DE2040764A1 - Loesungsmittelextraktion von Kohle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung tmn Kohle in flüssige Produkte, insbesondere unter Benutzung einea doppelten selektiven Löaungsnittelsysteas, bei dem nicht uwgewandöte Kohle und Asche leicht ohne Anwendung von Filtrierteohnik von wertvollen Kohleprodukten abgetrennt werden_a Kohl@ ■teilt eine wertvolle Energiequelle für di© Welt dar, ΙηιΛβ-sondere seit offenbar bekannte Kohle -und Br a«Elc@hl©abl«gti?Magen um GröSenordnungen größer sind als die bekannten Erdölvorrat«. Wenn diese Irdölvorräte ereohöpft sind und der Bedarf für flüssig· Kohlenwasseretoffe ansteigt, ergibt sish das swingende Bedürfnis sur Entwicklung von Methoden für die Umwand-

109812/1853

lung τοπ Kohle in flüssige Produkte.

In der Teohnilc aind nehrere Verfahren Eur Uwtrandlung von Kohle in wertvollere flüssige Produkte bekannt. Hierin gehören Vergasungsteohnlken, wie destruktive Destillation «weeks Unwandlung der Kehle . Eine andere neuere Technik besteht in der Hochdruokhydrierung. Hooh eine andere küralich entwickelte !Technik besteht in der Lösungsnlttelextraktion unter Wasserst off druck ,und auf diese Gattung besieht sich das Verfahren der Erfindung.

Bei den vorbekannten LusungsnittelextraktloneproKeeeen wird gebrochene, «iemlioh feinteilige Kohle alt eine« selektiven LSsungaaittelsysteiB in Kontakt gebrückt, des mindestens sun Teil als Wasserstoffdoaor sowie jls lÜBungsnittel für die Unwandlung der Wasserstoff er» tagt lad β η Kohle in flüesig« Produkte dient. Haob de« Stande der Technik werden in Anschluss an diese Sxtraktionastufe die ungelösten festen feilohen abfiltrfart.und nan gewinnt davon ein feststeffT«i«ii Genieoh von flüssigen Kohleextrakt und LDsungsnlttel. Btr flüssige Kehleextrakt wird dann gewonnen, und swar üblicherweise durch Jraktionierung und weiter na oh üblichen Kohlenwasserstoffaufbore itungsnet boden, wie Verkokung, Kraokung, Hydrierung ufM» aufgearbeitet, un dan flüssigen Kehleextrakt In wertvoller« und brauchbare Produkte uwauwandeln.

lima: iar Bauptsohwirigkeiton, die boi den v«r%ftkaiiiiten L8-■lmgfaitttltrfcraktioniproioaaoA aneutrtffen ctnd, IaItOlIt in

109812/1853

BAD OBIQlNAL.

. -3- ■

der Abtrennung des flüssigen Kohleextrakte β τοπ der ungelösten Kohle, Asche und anderen festen anorganischen verkleinerten Stoffen, unter den in der Extraktionsstufe angewandten Bedingungen liegt die feste Kohle dispergiert in der flüssigen Phase in einen sehr feinen physikalischen Zustand vor, der wegen der feinen Teilchengröße der Kohle und der physikalischen Eigenschaften des Lösungsmittel-Kohleextrakt-Gemisohes eine physikalische Trennung schwierig nacht. Die Äußerst feinen festen !teilchen lassen sich nicht leicht durch Hasetsen oder Abschleudern entfernen, und^nfolgedessen ergeben sich Schwierigkelten bei der weiteren Aufarbeitung, insbesenders in Verfahrensstufen, bei denen Reaktoren mit festliegender Katalysatorsohioht verwendet werden. Diese feinen Tauchen lassen sich jedoch durch Filtration entfernen, z. S. wenn man vorbeschicht te filter sowohl bei Umgebungstemperatur und Normaldruck als auch bei hohen Temperaturen und höheren Brücken anwendet. Diese Methoden Bind jedoch in praktischer wirtschaftlicher Hinsicht nicht völlig befriedigend, weil Papier, Gewebe oder Kuoaen bei der filtration leicht verstopft wird, was einen ständigen Austausch erforderlich «acht.

Sine andere Schwierigkeit, der sich der Stand der Technik gegenübergestellt sieht, besteht darin, das die Lösungsmittelextraktion nicht mit Selektivität verknijft 1st, da die üblicherweise verwendeten Lösungsmittel eine praktisch vollständige Auflösung der Kohle ergeben, ohne Hioksiobt auf die Selektivität für dl« höherwert igen Bestandteile mit höhere* Wasser-

10 9 8 12/1853

etoffgehalt oder fur die geringerwertIgen Bestandteile nlt niedrigerem Wasserstoffgehalt. Im Ergebnis liefern die üblicherweise benuteten Lösungsmittel unabdingbar einen Kohleextrakt, der Bestandteile sowohl von hohem Wasserstoffgehalt als auch von niedrigerem Wasserstoffgehalt aufweist.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine leistungsfähige Methode sur Umwandlung von Kohle in wertvolle flüssige Produkte auf dem Wege/einer LBsungsmittelextraktioneteohnlk su entwickeln, bei der ungelöste Kohle, Asche und anorgamisobee Material, die am Schluß der Extraktionsreaktion -in inniger Vermischung mit den flüssigen Kohleprodukten und Lösungsmittel vorliegen, sieh rasch von diesen flüssigen Kohleprodukten entfernen lassen, und wobei die in flüssigem Kohleextrakt vorhandenen höherwertigen Bestandteile von hohem Wasseretoffgehalt leicht getrennt von geringerwertigen Beetandteilen mit niedrigem Wasserstoffgehalt eu gewinnen sind.

Ss wurde festgestellt, dafi die höherwertigen flüssigen Kohle— bestandteile von hohem Wasserstoffgehalt, die im Gemisch mit ungelösten Kohleteilohen, Asche usw. nach Beendigung eines üblichen Lösungsmittel!xtraktlonsverfahr«ns unter Anwendung üblicher Lösungsmittel, wie Tetrahydronaphthalin, leioht von den geringerwertigen Bestandteilen des flüssigen Kohleextraktes mit geringem Wasserstoffgehalt abtrennbar sind. Diese doppelte Trennung erfolgt daduroh, daß man das Lösungsmittel mindestens eum fell und voreugsweise eur Gänse durch übliche

1098 1 2/ 1853

MIttel, wie Destillation von dem flüssigen Kobleextrakt abtrennt und den anfallenden Mokstand mit einem leicht .en mono» cyclischen Aromat, einem Cyolohexan oder Keton als selektives Lösungsmittel behandelt. Dieses Lösungsmittel entfernt selektiv die Bestandteile mit hohem Wasserstoffgehalt sowohl von den Bestandteilen mit niedrigem WasserstoffgehaIt als auch von der ungelösten Kohle, lache und festen anorganischen Stoffen, so da3 eine feststoffreie flüssige Phase mit hohem Wasserst of^phalt erhalten wird.

