DE2810479C2 - Verfahren zum Trocknen von Roh-Braunkohle in einer mit flüssigen Kohlenwasserstoffen hergestellten Einsatz-Suspension - Google Patents

Description

60

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Roh-Braunkohle in einer mit flüssigen Kohlenwasserstoffen hergestellten Einsatz-Suspension gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Kohlen sind bisher entweder als Brennstoffe verwendet worden oder aber hydrier! und in einzelne Fraktionen für vielerlei Anwendungsmöglichkeiten zerlegt worden. Im Fall bestimmter Kohlearten mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt, insbesondere bei bestimmten Braunkohlen, die normalerweise über 60% Feuchtigkeit enthalten, ist der thermische Wirkungsgrad vöUig unzureichend, wenn sie unmittelbar einer Hydrierung oder Verflüssigung unterworfen werden oder wenn sie als Brennstoffe verwendet werden.

Aus der DD-PS 1 18 443 ist ein Verfahren zum Trocknen von Roh-Braunkohle der im Oberbegriff von Anspruch 1 umrissenen Art bekannt Hierbei wird als Binde- bzw. Dispersionsmittel ein leichter oder schwerer Kohlenwasserstoff der Einsatz-Suspension und davon zumindest ein Teil vor oder während der Erwärmung zugesetzt

Das Dispersionsmittel wird nach der Abtrennung von Wasser von der Dispersion abgedampft und nach Kondensation zum erneuten Einsatz wiedergewonnen. Nur durch den Bindemittelzusatz erfolgt eine merkliche Trocknung und erst ein hoher Zusatz von Kohlenwasserstoff als Bindemittel ermöglicht eine Trocknung um etwa 88%.

Aus »Braunkohle, Wärme und Energie«, 1959, S. 14 bis 21 ist das Entwässern von Braunkohle mit hochgespanntem Wasserdampf (Fleißner-Trocknung) bekannt

Aus »Journal of the-Institute of Fuel«, 1970, S. 414/415 ist für die Entwässerung die Verwendung von Wasser und Mineralöl bei erhöhten Temperaturen bis 170° und anschließendes Unterdrucksetzen mit Stickstoff bekannt

Weiterhin ist aus der DE-OS 19 02 649 bei der Entwässerung von Braunkohle die Verwendung von Stickstoff oder H2O oder Mineralöl unter Temperaturen von 100-300°C, insbesondere zwischen 240 und 260°C und bei Drücken bis 350 kg/cm² bekannt Auch ist eine Rückleitung zur Kohleaufgabe vergesehen.

Aus der GB-PS 1 59 497 ist bei der Kohleentwässerung die Verwendung von Wasser und Kohlenwasserstoffen bekannt Jedoch arbeiten alle bekannten Verfahren nicht mit optimaler Energienutzung im Gesamtkreislauf.

Die Aufgabe der Erfindung liegt daher in der Schaffung eines solchen Verfahrens gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs, wobei die im Verfahren gewonnene Energie in rationeller Weise erneut eingesetzt und im Kreislauf ausgenutzt wird und man u. a. Einsatzmaterial für die Kohlehydrierung erhält.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Vermischung von Rohbraunkohle mit flüssigen Kohlenwasserstoffen zu einer Aufschlämmung, das Vorerhitzen dieser Aufschlämmung in einem Wärmeaustauscher und das anschließende Erhitzen auf eine Temperatur im Bereich bis zu 300° C, insbesondere 100 bis 30O⁰C, vorzugsweise 110 und 25O°C, das Einbringen der erhitzten Aufschlämmung in einen Separator, wobei sie in eine wasserhaltige Dampfphase und eine dehydratisierte Aufschlämmung fraktioniert wird, und das Wiedergewinnen dieser Aufschlämmung, während die wasserhaltige Dampfphase als Wärmemedium zur Vorerhitzung der Aufschlämmung in den Wärmeaustauscher zurückgeführt wird.

