DE2625690A1

DE2625690A1 - Verfahren zur anschwemmfiltration von verfluessigter kohle

Info

Publication number: DE2625690A1
Application number: DE19762625690
Authority: DE
Inventors: Robert Dr Hirsbrunner; Felix Dr Mueller; Hans Dr Ing Mueller
Original assignee: Chemap AG
Current assignee: STAWAG SCHLIEREN CH
Priority date: 1975-06-20
Filing date: 1976-06-08
Publication date: 1977-01-13
Also published as: DE2625690C2

Description

Beschreibung Verfahren zur Anschwemmfiltration von verflüssigter Kohle Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anschwemmfiltration von verflüssigter Kohle, insbesondere auf Zentrifugalreinigungsfiltern, bei dem wenigstens ein Teil des Filterkuchens mit einem Gas getrocknet wird.
Die drohende Erschöpfung der Erdölreserven der Welt hat das Interesse an der Kohlehydrierung von Steinkohle wieder geweckt.
Die Steinkohle wird zunächst getrocknet und dann gemahlen. Anschließend erfolgt die Herstellung einer Kohle-öl-Mischung. Diesem Kohlebrei wird dann bei hohen Drücken und Temperaturen Wasserstoff zugesetzt und die Reaktionswärme durch kalten Wasserstoff kompensiert. Die entstehende Sumpfphase muß filtriert werden.
Bei der Kohleverflüssigung werden große Mengen an Filterhilfsmittel verwendet, die nicht regnerierbar sind. Als Filterhilfsmittel werden bisher Kieselgur und Perlite eingesetzt. Andere bekannte Filterhilfsmittel wie Zellulose, Holz schliff und diverse Kunststoffe können wegen der Hitzeempfindlichkeit nicht verwendet werden.
Kieselgur und Perlite sind jedoch sehr teuer. Eine Verbrennung der Filterkuchen ist auch nicht sinnvoll, da große Mengen an Asche anfallen, die aus den nicht brennbaren Bestandteilen der ursprünglich eingesetzten Filterhilfsmittel bestehen.
Die Abtrennung von Feststoffen, d.h. Verunreinigungen, wie Silikate, Steine, Erde und unreagierte Kohle, bildet einen Hauptschritt in der Herstellung von Produkten der verflüssigten Kohle. Als Filter werden sehr große Trommelfilter oder Vakuumdrehfilter eingesetzt, die entsprechend große Oberflächen im Fabrikationsraum benötigen. Es werden enorme Filterhilfsmittelmengen benötigt, die teuer sind und mit dem Filterkuchen auf Abhalden deponiert werden. Dadurch wird das gesamte Verfahren sehr unwirtschaftlich. Die anfallenden Rückstände enthalten etwa 40 % Trockensubstanz (O. Berger: Chemical und Process Engineering, Nov. 1965, S. 617 und G.W. Ibing: Erdöl und Kohle, Heft 3, 1975, Bd. 28, S. 143).
Zur Filtration nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise Zentrifugalreinigungsfilter entsprechend US-PS 3 395 801 und US-PS 3 233 734 eingesetzt.
Aus der DT-PS 1 604 982 ist ein Verfahren zur Trocknung des Filterkuchens in einem Zentrifugalreinigungsfilter bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Filtrationsverfahrens zur wirtschaftlicheren Abtrennung von Feststoffen aus verflüssigter Kohle.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Anschwemmfiltration von verflüssigter Kohle, bei dem wenigstens ein Teil des Filterkuchens mit einem Gas getrocknet wird, dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß das Filterhilfsmittel zusammen mit den groben Teilchen der Rückstände aus dem Filterkuchen zurückgewonnen und erneut als Filterhilfsmittel verwendet wird.
Die Filtration wird in einem Zentrifugalreinigungsfilter durchgeführt.
Nach beendeter Filtration wird der Filterkuchen beispielsweise mit Stickstoff trockengeblasen. Die Trocknung erfolgt sehr rasch, da die verflüssigte Kohle während der Filtration noch Temperaturen von ca. 350 bis 400 0c aufweist. Eine Vorerhitzung des Stickstoffs ist daher nicht erforderlich. Nach beendeter Trocknung wird der Kuchen durch Drehen der Filterplatten abgeschleudert und aus dem Filterkessel ausgetragen. Der Rückstand wird über ein Transportband auf eine Siebanlage gefördert.
Wenn erforderlich, kann der Kuchen eventuell noch zerkleinert werden.
