DE249369C - - Google Patents

Description

Elften =

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 26«. GRUPPE

bituminösen Schiefer.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Dezember 1910 ab.

Der australische bituminöse Schiefer (Kerosene Shale, Hartley Shale, Wolgan-Capertee Shale) ist bisher bei der Leuchtgasbereitung lediglich als Zusatz zum Zweck der Erhöhung der Leuchtkraft verwendet worden. Das ist auch in Australien selbst so.

Dies kommt daher, daß das bei der üblichen Vergasung in Retorten entstehende Gas viel zu reich an schweren Kohlenwasserstoffen

ίο ist, um in den üblichen Brennern benutzt werden zu können, trotzdem der Heizwert dieses Gases ioooo Kalorien gegenüber den 5200 bis 5400 Kalorien enthält, die das heutige, wesentlich für die Verwendung im Auerbrenner und als Heizgas hergestellte Leuchtgas besitzt. Dazu kommt, daß der fallende Koks einen Aschengehalt von 50 Prozent hat, der ihn direkt unverwertbar macht, so daß er von den Gasanstalten umsonst weggegeben werden mußte.

So ist es gekommen, daß die australische Kohle aus Deutschland allmählich fast vollständig verschwunden ist. Dies hat wesentlich seinen Grund darin, daß bei der Vergasung der verschiedenen normalen Gaskohlen und gegebenenfalls unter einem Zusatz von Gas aus Cannel-Kohle der Grad von Leucht- und Heizkraft erreicht wird, der heute allgemein vorgeschrieben ist.

Das vorliegende Verfahren bezweckt nun, aus dem genannten bituminösen Schiefer allein ohne Vermengung mit einem Gas anderer Leuchtkraft ein normales Leucht- und Heizgas herzustellen und so diesen Schiefer einer ganz neuen Verwendungsweise entgegenzuführen. Dies gelingt, wie umfassende Versuche gezeigt haben, auf folgende Weise, wobei die einzelnen in Frage kommenden Reaktionen nach ihrer qualitativen Seite bei der Gasbereitung aus anderen Kohlenarten schon gelegentlich vorgeschlagen worden sind.

Der Erfolg einer Übertragung und Kombination dieser Maßnahmen auf die Verarbeitung von australischem Schiefer war aber um so weniger mit Bestimmtheit zu erwarten, als über die Zusammensetzung der Vergasungsprodukte näheres nicht bekannt war und diese im Gegensatz zu den Benzolderivaten bei der gewöhnlichen Steinkohlengasfabrikation einen sehr wesentlichen Teil von Paraffinabkömmlingen enthalten. Im besonderen hat sich deshalb auch ergeben, daß die Maximaltemperatur der Vergasung nicht wohl über 1000⁰ G. genommen wird, also ungefähr mit der Maximaltemperatur der üblichen Verfahren übereinstimmt. Außerdem muß für eine schnelle Abführung der Gase aus der Retorte gesorgt werden, wozu die an sich bekannte Einleitung von Wasserdampf dienen kann, und die entstehenden schweren Gase müssen zersetzt werden, wozu wiederum Wasserdampf ein an sich bekanntes Mittel ist. Es war aber nicht bekannt, daß man durch die geeignete gleichzeitige Erfüllung dieser Bedingungen einen wirtschaftlichen Erfolg dadurch erzielen könne, daß ein dem gewöhnlichen Leuchtgas gleichwertiges Gas erzielt wird.

Füllt man eine senkrechte Retorte mit

australischer Kohle und leitet die Vergasung in der üblichen Weise ein, d. h. bei einer nicht zu hohen, etwa ioo° geringeren Temperatur als der Vergasung gewöhnlicher Kohle und führt in die Retorte Dampf ein, so wird durch diesen Dampf die Entwicklung in der Retorte in einer im allgemeinen bekannten Richtung beeinflußt. Die Menge der schweren Kohlenwasserstoffe nimmt ab, die Gasmenge steigt,

ίο und der Gesamtgehalt an Kalorien in dem gelieferten Gas wird größer.

Erfinder hat nun aber festgestellt, daß gerade bei der australischen Kohle eine Vermehrung der Gasausbeute in einem unerwartet hohen Grade sich erzielen läßt. Während man bei der üblichen Vergasung aus 100 kg Kohle nur 38 cbm Gas bekommt, sind nach dem neuen Verfahren 120 bis 140 cbm, also das Drei- bis Vierfache zu erhalten, ein Ergebnis, das bei keiner anderen Kohle auch nur annähernd in diesem Umfang möglich ist.

Dieses Ergebnis wird im besonderen dann erzielt, wenn man Dampf nicht nur in der Entgasungsretorte selbst auf den Entgasungs-Vorgang und durch Zersetzung der entwickelten Gase einwirken läßt, sondern einen Überschuß oder einen zweiten Zusatz von Dampf in einer zweiten Zersetzungsretorte einwirken läßt.