Das Hindurchführen der Braunkohlen-Kohlenwasserstofi-Aufschlämmung durch einen ersten oder

is stromabwärts gerichteten Wärmeaustauscher zum |ff Vorerhitzen der Aufschlämmung und anschließendes Sl Erhitzen der vorerhitzten Aufschlämmung erfolgen ${ derart, daß die wasserdampfhaltige Dampfphase zum ;ΐ: zweiten Wärmeaustauscher zur Vorerhitzung der Aufschlämmung zurückgeführt wird. Die wasserdampf-W. haltige Dampfphase, die bereits in den zweiten ^!j: Wärmeaustauscher eingespeist worden war, läßt sich π' ferner zum ersten Wärmeaustauscher zurückführen.
;j Die aus der Dampf/Flüssigkeitstrennung zurückge-

f^; wonnene wasserdampfhaltige Phase kann durch einen :„■ Heißwasserskrubber hindurchgeführt und zum zweiten <> Wärmeaustauscher zur Vorerhitzung der Aufschläm-•ij mung zurückgeführt werden, während das aus dem Ii zweiten Wärmeaustauscher abgezogene Kondensat als V Waschmedium für die wasserdampfhaltige Phase in den U Heißwasserskrubber zurückgeleitet wird.
§ Ein Teil des Kondensats, das als Waschmedium

'*■ verwendet wird, kann in den ersten Wärmeaustauscher

zur Vorerhitzung der Aufschlämmung rückgeführt werden.

Die in der wasserdampfhaltigen Phase enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit niedrigem Siedepunkt können zurückgewonnen und für die Herstellung der Aufschlämmung wiederverwendet werden.

Die im Separator wiedergewonnene entwässerte Aufschlämmung kann zur Verwendung in einem Kohlehydrierungsverfahren bei erhöhtem Druck wiedererhitzt werden.

Die flüssigen Kohlenwasserstoffe (aus Kohlenwasserstoffen mit niedrigem und hohem Siedepunkt) können so verwendet werden, daß die Kohlenwasserstoffe mit niedrigem Siedepunkt aus der wasserdampfhaltigen Phase zurückgewonnen werden, während die Kohlenwasserstoffe mit hohem Siedepunkt in einer Destillationsstufe wiedergewonnen werden.

Rohbraunkohle und flüssige Kohlenwasserstoffe können vermischt und so aufeinander eingestellt werden, daß die Braunkohlen-Kohlenwasserstoff-Aufschlämmung eine Viskosität von nicht mehr als 200 cps bei einer Temperatur unterhalb 150° C aufweist.

Man erreicht durch eine solche Verfahrensführung eine maximale Ausnutzung der Verfahrensenergie. Die Erfindung wird weiterhin anhand von Ausführungsbeispielen der Zeichnung näher erläutert, wobei die

F i g. 1 υΊά 2 Fließbilder von bevorzugten Ausführungsformen darstellen.