Gemäß einer Ausführungsforra betrifft die Erfindung also ein Verfahren zur Umwandlung von festen asohehaltigen Kohleteilchen in flüssige Produkte, das folgende Stufen umfaßt* a) Man behandelt die Kohle mit einem ersten Lösungsmittel in einer ersten Kontaktzone unter Extraktionsbedingungea und unter Was- serstoffdruck und sieht einen Auslauf ab, der einen flüssigen Kohleextrakt enthält, welcher wasserstoffrelotie Bestandteile und wasserstoffarne Beetandteile in .Oeaisoh alt den ItSswagsmlttt 1 und nicht umgewandelte Kohl® und ieolietellobea aufweist; b) von diesem Auslauf trennt man mindestens einen feil des ersten Lösungsmittels und einen Strom ab, dor Kohleextrakt in Verainobung «it «i»d«fcesiB einem Teil,i«r nioht langewamd®!- ten Kohl« und Asohe ta Hohen enthält; o) dia sea Streu tolbaatelt «an alt eine« für die w®»fflerst®ffrtiolita Beateadtelle lelekti»" van zweiten Iiöstmgsvitt®! In eimer !entakt- find Trnnama ad sielt daran» getrennt eime wisieritoffreiote flfeaife Sxlrakt- ' phase und «Ine wasveretaffffii?«· fltsiigs Acgt nb» votei äi«

109812/1853

■weite Zone alt der wasBerstoffreiohen Phase piaktisob τοη nloht angewandelter Kohle und Ascheteilchen frei ist.

Bei einer weiteren Ausführungsforw der Erfindung erfolgt die Umwandlung von asohehaltiger fester Kohle in flüssige Produkte in folgenden Stufent a) Man veraisofot grobkörnige Kohle mit eine« ersten Lösungsmittel, das in der Lage iac, Kohle In flüssige Produkte umzuwandeln, wobei sich ein LBeungsaittel-Grobkonle-Gemiaoh ergibt} b) man leitet diese Mischung in eine Pulverislerzone, die bei Pulverisierbedingumgen unter einer

Temperatur τοη etwa O bis 200 C,eine« Druck von etwa Lui*- druok bis 1.000 ata, ein littsungsmittB l-Kohla-GewiobtsTerh&ltnis von etwa 0,2 bis 10,0 gehalten wird, wcbei die !Pulverisier bidingungen ausreichen» Uta ein· pulverisiertes Kohle-LBeungsaltte!produkt bu liefern, worix ^iMe «tea« ein feil der Grobkohle mindestens auf eine Teilchengröße von etwa 2,38 s» (-8 Tyler StandardsiebgröS®) reduziert vls&i o) nan leitet mindestens einen Teil des Kohle-Lös angatBitt β !produkt es in eine Kohleumwandlungazone, die auf üawandlungebedingiingen und unter WaBeerstoffdruck gehalten wird, so daS ein fileBig«a Kotaleextraktprodukt erieugt wird, das nicht umgewandelte Kohle, Asolie und Lösungsmittel entfallt, worin ein über ■ ο nuß τοη 50 Qew.-iC dar MAf-Kohle in wasaerstoffreloha Beatandteile und was8«rat of fame Bestandteile umgewandelt lit; d) -von diesem Produkt trennt man mindestens «inen Ttil des ereteii Lösungsmittel· a'b und orsaugt ointn Stroa Kohlatztrakt in Teraisobung vlt sindsstena «inea Teil nioht 'angewandtlter Kohle und Aeoht j ·)

1 0 9 8 1 2 / 1 8 E 3

diesen Strom behandelt man mit einem zweiten für die wasserst of freichen flüssigen Kohlebestandteile selektiven Lösungsmittel In einer Extraktionszone und erzeugt einen Auslauf, der eine wasserstoffreiche flüssige Phase und eine wasserstoffarme flüssige Phase enthält, und f) aus dem Extraktionszonenauslauf trennt nan eine wasserstoffreiohe flüssige Phase und einejfcasserstoffarme flüssige Phase ab, von denen die erstere praktisch frei von nicht umgewandelten Kohleteilchen und Asche ist.

Bei besonderen Ausführungsfornen besteht das genannte erste Lösungsmittel aus einem mehrkernigen Kohlenwasserstoff einschließlich Aromaten, Haphthenen, wie !Decahydronaphthalin, und das zweite Lösungsmittel ist entweder ein einkerniges Arotnat, wie Benzol, ein Ha ph then, wie Cyelohexan oder ein Ketoa. Nähere Angaben, insbesondere über die Aufarbeitungsbedingimgen finden sich in der nachstehenden Beschreibung.

Verfahren nach der Erfindung wird also eine neue zweistufige üSsungsiiiittelextraktionstechnik angewandt, bei der a zerkleinerte Kohle zunächst mit einem ersten Lösungsmittel unter Lieferung eines Gemisches von flüssigem Kohleextrakt, !lösungsmittel und ungelöster Kohle behandelt wird. Aus dieser Mischung wird das Lösungsmittel entfernt und das anfallende Gemisch mit einem zweiten Lösungsmittel unter Lieferung einer waaserstoffreichen feststoffreien Phase behandelt, die sich leloht von einer Wasserstoff ermangelnden ieststoffphase abtrennen läßt.

109812/1853

Bel den Verfahren der Erfindung verwendet van vorzugsweise eine bltuminOse Kohle, wie Pittsburgh-FlBekohle. Vorzugsweise bat diese bituminöse Kohle einen boben (JehaIt an Flüchtigen, der zweckmäßig größer ist als etwa 20 Gew.-Ji der feuchtigkeit s- und aβehefreien Kohle (aus MAF-Kohle).

In der ersten Extraktionsstufe des Verfahrene naoh der Erfindung verwendet man vorzugsweise Lösungsmittel vom Wasserstoffdonortyp, die mindestens teilweise hydriert sind, wie naphthenisch-aromatisohe Kohlenwasserstoffe. Vorzugsweise ist das Lösungsmittel der ersten Stufe ein solches, das bei den empfohlenen Temperatur- und Druckbedingungen für die Extraktion und/oder Pulverisierung dieses Verfahrens in flüssiger Phase vorliegt. Zweokmäßig werden solche Lösungsmittel in Kohlenwasser st off gemischen verwendet und stammen mindestens zum Teil aus Zwischenprodukten oder Fertigprodukten, die man im Anschluß an&le Aufarbeitung naoh der Technik der Erfindung erhält.

