DE2708495A1 - Bindemittel fuer kohlebriketts - Google Patents

Bindemittel fuer kohlebriketts

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DE2708495A1 DE19772708495 DE2708495A DE2708495A1 DE 2708495 A1 DE2708495 A1 DE 2708495A1 DE 19772708495 DE19772708495 DE 19772708495 DE 2708495 A DE2708495 A DE 2708495A DE 2708495 A1 DE2708495 A1 DE 2708495A1
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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/10—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders
    • C10L5/14—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders with organic binders
    • C10L5/16—Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders with organic binders with bituminous binders, e.g. tar, pitch

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Description

Aktiengesellchaft Frankfurt am Main
Pat-660-R
Patentanmeldung
Bindemittel für Kohlebriketts
Als Rückstand der Steinkohlenteerdestillation fällt das sogenannte "Normalpech" an, ein schwarzes, thermoplastisches Produkt mit einem Erweichungspunkt nach Krämer-Sarnow (nachfolgend als E.P. bezeichnet) von etwa 680C (vgl. Franck, Collin, Steinkohlenteer, Springer-Verlag 1968, S. 96)· Dieses Pech besitzt ausgezeichnete Bindemitteleigenschaften und ist daher als Brikettpech bei der Herstellung von Steinkohlenbriketts verwendbar· Die so hergestellten Briketts haben jedoch den Nachteil, bei der Verbrennung zu rauchen. Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, das Steinkohlenteerpech durch andere Bindemittel zu ersetzen.
Als Substitionsprodukte für Steinkohlenteerpech zur Herstellung von Kohlebriketts haben vor allem Bindemittel auf Basis von Erdölbitumen (vgl. Zakar, Toth, Brennst off-Chemie j>2, 1958, S, 373) praktische Bedeutung. Briketts , die unter Verwendung von Erdölbitumen als Bindemittel hergestellt werden, sind zwar rauchärmer, besitzen aber gegenüber mit Steinkohlenteerpech gebundenen Briketts in anderer Hinsicht Nachteile : Bindemittel auf Bitumenbasis besitzen einen höheren Schwefelgehalt und verursachen deshalb eine gegenüber Steinkohlenteerpech höhere Schwefeldioxid-Emission. Wegen der flacheren Viskositäts-Temperaturkurve des Bitumens ist nach dem Brikettiervorgang eine längere Abkühlungs-
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zeit notwendig, um dem Brikett die notwendige Kaltdruckfestigkeit zu geben. Außerdem haben bitumengebundene Briketts eine geringere Warmdruckfestigkeit als pechgebundene Briketts. Daher kommt es beim Verfeuern zu einem stärkeren Zerfall der Briketts im Ofen, so daß beim Abrütteln der Asche teilweise auch nicht verbrannte Briketts zerbrechen und noch brennend oder glühend in den Aschenkasten des Ofens gelangen, was einen geregelten Abbrand stört.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Bindemittel für Briketts zu finden, das die anerkannt guten Bindemitteleigenschaften des Steinkohlenteerpechs zusammen mit dem Vorteil einer geringen Rauchentwicklung besitzt. Diese Aufgabe wird durch die Verwendung eines Bindemittels gelöst, welches dadurch erhalten wird, daß man ein Steinkohlenteer-Hartpech mit einem E.P.von 120-2000C, vorzugsweise 140-1600C, mit aus Steinkohlenteer oder durch Pyrolyse von Erdölfraktionen erhaltenen Kohlenwasserstoff-Fraktionen vom Siedebereich 220-4500C, vorzugsweise 260-400°C, auf einen E.P. von 50-1000C, insbesondere 65-75°C, einstellt.
Das als Ausgangsprodukt zur Herstellung des Bindemittels eingesetzte Hartpech kann nach den bekannten Methoden der Hartpechherstellung erhalten werden (vgl. H.J.V. Winkler, Der Steinkohlenteer und seine Aufarbeitung, Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1951» S. 204; Franck, Collin, I.e., S. 52), wobei das anfallende Pechdestillat aber nicht ganz oder teilweise dem Pech wieder zugeführt wird. Vorzugsweise wird das Hartpech durch rein destillative Aufarbeitung eines Normalpeches, d.h. Abdestillieren bis zum gewünschten E.P. im Vakuum bei 10-100 Torr, insbesondere 35-4-0 Torr, erhalten.
Als Kohlenwasserstoff-Fraktion zum Zurückstellen des Hartpechs auf den gewünschten E.P. wird vorzugsweise das bei der Steinkohlenteerdestillation erhaltene Anthracenöl (Franck, Collin, I.e. S. 56) oder eine entsprechende bei der Pyrolyse von Erdölkohlenwasserstoffen zu Äthylen erhaltene ölfraktion eingesetzt.
Die erfindungsgemäß verwendeten Peche besitzen gleich gute Bindemitteleingeschaften wie die Normalpeche. Briketts, die mit den
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erfindungsgemäß als Bindemittel eingesetzten Pechen nach den üblichen Brikettierverfahren hergestellt wurden, besitzen gegenüber mit Normalpech hergestellten Briketts aber den Vorteil wesentlich niedrigerer Feststoff-Emissionswerte, die mit den Werten von mit Erdölbitumen als Bindemittel hergestellten Briketts vergleichbar sind. Gegenüber den letzteren besitzen die mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Pech gebundenen Briketts aber noch den Vorteil höherer Kalt- und Warmdruckfestigkeiten und geringerer Schwefeldioxidentwicklung.
Nachfolgende sind die Feststoff-Emissionswerte (gemessen nach der Kühlfallenmethode: der Rauch wird in einer Kühlfalle abgeschieden und von diesem Niederschlag zur Bestimmung der Feststoff-Emission CO~, SOo und Wasser abgedampft) von unter Verwendung von Normalpech, Erdölbitumen und dem erfindungsgemäß verwendeten Pech hergestellten Briketts gegenübergestellt.
Bindemittelsorte
Bindemittelanteil Emissionswert
(%) (κ/kfü
7,0 4-0-45
6,5 20-25
6,5 23,6
6,5 22,8
Normalpech Erdölbitumen Beispiel 1 Beispiel 2
Siedetemperaturangaben . beziehen sich vorstehend und nachfolgend, wenn nicht anders angegeben, auf 760 Torr. Unter Proζentangaben sind Gewichtsprozente zu verstehen.
Beispiel 1:
Ein Steinkohlenteer-Normalpech vom E.P. 68 C wird bis zu einem E.P. von 154-°C abdestilliert. 5 350 g des so erhaltenen Hartpechs werden mit 1 750 g Steinkohlenteer-Anthracenöl (abgenommen im Siedebereich 300-4-0O0C) versetzt und innig verrührt. Das einheitliche Gemisch weist folgende analytische Daten auf:
_ 4- 809835/0345
E.P. (KS) 69°C
Toluolunlosliches 4-1,6 %
Chinolinunlösliches... .... 14,7 %
Der Emissionswert von aus diesem Pech hergestellten Steinkohlebriketts (Bindemittelanteil 6,5 %) beträgt 23,6 g/kg (Kühlfallenmethode).
Beispiel 2;
5 390 g Hartpech vom E.P. /^J 1540C (analog Beispiel 1 erhalten) werden mit 1 610 g einer Pyrolyseölfraktion vom Siedebereich 260-3600C (aus der Pyrolyse von Erdölkohlenwasserstoffen zu Äthylen) versetzt und innig verrührt. Das einheitliche Gemisch weist folgende analytische Daten auf:
E.P. (KS) 700C
Toluolunlosliches 43,7 %
Chinolinunlösliches. . · . . .15»7%
Der Emissionswert von aus diesem Pech hergestellten Steinkohlebriketts (Bindemittelanteil 6,5 %) beträgt 22,8 g/kg (Kühlfallenmethode).
809835/0345