Gemäß Fig. I werden Rohbraunkohle und flüssige Kohlenwasserstoffe durch eine Mischeinrichtung 1, wie z. B. eine Kugelmühle, zusammengemischt und in einem Aufschlämmtank 2 verrührt, wobei eine Aufschlämmung hergestellt wird. Mit Hilfe einer Schlammpumpe 3 wird die Aufschlämmung in einen Wärmeaustauscher 4 eingespeist, wo die Aufschlämmung durch Wärmeaustausch mit dem aus dem Separator 6 zurückgewonnenen Dampf vorerhitzt wird. Die vorerhitzte Aufschlämmung wird durch eine Erhitzungseinrichtung 5 auf eine Temperatur im Bereich von ca. 100 bis 300⁰C, vorzugsweise zwischen 110 und 250°C, eihitzt und dann durch einen Separator 6 bei einem Druck, der eine Verdampfung von Feuchtigkeit bei dieser Temperatur gestattet, hindurchgeführt, wobei die Aufschlämmung in eine dampfförmige Fraktion (bestehend aus Wasserdampf und Dämpfen der leichten Kohlenwasserstoffe) und eine dehydratisierte Aufschlämmung getrennt wird. Die dehydratisierte Aufschlämmung wird vom Boden dieses Separators 6 zurrrkgewonnen und kann entweder als einzuspeisende Aufschlämmung für einen HydrierungsprozeQ oder als aufgeschlämmter Brennstoff verwendet werden. Weiterhin wird die wasserdampfhaltige Phase, die vom Kopf des Separators 6 abgezogen wurde, durch einen Verdichter 7, z.B. ein Gebläse, komprimiert, um eine Kondensationstemperatur zu erreichen, bei der sich ein Wärmeaustausch mit der im Wärmeaustauscher 4 zu erhitzenden Aufschlämmung durchführen läßt Dabei zirkuliert der Dampf durch den Wärmeaustauscher 4 und erhitzt im Wärmeaustausch die Aufschlämmung, Durch diesen Wärmeaustausch im Wärmeaustauscher 4 wird der Dampf abgekühlt und kondensiert, wobei dieses Kondensat in einen Öl/Wasserseparator 8 eingespeist wird, wo es entspannt und in Abgas, Abwasser und eine Kohlenwasserstofffraktion mit niedrigem Siedepunkt aufgetrennt wird. Die Kohlenwasserstofffraktion mit niedrigem Siedepunkt wird bei der Herstellung der Aufschlämmung wiederverwendet

Die flüssigen Kohlenwasserstoffe, die mit der Rohbraunkohle vermischt werden, können irgendwelche Kohlenwasserstoffe sein, mit -jenen sich eine Aufschlämmung von geeigneter Viskosität während des gesamten thermischen Dehydratisierungsprozesses erzielen läßt. Hier seien z. B. aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Benzol, Toluol, Xylol etc; paraffinische Kohlenwasserstoffe, naphthalinische Kohlenwasserstoffe, Anthracenöl, Creosotöl, Leichtöl etc. erwähnt Zum Zweck der Herstellung einer Aufschlämmung zur Verwendung in einem Hydrierungsprozeß können vorteilhaft hochsiedende Kohlenwasserstoffe (wie z. B. Kohlenwasserstoffe mit einem Siedepunkt zwischen 250 und 420⁰C) angewandt werden, die für die Hydrierungsreaktion geeignet sind. Wenn die Verwendung von solchen hochsiedenden Kohlenwasserstoffen allein eine Aufschlämmung mit einer außerordentlich hohen Viskosität ergibt, kann sie mit einem geeigneten Anteil von einem oder mehr niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen, wie z. B. von Kohlenwasserstoffen mit einem Siedepunkt zwischen 110 und 220°C, vermischt werden.

Weil hier keine bestimmte Grenze für das Mischungsverhältnis von Rohbraunkohle zu flüssigen Kohlenwasserstoffen besteht, können diese Materialien in solchen Proportionen vermischt werden, daß die gewonnene Aufschlämmung eine Viskosität von nicht mehr als 200 cps bei einer Temperatur unterhalb '50° C aufweist, vorzugsweise eine Viskosität von ca. 5 bis 10 cps bei dieser Temperatur. Beispielsweise kann eine geeignete Aufschlämmung durch Vermischung von Rohbraunkohle, hochsiedenden Kohlenwasserstoffen und niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen bei einem Mischungsverhältnis von 10 :8— :2 :0 ~ 8, jeweils auf das Gewicht bezogen, erhalten werden.

Zur Herstellung einer Aufschlämmung für einen Kohlchydrierungsprozeß kann ein notwendiger Katalysator bereits vorher dieser Aufschlämmung zugemischt werden.