Bezeichnenderweise sieden die Lösungsmittelkohlenwasserstoffe der ersten Stufe oder Kohlenwasserstoffgemische zwisohen etwa 200 und 425°C. Beispiele solcher bevorzugten naphthenlscharomatischen Lösungsmittel für dieyerste Stufe sind die Bi- oder Tetra- Hydroderlvate von Anthrazen und Phananthren. Bevorzugt sind ferner die aromatischen Hdroderivate von Naphthalin, wie Tetrabydronaphthaiin. Im vorliegenden Fall bedeutet der Ausdruck naphtbenlsoh-aromatisohe Lösungsmittel

109812/1853

polyoyclisohe Verbindungen, in daien mindestens einer der Hinge aromatisch und mindestens ein anderer nicht aromatisch ist.

Im Verfahren der Erfindung Bind auch völlig aromatische »Ohrkernige Verbindungen, wie Blphenyl, Methylnaphthaline, Dirnethylnaphtbaline, Gemische von Phenanthren und Anthrazen sowie deren Alky!derivate brauchbar. Andere Arten von !lösungsmitteln, die in der ersten Stufe benutzt werden können, sind κ. Bl phenolisohe Verbindungen, wie Phenole, Kresole, und Xylenole, insbesondere bei Benutzung im Gemisch mit einem der verstehenden Lösungsmittel. Ia allgemeinen sind teilweise hydrierte aro-o matisohe Verbindungen gegenüber den vollständig aromatischen polyoyolischen Kohlenwasserstoffen zu bevorzug·*. In jedem Pail ' muB das Lösungsmittel für die Verwendung in der ersten Extraktion» stufe die Fälligkeit haben, die gepulverte Kohle während dieser Extraktionsstufe zu depolarisieren.

Bei einer besondere bevorzigfeen Ausführungsform des Verfahrens naoh der Erfindung verwendet man ein selektives Lösungsmittel der vorsehend besohriefcenen Art für die erste Extraktionsstufe, während der Pulverisierstufe, woduroh relativ grobkernige Kohle auf granmllerte Kohle vom günstigsten Sornbereioh für die Extraktionsstufe reduziert wird. Diese bevorzugte Ausführungsform beruht auf der Theorie, daß bei Gegenwart eines wasserstoffreichen Lösungsmittels während der PuI-verlsierstufe der Kohle sioh ein erheblicher Anstieg im Leistungegrad des Betriebes und in vielen 7ällen eine vermln-

10 9812/1853

derte Verwendung von Lösungsmittel In der ersten Stufe' zur Erzielung derselben Beschaffenheit und Menge des Flussigte its-Kohleextraktes ergibt.

Der Vorteil, der eich aus den Vorhandensein des Lösungsmittels während der Pulverisierstufe ergibt, scheint eine Folge eines äußeret reaktiven Soherpunktes während des Brechens und Mahlens der Kohle zu sein. Mit anderen Worten ist die Scherstelle äußerst reaktiv,und an ihr kann Wasserstoff leichter auf die Kohle übertragen werden, wenn das Lösungsmittel vorhanden ist, als wenn die Kohlein Abwesenheit von Lösungsmittel pulverisiert wird. Außerdem werden die kleine KohleteHohen, die so von einem großen Brooken abgesohert worden sind, nicht nur einer hoohreaktiven Soherstelle ausgesetzt, sondern setzen auch unmittelbar eine relativ große Oberfläche dem Lösungsmittel aus, die kleinen Kohleteilchen können also nahezu unmittelbar dem Lösungsmittel ausgesetzt und befeuchtet werden, wodurch die Eindringung des Lösungsmittel· in das Kohleteilchen erleiohtert wird.

Das Gerät zur Pulverlsierung von StUoken- oder Grobkohle, wie sie bein Verfahren der Erfindung stattfindet, kann von jeder bekannten Art sein, übliche Kugelmühlen oder Stabmühlen können mit befriedigendem Ergebnis verwendet werden. Vorzugsweise muß das Gerät in der Lage sein, Stücke- oder Grobkohle in Gegenwart beträchtlicher Mengen flüssigen Lösungsmittels ohne Schwierigkeit zu pulverisieren. Der einschlägige Fachmann ist

109812/1853

mit der Art des erforderlichen Gerätes zur Aufbereitung von feuchten Peststoffen bzw. deren Breohung&nd Vermahlung vertraut, so daß leine nähere Darlegung dieser Geräte Äleifc gegeben zu werden braucht. Das erste Erfordernis für die Brechung und Mahlung der Stückenkohle besteht darin, daß die Grobkohle,die gewöhnlich einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von mehr als 2,0 mm (0,08 Zoll¹) und üblicherweise von «twa 6,3 bis 50,8 mm (0,25 bis 2,0·Zoll), hat, ^ aufbereitet und mindestens auf ein Korn von einem mittleren Teilchendurcbmesser von 1,4

muß

mm (-14 Tyler-Siebgröße) reduziert werdet. Die Beziehung zwischen der hier verwendeten Tyler-Siebgröße und Teilchengröße findet sich in den meisten Standard-Handbüchern, wie Perry's Chemical Engineer's Handbook, 4. Ausgabe, Seiten 21 bis 51·

Je nach Wunsch des Fachmannes können die während der Pulverisierstufe angewandten Bedingungen bei der Durchführung der Erfindung in weitem Umfange abgewandelt werden. Die Temperatur kann über einen relativ weiten 'Bereich etwa von Umgebungstemperatur bis zu einer relativ hohen Aufarbeitungstemperatur verändert werden. Es ist jedoch für die Praxis der Erfindung eindeutig zu bevorzugen, daß die Temperatur der Kohle und des Lösungsmittels auf etwa 0 bis 200 C gehalten wird. Der Druck kann in ähnlicher Weise über einen äußerst leiten Bereich von Luftdruck bis etwa 70 kg/cm (1.000 psig) verändert werden, wobei ein bevorzugter Druck bei etwa 7 kg/c« (100 psig) liegt. Dieser Druck wird vorzugsweise dadurch aufrechterhalten, daß man ein Wasserstoffhaltiges Gas verwendet« Je-

109812/1853

denfalls soll der Druck vorzugsweise so hoch sein, daß das Lösungsmittel während der Pulverleier- und Extraktstufe flüssig gehalten wird.