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1· Verwendung eines Bindemittels, welches dadurch erhalten wird, daß man ein Steinkohlenteer-^artpech mit einem Erweichungspunkt (nach Krämer-Sarnow) von 120-2000C, vorzugsweise 140-160°C, mit aus Steinkohlenteer oder durch Pyrolyse von Erdölfraktionen erhaltenen Kohlenwasserstoff-Fraktionen vom Siedebereich 220-450°C auf einen Erweichungspunkt von 50-1000C einstellt, zur Brikettierung von Steinkohlen·
    2· Verwendung nach Anspruch 1,dadurch gekenn zeichnet , daß das Bindemittel mit einer Kohlenwasserstoff-Fraktion vom Siedebereich 260-400°C auf den endgültigen Erweichungspunkt eingestellt wird·
    3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Bindemittel mit Steinkohlenteer-Anthracenöl auf den endgültigen Erweichungspunkt eingestellt wird·
    4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß das Bindemittel mit einer Pyrolyseölfraktion aus der Pyrolyse von Erdölkohlenwasserstoffen zu Äthylen auf den endgültigen Erweichungspunkt eingestellt wird.
    5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Bindemittel auf einen Erweichungspunkt von 65-75°C eingestellt wird,
    6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5»dadurch gekennzeichnet , daß man als Steinkohlenteer-Hartpech für das Bindemittel ein durch destillative Aufarbeitung eines Steinkohlenteer-Normalpeches im Vakuum erhaltenes Hartpech einsetzt·
    809835/0345
    ORIGINAL INSPECTED
    7· Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß man als Steinkohlenteer-Hartpech für das Bindemittel ein durch destillative Aufarbeitung eines Steinkohlenteer-Normalpeches bei 10-100 Torr erhaltenes Hartpech einsetzt.
    8. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet t daß man als Steinkohlenteer-Hartpech für das Bindemittel ein durch destillative Aufarbeitung eines Steinkohlenteer-Normalpeches bei 35-4-0 Torr erhaltenes Hartpech einsetzt.
    Duisburg, den 24.2.1977/Dr.Stm/Ro
    809835/0345
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