Die Rohbraunkohle und die flüssigen Kohlenwasserstoffe werden mit Hilfe eines Brechmischers, wie z. B. einer Kugelmühle vermischt; diese Mischung wird in einen Aufschlämmtank zur Herstellung einer Aufschlämmung geleitet. Dieser Aufschlämmvorgang muß bei Temperaturen durchgeführt werden, die Viskositäten ergeben, die einen stabilen Transport der Aufschlämmung erlauben. Wenn dieser Temperaturbereich überschauen wird, f'ndet in der Schlammpumpe durch die Verdampfung der höheren Kohlenwasserstoffe eine Kavitation statt. Deshalb wird der Aufschläinmvorgang normalerweise bei einer Temperatur unterhalb 100°C,

vorzugsweise bei einer zwischen der Raumtemperatur und ca. 6O⁰C liegenden Temperatur, je nach der Art der verwendeten flüssigen Kohlenwasserstoffe durchgeführt.

Wie bereits vorstehend beschrieben, wird das aufgeschlämmte Kohlen- Kohlenwasserstoff-Gemisch bei seinem Durchgang durch den Wärmeaustauscher vorerhitzt und dann auf eine Temperatur oberhalb IOO°C erhitzt. Wenn diese Temperatur übermäßig hoch •st. werden Kohlendioxyd und Kohlenwasserstoffe aus der Braunkohle freigesetzt und verdampft und erzeugen eine beachtliche Verminderung des Wärmeaustauschgrades im Wärmeaustauscher mit der wasserdampfhaltigen Phase, die aus dem Separator zurückgewonnen wurde, wie im folgenden detailliert beschrieben werden soll. Wenn die Erhitzungstemperatur über 300°C liegt, machen die Gase aus der Braunkohle ca. 1,5 Vol.-% der gesamten Dampfphase aus; demzufolge wird der

ca. 80% abfallen. Aus diesem Grund soll die obere Temperaturgrenze beim Erhitzen der Aufschlämmung nicht über 300^cC, vorzugsweise im Bereich zwischen HO und 25O⁰C, liegen. Die erhitzte Aufschlämmung wird einer Dampf/Flüssigkeitstrennung bei einem Druck unterworfen, der zu einer ausreichenden Verdampfung der Feuchtigkeit in diesem Temperaturbereich führt, und dadurch in einen Dampf (Wasserdampf), der die Dämpfe der niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffe enthält, und in eine dehydratisierte Aufschlämmung getrennt.

Der abgetrennte Dampf wird wiedergewonnen und zu dem Wärmeaustauscher als Wärmemedium für die Vorerhitzung der wärmezubehandelnden Aufschlämmung zurückgeführt. Um einen wirkungsvollen Wärmeaustausch zwischen der Aufschlämmung und dem Dampf sicherzustellen, wird der Dampf vor seinem Einleiten in den Wärmeaustauscher vorzugsweise verdichtet, bis er eine Temperatur erreicht hat. die einen angemessenen Wärmeaustausch erlaubt. Im Wärmeaustauschprozeß wird dann dieser Dampf in einem Wärmeaustausch mit der Aufschlämmung kondensiert; das erhaltene Kondensat führt stromabwärts einen weiteren Wärmeaustausch mit der Aufschlämmung bei einer niedrigeren Temperatur durch, bevor es endgültig vom Boden des Wärmeaustauschers abgezogen wird.

Durch Ausnutzung der Abdampfwärme wird die Temperatur der Aufschlämmung auf den Siedepunkt des Wassers erhöht, das in der Aufschlämmung unter den Betriebsbedingungen enthalten ist. Dabei wird der größte Teil der Feuchtigkeit verdampft, so daß beinahe die gesamte für den thermischen Dehydratisierungsprozeß notwendige thermische Energie zurückgewonnen wird.

Die in der dehydratisierten Aufschlämmung enthaltene Braunkohle, die durch die vorstehend erwähnte Dampf/Flüssigkeitstrennung erhalten worden ist, ist auf einen Feuchtigkeitsgehalt von ca. 10% hinreichend getrocknet worden und kann vorteilhaft entweder so wie sie ist oder nach einer geeigneten Vorbehandlung für irgendeinen anderen Anwendungsfall weiterverwen- eo del werden.