Der Betrieb der Pulverisieranlage wird vorzugsweise in solober Weise durchgeführt, daß das Überkorn, d. h. das Material einer Korngröße oberhalb etwa 2 bis 2,4 mn (-8 bis -10 Tyler-Siebgröße) abgetrennt und zum Pulverisiergerat zweoks weiterer Herabsetzung der Teilchengröße zurückgeführt wird. Die Benutzung eines solchen geschlossenen Kreislaufes tfe in der Tech· nik bekannt und wird für die Durchführung der Erfindung bevorzugt, um die feste Kohle in möglichst günstiger Weise und vollständig auszunutzen. Soweit nicht anders angegeben, wird ein geschlossener Kreis mit Rücklauf <ä?r Pulverisieranlage bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung als zwangsbedingt angesehen. Es ist zu betonen, daß dieser !Trennung sich leicht ohne Schwierigkeit durchführen läßt, da nur die groben Kohleteilchen entfernt und zurüokgeleitet werden. Die feiner zer-kleinerte Kohle ist nicht zu entfernen, da sie der weiteren Extraktion zu "unterziehen ist· Diese Grobkornentfernung kann leicht durch Schwerkrafttrennung sowie durch Hydrocyclone, Zentrifugen usw. erfolgen.

Die Lösungsmitte!menge, die in der ersten Extraktionsstufenzone gebraucht wird, welche man bein Verfahren der Erfindung anwendet und welche die Pulverisierzone, wenn ein Lösungsmittel darin bentutζ wird, sowie die Digerierzone umfaßt,

1098 1 2/1853

liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 90 g bis 4.500 g (0,2 bis 10 Pfund) Lösungsmittel je 454 g (1Pfund) Kohle. Befriedigende Ergebnisse erhält man bei Benutzung eines Verhältnisse a Ton annähernd 1 ί 1 bis 3 s 1 Gewichtsteile Lösungsmittel zu Kohle. Bei der Durchführung der bevorzugten Aupführungsform der Erfindung sollen die Bedingungen während der Pulver!» sierstufe so gewählt werden, daß die Grobkohle mindestens auf eine Größe von 2,4 ram (-8 Tyler-Siebgröße) reduziert wird.

Die Kohleextraktioni mittels Lösungsmittel besteht grundsätzlich in einer teilweisen Umwandlung der Kohle sowie einer Extraktion, da nicht nur die Kohle mit dem Wasserstoff, der vorzugsweise von dem Lösungsmittel übertragen wird, umgesetzt wird, sondern sioh auch eine Lösungserscheinung ergibt, die tatsächlich die Kohle auflöst, welche den Wasserstoff aus der Lösungsmittelphase aufgenommen hat· Deshalb sollen im vorliegenden Zusammenhang die Ausdrücke "Flüssigkeits-Kofileextrakt", "extrahierte Kohlefraktion", "extrahierte Kohle" und andere Worte ähnlicher. Art das flüssige Produkt einsohliessen, dan bei den verschiedenen Stufen im Verfahren der Erfindung erhalten wird und im allgemeinen als SSsungemittelfrel beschrieben wird, selbst wenn ein Teil des fertigen Flüseigkeits-Kohleex» trakts im Aneohluß an die zweite Extraktionestufe Kohlenwasserstoffe enthält, die zur Verwendung als selektives Lösungsmittel in der ersten Extraktionezone geeignet sind,. Vorzugsweise erfolgt dl· Durchführung der Erfindung in beiden Extraictlonszonon unter Bedingungen, welche die Kinetik der Solva.ta-

1098 12/1853

Bierungsreaktion erhöhen, während die Bestandteile darin in erster Linie in flüssiger Phase gehalten werden, otfgleidi es in einigen fällen erwünscht sein kann, die erste Stufe des Extraktionsvorganges in Gegenwart eines verdampften Lösungsmittels unter Verwendung einer Gasextraktionsteelmik durchzuführen.

VIe erwähnt, umfaßt die erste Extraktionsstufe die Pulverisierung von Grobkohle zu kleinteiliger Kohle entweder in Gegenwart oder in Abwesenheit von Lösungsmittel, sowie eine Digerierung, bei der die Kohle entweder zum erstenmal mit dem Lösungsmittel in Berührung trifft, wenn ■ ein Lösungsmittel während der PuI-verisierstufe vorhanden war oder vorzugsweise sofern der Auslauf aus der Pulverisierstufe Lösungsmittel bereits enthält, dieser Ib Kohle volleHadig extAieren gelassen wird, um einen Flüssigfeits-Kohleextrakt zu bilden. Die Arbeltsbedingungen für die Digerierung sind eine Temperatur von etwa 300 bis 500⁰C,

ein Wasserstoffdruok von etwa Luftdruck bis 700 kg/om (1O₀OOO pelg), ein Gewiohtsverhältnls von Lösungsmittel zu Kohle von etwa 0,2 bis 10 und eine Verweilzeit von etwa 30 see bis 5 Stunden, und diese Bedingungen sind so aufeinander abgestimmt, daß mehr als 50 Gew_o-£ der MAF-Kohle aufgelöst und in flüssige Produkte umgewandelt werden.

er Ib ist zu betonen, daß die wäkrend der Dlgerijing angewandten Temperatur- und/oder Druokbedingungen dieselben, höher, niedriger oder in irgendeiner gewünsohten, verschiedenen Kon-

109012/1853

figuratim gegenüber den in der Pulverisierstufe aufrechterhaltenen Bedingungen sein können. Vorzugsweise hält man bei eier Durchführung des Verfahrens der Erfindung die Temperatur bei der Digerierung auf erheblichem höherem Niveau als Semperatar und Druck bei der Pulverisierung·

Da es bei der bevorzugten Ausführungsform, bei der ein erstes Lösungsmittel in der Pulverisier- und Digerierstufe verwendet wird, Zweck der Digerierung ist, die Umwandlung von fester Kohle in einen Fltissigkeits-Kohleextrakt praktisch zu vervollständigen, ist es zweckmäßig, bei der Digerierung zusätzliches Lösungsmittel, ein wasserstoffhaltiges Gas und/oder einen Hydrierkatalysator in der Digerierstufe hinzuzufügen„ Wenn ein solcher Katalysator erforderlich oder erwünscht ist, kann er von der Art eines üblichen Hydrierfesbalyators sein und entweder homogen oder heterogen benutzt waflen« Dieser Katalysator kann also in die Pulverisierstufe und/oder Digerierstufe im Gemisch mit dem flüssigen ersten selektiven Lösungsmittel oder mit der festen zerkleinerten ^*kl^e eingeführt werden. Aufgrund seiner Kenntnis der Eigenschaften der Kohle,des verwendeten Lösungsmittels und der gewünschten Beschaffenheit des fertigen Kohleproduktes kann der Fachmann anhand der hier offenbarten Lehre feststellen, ob es zweckmäßig ist, nur eines aäer alle der vorstehend aufgeführten Merkmale in der Pulverisier- und/oder Digerierstufe anzuwenden.