Das so klassifizierte Material kann direkt wieder als Filterhilfsmittel eingesetzt werden.
Anstelle von Sieben können auch Windsichter verwendet werden, die den Vorteil haben, daß sich während des Prozesses kein Staub bildet.
Anstelle von Windsichtern kann der getrocknete Kuchen auch mit einem Lösungsmittel extrahiert werden.
Als Filterhilfsmittel für die verflüssigte Kohle haben sich auch feine Granulate aus Eisen oder Nickel bewährt, welche magnetisch sind und sich aus dem getrockneten Filterkuchen mit Magnetscheidern abtrennen lassen. Das so zurückgewonnene metallische Filterhilfsmittel kann auch direkt als Anschwemmfilterhilfsmittel wieder eingesetzt werden.
Als Filterhilfsmittel können aber auch wasserlösliche, anorganische Salze verwendet werden. Beim Einsatz von wasserlöslichen Salzen als Filterhilfsmittel wird der mit Schmutzstoffen beladene Filterkuchen unter Rühren mit Wasser vermischt, wobei die wasserlöslichen Salze in Lösung gehen und nach einer Regenerierung, abhängig von der Art des eingesetzten Salzes, beispielsweise durch Umkristallisieren und Trocknen wieder als Filterhilfsmittel eingesetzt werden können Dieses Vorgehen ist anhand von zwei Beispielen näher erläutert, bei denen wasserlösliche, anorganische Salze regeneriert werden.
Beispiel 1 Es wird Calciumoxid (CaO) als Filterhilfsmittel verwendet. Nach Beladung des Calciumoxids mit Feststoffen aus der verflüssigten Kohle wird der Filterkuchen in Wasser aufgeschlämmt. Hierbei geht das Calciumoxid gemäß als Calciumhydroxid in die wässrige Phase über. Durch Einleiten von Abgasen (C02) entsteht gemäß Calciumcarbonat, welches durch Brennen unter Abgabe von C02 wieder in Calciumoxid, dem gewünschten Filterhilfsmittel überführt werden kann. Damit ist der Kreislauf geschlossen.
Beispiel 2 Es wird Natriumsulfat (Na2S04) als Filterhilfsmittel eingesetzt.
Der Filterkuchen wird in Wasser suspendiert, wobei das Natriumsulfat in Lösung geht. Nach Abtrennung der wässrigen Phase durch Dekantation wird das Natriumsulfat eingedampft und bei erhöhter Temperatur, beispielsweise 600 bis 700 OC, getrocknet. Das so regenerierte Natriumsulfat karn als Filter#ilfsmittel wiederverwendet werden. -.
Weitere anorganische Salze wie Kupfersulfat CuSO4 Natriumchlorid NaCl Eisen-II-bromid FeBr2 Natriummetaborat NaB02 Natriumsilikat Na2SiO3 können entsprechend behandelt und als Filterhilfsmittel bei der Anschwemmfiltration wiederverwendet werden.
Durch die Kreislaufführung müssen nur die während der Regenerierung auftretenden Salzverluste ergänzt werden. Hierdurch können auch Salze wirtschaftlich eingesetzt werden, obwohl sie relativ teuer sind.
Ansprüche

Claims

ANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Anschwemmfiltration von verflüssigter Kohle, insbesondere auf Zentrifugalreinigungsfiltern, bei dem wenigstens ein Teil des Filterkuchens mit einem Gas getrocknet wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Filterhilfsmittel zusammen mit den groben Teilen der Rückstände aus dem Filterkuchen zurückgewonnen und erneut als Filterhilfsmittel verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Abtrennung auf Siebapparaten erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n n z e i c h -n e t , daß die Abtrennungmit Windsichtern erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Abtrennung durch Extraktion erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß als Filterhilfsmittel ein magnetisches Material verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß das magnetische Filterhilfsmittel durch Magnetscheidung zurückgewonnen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß als Filterhilfsmittel anorganische, wasserlösliche Salze verwendet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7, dadurch g e k e n n z e i ch n e t , daß Sulfate, Chloride, Bromide, Borate, Silikate, Oxide und Korbonate verwendet werden.