Es ist an sich auch bekannt/ daß man reiche Kohlenwasserstoffe in einer Retorte oder einem hocherhitzten Regenerator, der mit hitzebeständigem Material ausgesetzt ist, zersetzen kann. Es war aber nicht vorauszusehen, daß man durch die gemeinschaftliche Einleitung des Dampfes in die Entgasungsretorte und in eine derartige Zersetzungsretorte ein Gas in der angegebenen Menge erhalten würde, welches nunmehr einen kalorisehen Wert von 5200 bis 5400 Kalorien hat und demgemäß ohne weiteres verwertbar ist. Der gesamte Kaloriengehalt aber steigt von 380000 Kalorien auf 624000 bis 730000 Kalorien.

Dabei wirkt der Wasserdampf außer auf die durch Destillation entstandenen Gase auch unmittelbar auf die Kohlenteilchen ein, so daß Wassergas erzeugt wird, welches in dem Endergebnis vorhanden ist. Dabei ist es zur Gewinnung der fraglichen Kalorienzahl im allgemeinen nicht notwendig, die Wassergasgewinnung erheblich über die Entgasungsperiode ; hinaus fortzusetzen, obwohl sich ergeben hat, daß auch dem kein Hindernis im Wege steht.

Bei der Vergasung der Kohle in der Destillationsretorte durch den eingeleiteten Dampf bildet sich Asche, die sich zunächst in dünner Schicht auf der Oberfläche der Kohle absetzt und von da leicht mit dem Gas ausgeblasen wird und dann ein erhebliches Hindernis wäre. Es muß also unter Umständen dafür Vorsorge getroffen werden, daß durch entsprechende Entstaubung das Gas wieder gereinigt wird.

Weiter ist bei der australischen Kohle die Gasentwicklung in .den ersten Minuten der Destillation noch viel stürmischer als bei anderen Gaskohlen. Es wäre deshalb nahezu unmöglich, wenn man die ganze fünf Meter hohe senkrechte Retorte auf einmal mit Kohle beschickt, das sich zuerst bildende Gas vollständig in einer zweiten Retorte zu zersetzen, und es würde auch Schwierigkeit machen, dieses Gas genügend mit dem späteren dünneren Gas zu mischen. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn man die Retorte in mehreren Zeitabschnitten, z. B. vier, beschickt.

Dabei kann noch ein anderer Vorteil erreicht werden, die Vollendung des ganzen Vorganges in einer einzigen Retorte. Es hat sich gezeigt, daß man zur Zersetzung der schweren Kohlenwasserstoffe statt anderen feuerfesten Einsatzmäterials auch den Koks verwenden kann, der sich durch die Entgasung selbst bildet. Führt man also in einer senkrechten Retorte den Gasstrom an dem unteren Ende statt, wie üblich, oben heraus, so durchstreicht das gebildete Gas im unteren Teil der Retorte den dort gebildeten Koks und zersetzt sich an ihm.

Hieraus ergeben sich drei Möglichkeiten der Ausführung des Verfahrens. Einmal in zwei Retorten, wobei die Zersetzungsretorte entweder mit Steinen oder mit Koks ausgesetzt ist. Wenn sie mit Koks ausgesetzt ist, so ist ein abwechselnder Betrieb gegeben, in dem jede Retorte zuerst Destillationsretorte und dann Zersetzungsretorte ist. Man kann dann die Destillationszeit verringern, da die letzten Gasreste aus der Kohle während ihrer Benutzung in der Zersetzungsretorte ausgetrieben werden.

Eventuell kann der Betrieb auch so geleitet werden, daß zwei Entgasungsretorten ihre Gase in eine Zersetzungsretorte leiten, und dabei kann auch ein Ausgleich der sich zu den verschiedenen Zeiten bildenden Gasmengen stattfinden.

Bei dem Arbeiten in einer Retorte wird man bei Beginn der Füllung auch eine genügend heiße Koksschicht einfüllen müssen, um auch die Gase aus der zuerst eingefüllten Kohlenmenge genügend zu zersetzen.

Es ist dabei zu bemerken, daß der fallende Koks zur Wassergaserzeugung in den üblichen Generatoren durchaus ungeeignet ist. Die 50 Prozent in ihm enthaltene Asche sind fast reine Kieselsäure, die in Form eines feinen Staubes entsteht und die bei dem üblichen Wassergasverfahren beim Ausblasen aus dem Schornstein geblasen würde und eben durch ihre große Masse dadurch das Verfahren unmöglich machen würde. An sich aber ist der

Koks zur Einwirkung des Wasserdampfes außerordentlich geeignet, da er erheblich poröser als der sonst fallende Gaskoks oder der Zechenkoks ist.
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Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Verfahren zur Herstellung eines normalen Leucht- und Heizgases aus australischem bituminösen Schieier durch Destillation und Zersetzung in Gegenwart von Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergasung zweckmäßig unter allmählicher Füllung der Vergasungsretorte unter gleichzeitiger Einleitung von "Wasserdampf bei einer iooo°C. nicht übersteigenden Temperatur vorgenommen wird, worauf das entstandene Gasgemenge in derselben oder in einer zweiten erhitzten Retorte mit erneut zugeführtem Dampf erhitzt wird.