Beispiele üblicher Hydrierkatalysatoren, die in deijorsten Extraktlonseone verwendet werden können, sind beispielsweise

103812/1853

Kobaltvolybdat und Hiokelmolybdat, Hlokelwolfranat und jeder andere Hydrierkatalysator, der in der Lage ist, in Gegenwart schwefelhaltiger Kohlebeschiokungsaassen zu arbeiten. Biese Kataljntoren sind den Lusungsmittel-Kohlesystem zuzugeben, das in der ersten Extraktionseone aufrechterhalten wird; hierzu gehören ein Schlammkatalysatorsystem und ein homogenes Katalysatorsyste«. Die Hydrieru-ng in der Digerierstufe bewirkt im allgemeinen die unmittelbare Wasaerstoffüberführung auf die Kohlemolektile oder die überführung von Wasser-

f stoff auf Wasaerstoffdonormoleküle und von diesen auf Kohlenole küle bzw. eine Kombination hiervon. Jedenfalls ist aus dem anfallenden Auslauf der Digerierstufe mindestens ein Seil des ersten LSsuqsmittels entfernt, und das anfallende Gemisch aus FlüssigkeitB-Kohle» ungelöster Kohle, iehe, gegebenenfalls Katalysator usw., wird in einer zweiten Extraktionezone mit dem im folgenden beschriebenen zweiten selektiven Lösungsmittel in Berührung gebracht. Es ist zu betonen, daß es im Rahmen des Verfahrens der Erfindung liegt, einen Teil der vorstehend ge-

t nannten festen Teilchen aus dem Digerierstufenauslauf zu entfernen, wie besonders die gröberen diohteren Teilchen, die durch übliche Feststoff-Flüssigkeits-Trennmittel, vorzugsweiee Hydrocyclone, Zentrifugen usw. leicht zu entfernen sind. Jedenfalls ist es nicht notwendig, alle Teilohen einschließlich des Feingutes zu entfernen, da letzteres schließlich aus dem flüssigen Produkt auf dem Wege der nachstehend beschriebenen zweiten Extraktionszone entfernt wird. Damit vermeidet man die bisher in der Technik zur Entfernung von feihteiligem Out angewandten mühseligen FiItrationsstufen.

1098 12/1853

Geeignete bevorzugte Lösungsmittel für die zweite Extrakt ions·- zone gehören zu der weiten Klasse von Ketonverbindungen und außerdem zu den monocyclisohen aromatischen Kohlenwasserstoffen und ihren naphthenisohen Derivaten. Beispiele für Ketone, die mit Erfolg in der zweiten Extraktionszone verwendet werden können, sind Aoeton, Methyläthylketon, Methylbutylketon, Methylieobutylketon, Dibutylketon usw. Zu anderen geeigneten Lösungsmitteln zur V-erwendung in der zweiten Extraktioiiszone gehören monooyolisohe, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylole usw. und die entsprechenden. Cyolobexane. Für den Fachmann 1st zu bemerken, daß diese Klassen von sekundären Extraktionslösungsmitteln keinen wesentlichen Einfluß auf die Umwandlung der festen Kohle in.einen flüssigen 'Kohleextrakt haben. Deshalb ist es ein Erfordernis der Erfindung, daß man in der ersten ExtraktIonszone solche Lösungsmittel verwendet, die für die Umwandlung fester Kohleteilchen in die flüssige Form anwendbar sind, und daß die Lösungsmittel für die zweite Extraktionszone auf solche beschränkt sind, die zur Abtrennung der wasserstoffrelohen Bestandtellee von den wasserstoffarmen Bestandteilen und ungelöster Kohle usw.dienen, die in den in der ersten Extraktionszone erzeugten Flüssigkelts-Kobleextrakt enthalten sind. Hit anderen Worten wurde gefunden, daß Ketone, monooyolische Aromaten, Cyclohexane und Alkyloyolohexane selektiv für die wasserst©ffreiohen Bestandteile unter wtsentlloher Abstoßung der wasserstoff»«®!! Bestandteile und ungelöster Kohle sowi· Asohe sind. Die genaue Wahl des β le let ί ve η Lösungsmittels hängt von den in der iweiten

109812/1853

Extraktionszone gewünschten Extraktionsbedingungen ab». Tür praktische Zweoke soll die Temperatur in der zweiten Extraktions «one mindestens 30 C unterhalb der kritischen !Temperatur des Lösungsmittel der zweiten Extraktionszone liegen, um die Bestandteile bei dem geeigneten Druok in erster Linie in flüssiger Phase zu halten. Im allgemeinen sollen die für die zweite •Extraktionszone angewandten Temperatuim 30O⁰O nicht überschreiten.

Sie in der zweiten 'Extraktionszone bei Benutzung von Ketonen,-monocyolisohem Iromat ,oder Cyclohexan ale Lösungsmittel anzuwendenden Arbeitsbedingungen umfassen eine Temperatur von etwa 50 bis 300 C, vorzugsweise etwa 50 bis 150 C, einen Wasserstoff-

druck von etwa 7,0 bis 70,3 kg/cm (etwa 100 bis 1.000 psig),

vorzugsweise etwa 25 bis 50 kg/cm (etwa 350 bis 700 psig),

ein Gewiohtsverhältnie von Lösungsmittel zu Beeohiokung von etwa 0,5 bis 5, eine stündliche Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit von etwa 0,5 bis 5 und bei Gegenwart eines wasserstoffhaItigeη k Gases eine Hange von etwa 1,42 bis 14,2 Xm (etwa 500 bis

5.000 StandaAkubikfußJ, Je 0,159 m⁵ (1 Barrel) flüssiger Zulauf zu der zweiten ExtraktIonszone. Diese Bedingungen sind ausreichend, um auf selektiver Basis die wasserstoff-reiohen Bestandteile praktisoh von den^wasserstoffarmen Bestandteilen abzutrenne, die in dem ^Flüssigkeit8zulauf enthalten sind, der von dar ersten zur zweiten Extraktionszone geht.

Dtr aus der ersten Extraktions«one erhaltene Flüssigkeitβ-Kohle· extrakt enthält Verbindungen mit sehr untersoUedliohen physi-

