Kohle erhalten wurde, wenn die Temperatur des Teerdampfes nicht höher als die des Bettes lag« Die Zeit, die erforderlieh war, den Teer durch Blasen mit Luft auf den geeigneten Erweichungspunkt zu bringen, war wesentlich kurzer als bei leichterem Teer, der unter den gleichen Bedingungen hergestellt wurde, wenn der Dampfraum nicht, wie hier beschrieben, erhitzt wurde„

Die Eigenschaften des aus diesem Teer"hergestellten Bindemittels sind aus der folgenden Tabelle ersichtlich. Das Bindemittel 1 wurde hergestellt, indem der Teer auf eine Temperatur von ungefähr 2o4°C gebracht wurde, ohne daß Luft durch den Teer geleitet wurde. Bindemittel 2 wurde hergestellt, indem der Teer mit Luft gelbasen wurde, bis er eine Temperatur von 177°O erreicht hatte. Das Blasen dauerte etwa 1 ο Minuten. Bei dem Bindemittel 1 dauerte das Erhitzen etwa 45 Minuten.

Tabelle 2

Analyse Unlösliches in Chinolin

Bindemittel 1 Bindemittel 2

Endgültiger Erweichungspunkt ⁰C Entflammungstemperatur ⁰C Entzündungspunkt C Destillation Gew*$ kumulativ 161⁰O 225°0 258⁰O 286⁰C

15,2

87,oo
168°

193

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14,1

65,2 113°

157

0,0	0,0
2,0	3,4
9,9	15,4
24,9	29,6

OBiGm^

Es wird bemerkt, daß die vorliegende Erfindung gleichzeitig

»Char-Koks» ' ■ *■

zur Herstellung von fiaizkalile und schwerem Teer geeignet ist, wobei der Teer praktisch schwerer als Wasser ist, so daß er an einer Stelle im Dekantiergefäß gesammelt werden kann und durch Erhitzen mit oder ohne Blasen mit Luft v/eiterverarbeitet werden kann, um ein zur Herstellung von Briketts geeignetes Bindemittel zu bilden. Die aus dem rohen Teer hergestellte Bindemittelmenge ist außergewöhnlich hoch. Im Falle des typischen Bindemittels, dessen Eigenschaften in der Tabelle 2 angegeben sind, betrug die Ausbeute an Bindemittel 95,7 $ des anfänglich verwendeten schweren Teeres.

- Patentansprüche -

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8AD

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zur Herstellung von !kohlenstoffhaltigem Material und einphasigem Teer, der schwerer als Wasser ist, dadurch " gekennzeichnet, daß man

   A) Kohleteilchen, die bei den Behandlungsbedingungen nicht agglomerieren, in einem Wirbelbett mit darüberliegendem Dampfraum auf eine 482 G nicht übersteigende Temperatur ä erhitzt, um einen zu Teer kondensierbaren Dampf im Dampfraum zu bilden, wodurch Ohar-Koksteilchen gebildet werden, und die teerbildenden Dämpfe im -Kampfraum auf Temperaturen., die um 2? bis 195°G höher liegen als die des Wirbelbettes, erhitzt, und

   B) die in Stufe A gebildeten teerbildenden Dämpfe aus dem Dampfraum entfernt, die Dämpfe kondensiert und den Teer gewinnt.

   2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man. ^

   das Erhitzen der Dämpfe im Dampfraum über dem Wirbelbett bewirkt, indem man einen Teil des Dampfes verbrennte .

   3» Verfahren nach Anspruch 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Bettes in Stufe A auf etwa 454 bis 482°G und die Temperatur des Dampfraumes auf etwa 51o bis 65o°C gehalten wird»

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   Verfahren nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß M3£L die hohe temperatur im Dampfraum aufrechterhalten wird, indem man durch das Wirbelbett eine Menge an freiem Sauerstoff leitet, die über der erforderlichen Menge zur Aufrechterhaltung der Bettemperatur liegt, wobei der Überschuß an freiem Sauerstoff dazu verwendet wird, eine teilweise Verbrennung der teer-"bildenden Dämpfe im Dampfraum zu unterstützen.

   5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß man die teerbildenden Dämpfe durch Waschen mit einem wässrigen Medium gewinnt.

   6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohleteilchen nieht-agglomerierend gemacht werden, indem

   "sie in Anwesenheit von Sauerstoff auf eine Temperatur über 121⁰G und unterhalb der, bei der sich wesentliche Mengen an teerbildenden Dämpfen entwickeln, erhitzt werden, wobei die erhaltenen Kohleteilchen b:
   nicht agglomerierend sind.

   erhaltenen Kohleteilchen bis zu Temperaturen bis etwa 482 C

   Der Patentanwalt

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