1098 12/1853

kaiischen Eigenschaften, da die erste Extraktionsstmfe relativ unselektiv ist. Der FltissigleLt-Koh Ie extrakt läßt sich jedoch dahin kennzeichnen, daß er grundsätzlich aus ewei flüssigen !Fraktionen, nämlich einer wasserstoffreichen"fraktion und einer wasserstoffarmen Fraktion besteht· Im vorliegenden. Zusammenhang sollen der Ausdruck "wasserstoffarmer Bestandteil" und ähnliche Worte solche Bestandteile eineefaliessen, die im wesentlichen im Benzol oder Cyclohexan unlöslich sind. Diese wasserstoffarmen Bestandteile haben üblicherweise ein mittleres Molekulargewicht von etwa 1,000 bis 5®000 und enthalten etwa 5 bis 5 Gew„-# Wasserstoff. Andererseits sollen im vorliegenden Zusammenhang der Ausdruck "wasserst of £«*re icle Bestandteile" und andere ähnliche Worte solche Bestandteile einschliessen, die grundsätzlich in Benzol oder Oyelobexan löslich sind..Diese wasserstoffreichen. 'Bestandteile, haben üblicherweise ein Molekulargewicht von weniger als 1.-500, Iss·= besondere von etwa 300 bis 1000 und einen, gewichtsnä§ig©a Wasserstoff gehalt, über 5# und üblicherweise von etwa 6 Tbia 9 ßew_e.-Die vorstehenden Kennzeichen der beiden Hauptfraktionen in. dem flüssigen Kohleextrakt werden natürlich zu gewiesen Grade von den Bedingungen der Lösungsmittelextraktion beeinflusst, die in der ersten Extraktionszone angewandt werden, wie die liefe der in dieser ersten Stufe verwendeten Extraktion. Es ist ersichtlich, daß das Kennzeichen der wasserstoffarmen Bestandteile in dem Pltissigkeit-Kohleextrakt nur wenig von den Extraktionsbedingungen, dagegen beträchtlich von der Art der als Rohmaterial für das Terfahren der Erfindung verwendeten Kohle

109812/1853

beeinflusst wird.

Jedenfalls erhält man ein flüssiges Zweiphasensystem, nachdem das aus der festen Kohle extrahierte Flüssigkeit-Kohlegemisch mit dem vorstehend genannten zweiten selektiven Lösungsmittel behandelt word» ist. Eine obere Phase enthaltend die wasserstoffreichen flüssigen Kohlebestandteile (üblicherweise 60 bis 9056 der gebildeten flüssigen Kohle) und praktisoh frei von ungelöster Kohle, Asohe usw. (d. h. weniger als 0,5 Grew.-96 Feststoff) wird von einer unteren Phase abgetrennt, die die wasserstoffarmen Flüssigkeit-Kohlebestandteile im Gemisch mit etwas ungelöster Kohle, Asche usw. enthält. Dieser Schlamm aus wasser st offirmen Bestandteilen und fester Kohle wird aus der zweiten Extraktionszone zwecks Verwendung als Brennstoff oder zwecks Umwandlung in relativ reinen Wasserstoff unter Anwendung der Wassergasreaktion entfernt. Der so erzeugte Wasserstoffe kann dann innerhalb desi Verfahrens der Erfindung wie schon beschrieben verwendet werden. Das reiche Lösungsmittel aus der zweiten Extraktionsζone, das entweder Keton, Cyolohexan W oder teonocyolisoben aromatischen Kohlenwasserstoff mit darin gelösten wassäetoffreichen Bestandteilen enthält, wird mit dem Fachmann bekannten Maßnahmen,'wie Fraktionierung, Hydrie rung, Hydrokrackung und dergleichen welter aufgearbeitet, um den Flüssigkeit-Kohleextrakt aufzutrennen und in wertvollere Produkte, wie relativ Ielohte Kohlenwasserstoffe, relativ schwere Kohlenwasserstoffe, Chemikalien, Treibstoffe usw. umzuwandeln, deren Bfiucbbarkelt in der Technik bekannt ist. Wie schon erwähnt, kann ein Teil dieser aus dem Flüssigkeit-Kon« leextrakt abgetrennten Produkte in befriedigender W₆is β min-

1098 12/1853

deβtens zum Sell als erstes selektives Lösungsmittel für die erste Extraktionsζ one benutzt werden.

Zusammenfassend besteht also das Verfahren nach der Erfindung in der Reduzierung von Kohle zu einem feinen zerkleinerten Korn, entweder in (legenwart oder Abwesenheit eines ersten Lösungsmittels , Umwandlung des Haupt te lies dieser zerkleinerten Kohle in Gegenwart eines ersten Lösungsmittels, in ein«. -Flüssigkeit-Kohleprodukt mit wasserstoffreiohen und wasserstoffarmen Bestandteilen im Gemisch mit ungelöster Kohle und erstem Lösungsmittel und Behandlung dieses GemiscbjPflaoh Entfernung mindestens eines Teils des ersten Lösungsmittels alt einem zweiτ ten Lösungsmittel unter Erzeugung einer wasöerstoffreichen, ungelösten, kohlefreien Phase für weitere Aufbereitung.

Dieses Verfahren läßt sich besser unter Bezugnahme auf das Fließschema versttoen, das bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens der Erfindung im einzelnen erläutert.

Grobe Kohle eines mittleren T₀Höhendurohmessers im allgemeinen über 2 mm (0,08 !Zoll) und gewöhnlich weniger als etwa 65 (2,5 Zoll) wird in das Verfahren durch Leitung 1 eingeführt.

selektives Ein geeignetes erstes/Lösungsmittel mit einem angereioh^erten WasserstoffgehaIt, wie Tetralin, wird duroh Leitung 2 eingeführt und mit der aus Leitung 1 eintretenden frIsoben Grobkohle vermischt. Überkorn, das bei der unvollständigen Kornreduzieruiig in der nachstehend beschriebenen Pulverisierstufe anfällt, wird

109812/1853

yon dieser über Leitung 3 zurtickgeleitet und mit frischer Kohle und Lösungsmittel vermischt. Dieses Gesamtgemisch aus Grobkohle und erstem selektivem Lösungsmittel wird durch Leitung 4 «ur Mühle 5 gesohickt, die eine übliche Kugelmühle sein kann und mittels geeigneter bekannter Maßnahmen dem Gebrauoh in Gegenwart einer Flüssigkeit angepaßt ist.

In der Mühle 5 werden geeignete Julverieierbedingungen, z. B.

ο , 2

eine Temperatur von etwa 100 O₁ ein Druck von etwa 4»9 kg/cm

ί (70 peig) und ein Gewicht«verhältnis von Lösungsmittel zu Kohle von etwa 2,0 aufrechterhalten, so daß die Grobkohle auf.ι einen mittleren Te Höhend urohmesser zwischen etwa 2,0 und 1,0 (etwa 0,08 bis 0,04 Zoll) reduziert wird.

Der Auslauf aus der Mühle ß, der Tetralin und ungelöste Kohle von riohtiger kleiner Teilchengröße sowie ungelöstes Kohleüberkorn enthält, wird durch Leitung 6 in einen ersten Separator, z. B. einen Hydrocyclon, gdeitet. In diesem werden solche ^ Bedingungen eingestellt, daß das Kohleüberkorn vorzugsweise im Gemisch mit mindestens einem Teil des flüssigen Materials über Leitung 3 entfernt und zur Mühle 5, wie schon erwähnt, zurüokgeführt wird.

Dia erste selektive Lösungsmittel, Tetralin, mit feiner ungelöster pulverisierter Kohle wird aus dem ersten Separator 7

duroh Leitung 8 abgeführt und mit einem wasserstoff ha It igen Gas aus Leitung 10 vermischt. Daa Gesamtgern!·oh wird duroh Leitung

10981 2/1853

8 in die Digerierzone 11 geleitet» die aus einem ummantelten Beaktionsgefäß mit Eührwerk bestehen kann. Tetralinlösungsmlttel kann gegebenenfalls in das System durch Leitung 9 in ausreichender Menge eingeführt werden, um das Verhältnis von Lösungsmittel zu Kohle auf der gewünschten Höhe bzw. den Wasserstoff gehalt im Aufsohlußgefäß 11 auf einer ausreichenden Höhe zu halten. Ferner kann mittels nicht dargestellter Einrichtung Hydrierkatalysator zugeführt und mit Vorteil in der Digerierstufe verwendet werden. Soweit erforderlich, wird Ergänzungswasserstoff der Anlage durch Leitung 15 zugeführt. Vorziipweise beträgt die in der Digerierstufe vorhandene Wasserstoff fmenge etwa 28,3 bis 2.830 Hm (etwa 1.000 bis 100.000 Standardkubikfuß) Wasserstoff je 0,159 m (1 Barrel) über ^eitung 8 im Aufschlußgefäß 11 eintretendes KoHe-Lösungsmlttelgemisch.

Der ganze Digerierzonenauslauf wird durch Leitung 12 abgezogen, er besteht aus ungelösten Kohleteliehen, Asche, Fest*offen usw. in einem sehr feinteiligen Sustand, im Gemisch mit letralin-Lösungsmittel, Flüssigkeit-Kohleextrakt und Wasser st off gas«, Dieser Auslauf geht durch Leitung 12 zu einem zweiten Separator 13. Dieser kann aus ein oder mehreren Trenngefäßen, wie Sohne 11-Abtreib- und Fraktionierkolonne]! bestehen. Hieraus wird Wasserstoffgas durch Leitung 14 abgezogen, mit Ergänzungswasseretoff aas Leitung 15 vermischt und zur Digerierzone 11 wie schon erwähnt über Leitung 10 geleitet. Das erste Tetralin-Lösungsmittel wird mindestens zum Teil und vorzugsweise vollständig durch Leitung 16 abgezogen und mit Lösungsmittel vermischt, das in der nachstehend beschriebenen dritten !Drennzone 26 zu-

109812/1853

rUokgewonnen wurde. Dieses tritt duroh Leitung 20 ein, und Ergänzungslösungsmittel wird durch Leitung 19 zugeführt, die Weiterführung geht dann durch Leitungen 2 und 9 zur Pulverieiereone 5 bzw. Digerierzone 11, wie schon angegeben wurde.

Der Auslauf vom zweiten Separator 13, der nicht entferntes Lösungsmittel, d. h. Tetralin, Flüssigkeit-Kohleextrakt mit wasserstoffreiohen und wasserstoffarmen Bestandteilen und ungelöste Kohle, Asche usw. enthält, wird duroh Leitung 17 zur Extrakt ion· Ebne 21 geführt, ßewtinschtenfalls kanntain Teil dieses Materials duroh Leitung 18 abgezweigt und in Leitung 16, zweoks Rückführung zur Digerierzone 11 bzw. Pulverisierzone 5 eingeleitet werden.

In der Extraktionssone 21 tritt der Auslauf aus dem zweiten Separator 13, d. h. der Extraktionsζonenzulauf mit einem aus Leitung 23 kommenden selektiven Lösungsmitte!}., wie Keton, einkerniges Aromat, Cyolohexan oder Alkylcyolohexan unter Extraktionsbedingungen in Kontakt. Hierzu gehören eine Temperatur von etwa 150⁰C, ein Gewiohtsverhältnis von Lösungsmittel zu Extraktionszonenzulauf von etwa 3, ein Druck von etwa 35 kg/cm , (etwa 500 psig) und vorzugsweise die Gegenwart von Wasserstoffgas, das durch Leitung 22 in einem Verhältnis von etwa 2,8Hm (1OO Standardkubikfuß) je 0,159 a⁵ (1 Barrel) Extraktionszonenzulauf zugesetzt wird. In Zone 21 entfernt das seÄtlve Lösungsmittel selektiv die wasserstoffreichen Bestandteile der flüssigkeit-Kohleextraktion von den wasseretoffernen Bestand-

109812/1853

teilen und ungelöster Kohle, Asobe usw. unter Bildung eines Flüssigkeit-Kohlestromes, der reich an Lösungsmittel und Wasserstoff und frei von Feststoffen ist. Dieser Stroewird duroh Leitung 25 abgesogen und geht zur zweiten !Drennzone 26. Ein Büokstand aus wesseratoffarnen Bestandteilen des flüssigkeit- ■ Kohleextraktea und ungelöster Kohle, lache usw. wird aus der Extrakt1omazone 21 durob Leitung 24 abgezogen und ala Brennet off oder ala Qmelle zusätzlichen Wasserstoffs durch Waaaergaareaktion Torwendet. Diese Einrichtungen sind niobt dergerteilt.

Sie drJfcte X_vennzone 26 entfallt «obrere !rennelnrlobtungen, wie fraktlenierkelonnen, die tob Faohnann leicht au betreiben sind. Sie trennt daa Extraktlensiesungsnittel τοη den waaaerstoffratohen Beatandteilen dea Iltissigkeit-Kohleextraktes, wie naphthenieohe und naphtheniaoh-aroaatlaehe Kohlenwasserstoffe und andere Kohlenwasserstoffe το« Benzinsiedebereioh. In der Zone 26 wird das aus Keton, einkernigen Aroaat oder Cyoloheian ■eatebende iMungaalttel durob Leitung 29 abgelegen} norvalerweiae gaafBraige Stoffe , aoweit rorhanden, werden durob Leitung 28 atrgesogen) waaaeratoffreiobe aronatiaobe und napbthenieob-aro«atlaobe Beatandteile dea Tlüaalgkeit-Kohleextraktea, die aur Verwendung für weitere Aufbereitung und/oder ala L9-•ttngavlttel für die FulTorialer- und/oder Digorlerione geeignet Bind, werden durch Leitung 20 abgesogen, während die reatlloben lelobten Koblenwaaaeratoffe durob Leitung 30 abgeführt werden· Sobliefliob werden waaaeratoffreiobe Beatandteile τοη beherevj Molekulargewioht durob Leitung 27 entfernt.

109012/1853

Saa Verfahren naob der Erfindung wird la Zusaaaenhang alt der Umwandlung von Kohle In flüeβige Produkte duroh das folgende Belaplel welter erläutert, das jedooh nloht In beschränkende« Sinne iu Torstenen 1st.

Belaplel

line 10Og-Prob· yen bituaineser Pittsburgh-fflBskehle wurde auf eine Korngröie ron etwa 0,15 an (100 Äschen) und kleineres . Eorn gebroohen, alt 300 g Tetralin reraisoht und in eine Ippenbaok-Kelloldaühle aweoka weiterer Teilchenreduktion der ■erkleinerten Kohle gegeben« Die Mühle wurde 5 Stunden betrieben und/Lleferte ein Kohle-Leaungsnittelgeaisoh, worin die garne Kehle eine Korngröße τοη weniger als 0,1 na Durohaesaer hatte und 15 Gew.-^ der Kohle kleiner ala 2 Mikron Durohaesser waren.

Dieses kolloidale Oeaisoh τοη Kohle und Tetralin wurde dann. den folgenden Extraktionabedingungen unterzogen, un die Kelle P in flüssige Produkte uasuwandeln.

Teaperatur 430⁰O Druck UO kg/oa²(2000 psig)

uewiohtsTorhältnis

Tetralln/Kohle 3 ι 1 MlaohungSTorhältnis ■* * Waaaerstoff su Kohle 113 H β /0,159 a⁹ (4.000 StandardkubikfuB/Bafrel) KohloTerweilKOit 0,5 Stunden

109812/1853

Das erhaltene Produkt der Plüssigkeitsextraktion besaß,nach Absohleüderung und Entfernung des überschüssigen Tetralin-Lösungsmittels die folgenden Eigenschaften:

Molekulargewicht 503

Gew.-# Wasserstoff 7,18

Gew.-Ji Kohlenstoff 87,70

Gew.-56 Feststoff (Kohle,

Asche usw.) ' 0,50

Dieses Extraktionsprodukt wurde dann mit Benzol in einem Gewichtsverhältnis von 5 : 1 Benzol zu Extrakt vermischt und eine Stunde lang einer zweiten Extraktion bei 120 0 unterzogen. Nach Ablauf dieser Zeitspanne wurde <ftie Mischung abkühlen und absetzen gelassen, wobei sich zwei Phasen bildeten, eine wasserstoffreiche obere Benzolphase und eine wasserstoff arme untere Phase₀ Diese Phasen wurden getrennt, wob@i 78 Gew.-# des ursprünglichen Kobleextrakes in äer oberes Benzolphase enthalten waren. Die in der oberen Phas© enthaltene "flüssige Kohle" wies 7,75 Gew.-56 Wasserstoff auf, hatte ein mittleres Molekulargewicht von etwa 450 und war praktisch fest st of frei (weniger als 0,01 Gew. -96). Die untere Hüokstandsphase enthielt 5,52 Gew*# Wasserstoff, hatte eine:, mittleres Molekulargewicht von etwa 1150 und enthielt praktisch alle Feststoffe, die im ursprünglichen Extraktionsprodukt vorhanden waren.

Aus dem vorstehenden Beispiel ist der mit der Erfindung erziel-

1098 12/1853

te technische Portschritt ersichtlioh. Es werden nicht nur die wertvolleren wasserstoffrelchen Bestandteile von den weniger wertvollen wasserstoffarmen Bestandteilen getrennt, sondern die wertvolleren Bestandteile sind auch praktisch von fester Kohle und Ascheteilchen frei, so daß die bisher In der Technik angewandte mühselige Filtrierstufe vermieden ist. Ähnliohe Ergebnisse erhalt man auoh, wenn man ketonartige Lösungsmittel sowie andere ■ Arten einkerniger aromatischer Lösungsmittel, wie !Toluol, IyIöl usw. und deren lfaphthenderivate, wie Cyclohexane, verwendet.

109812/1853

Claims (1)

1. Patentansprüche

   .) Verfahren zur Umwandlung von festen aschehaltigen Kohleteilchen in flüssige Produkte durch Behandlung mit Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man

   a) Kohle mit einem ersten Lösungsmittel in einer ersten Kontakt zone unter Extraktionsbedingungen und unter Wasserst off druck behandelt und einen Plüssigkeit-Kohleexfcrakt als Auslauf abzieht, der wasserstoffreiche Bestandteile und wasserstoffarme Bestandteile im Gemisch mit dem Lösungsmittel und nioht umgewandelter Kohle und Asoheteil-

   chen enthält,

   b) aus dem Extrakt mindestens einen Teil des ersten Lösungsmittels und einen Kohlfcextrakt im Gemisch mit mindesten» einem Teil der nicht umgewandelten Kohle und Ascheteilchen enthaltenden Strom trennt,

   o) diesen Strom mit einem für die wasserstoffreichen Beetandteile .selektiven zweiten lösungsmittel ia einer Kontakt- und ÜJrennzone behandelt und daraus getrennt eine wasserstoffreiohe flüssige Extraktphase und ein© wasserstoff arme flüaäge Phase abzieht, wobei die wnsserstoffreiiie Phase praktisch frei von nicht umgewandelter Kohle und Ascheteilchen ist.

   2. Verfahren nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Lösungsmittel aus einer mehrkernigeη aromatischen Verbindung be stirb.

   1098 12/185.3 :

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel aus Tetrahydronaphthaiin besieht.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Lösungsmittel aus einer einkernigen aromatischen Verbindung besteht.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Verwendung von Benzol.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Lösungsmittel ein Keton ist.

   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Lösungsmittel aus Cyclohexan besteht.

   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle in einer Pulverisierzone vor Eintritt in die erste Kontaktzone mit dem ersten Bsungsmittel in Berührung gebracht wird.

   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverieierzone auf einer Temperatur im Bereich von etwa

   0 bis 200⁰O, einem Druck von etwa 1 bis 69 atü, einem GewiohtBverhä-ltnis von Lösungsmittel ssu Kohle von etwa 0,2 bis 10 gehalten und die Kohle auf eine Teilchengröße von

   109812/1853

   weniger als 2,4 mm pulverisiert wird (Durchgang durch ein Tyler-Standardsieb von 8 Maschen).

   10» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß mehr als 5Öj£ der feuchtigkeits- und aschefreien Kohle in wasserstoffreiche und wasserstoffarme Bestandteile umgewandelt werden.

   11. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennee lohnet, daß die Kontakt- und Srennsone der Stufe c) auf einer Temperatur ie Bereich τοη etwa 50 bis 300 C gehalten wird.

   12. Verfahren nach eines der Ansprüche 1 bis 11, daduroh gekennzeichnet, daß die Kontakt- und Trennisone der Stufe o) unter eine« Wasseret off druck ia Bereich τοη etwa 7,8 bis 69 at ti (100 bis 1.000 peig) gehalten wird.

   13. Verfahren nach eine« der Ansprüche 1 bie 12, dadurch gekennetlehnet, daf die loatakt- und treaageae auf eiae« OewiohteTerhlltnie τοη Löeungeeittel eu Zulauf la Bereich τοη etwa 0,5 Ms 5 geh·Iten wird.

   109812/1853

   Leerseite