Insbesondere wenn die dehydratisierte Aufschlämmung als Speiseschlamm für eine Hydricrungsrcaktion verwendet wird, wird sie bei erhöhtem Druck weitererhitzt, um für die nachfolgende Hydrierung eine unter Druck stehende Aufschlämmung mit hoher Temperatur zu erhalten. Beispielsweise soll der Druck bei 150 Atmosphären und die Temperatur bei ca. 400"C oder höher liegen.

In einem modifizierten Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein Paar von Wärmeaustauschern in Reihe geschaltet, wobei die wasserdampfhaltige Phase, die im Dampf/Flüssigkcitsseparator abgetrennt worden ist, in einen zweiten oder stromabwärts angeordneten Wärmeaustauscher (wenn notwendig, wird der Dampf vor seiner Einbringung in diesen Wärmeaustauscher erhitzt) und anschließend in einen ersten oder stromaufwärts angeordneten Wärmeaustauscher eingespeist wird, so daß die Aufschlämmung in zwei Stufen vorerhitzl wird. In nner bevorzugten Ausführungsform, die in F i g. 2 dargestellt ist. ist ein Heißwasserskrubber 18 zwischen dem Dampf/Flüssigkeilsseparator 17 und dem zweiten Wärmeaustauscher 15 angeordnet, so daß die wasserdampfhaltige Phase zur Entfernung von Nebeln (Flüssigöl) und von mitgeführten Feststoffpartikelchen durch den Skrubber 18 geführt wird, bevor sie in den zweiten Wärmpaiiunii«-her eingespeist wird. Da die wasserdampfhaltige. vom Kopf des Dampf/Flüssigkeitsseparators 17 abgezogene Dampfphase eine gewisse Menge an Nebeln (Flüssigöl) und mitgeführten Feststoffpartikelchen enthält, würde sich, wenn diese Dampfphase unmittelbar in den zweiten Wärmeaustauscher eingespeist wird, der Nebel auf den Wärmeaustauscherflächen ansammeln und den Wärmeaustauschwirkungsgrad reduzieren, was ?u einer bcnachtlichen Vermin hrung der Wärmeaustauschwirkung führen würde. Wenn darüber hinaus ein Verdichter, beispielsweise ein Gebläse vor dem Wärmeaustauscher angeordnet ist, würde die Funktion auch dieses Geblases negativ beeinflußt. Deshalb wirrt die Dampfphase aus dem Dampf/Flüssigkeitsseparator 17 zunächst durch den Heißwasserskrubber 18 hindurchgeführt, um den genannten Nebel zu entfernen, und dann durch das Gebläse 19 verdichtet, um eine Temperatur zu erreichen, die für einen wirkungsvollen Wärmeaustausch mit der Aufschlämmung in dem zweiten Wärmeaustauscher 15 förderlich ist. Die Dampfphase wird dann bei dieser erhöhten Temperatur in den vorstehend erwähnten Wärmeaustauscher 15 eingespeist, wo sie einem Wärmeaustausch mit der Aufschlämmung unterworfen wird und letztere vorerhitzt. Während ihres Durchgangs durch den zweiten Wärmeaustauscher 15 wird der Dampf abgekühlt und fällt als Kondensat an, das in einem Kondensatreservoir 20 gelagert wird, von wo aus es durch eine Heißwasserpumpe 21 an den Heißwasserskrubber 18 zur Verwendung als Waschmedium geleitet wird. Das überschüssige Heißwasser wird in den ersten Wärmeaustauscher 14 zurückgeführt, wo es als Vorheizrr -dium für die Aufschlämmung verwendet wird, und dann in einen Öl/Wasserseparator 23 geleitet, wo es entspannt und in Abgas. Abwasser, niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe und andere Fraktionen aufgetrennt wird. Die niedrigsiedende Kohlenwasserstofffraktion wird zur Herstellung der Aufschlämmung wiederverwendet.

Die folgenden Beispiele sollen dazu dienen, die Erfindung zusätzlich zu beschreiben.

Beispiel 1

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Verfahren wurde eine gewünschte dehydratisierte Braunkohlenaufschlämmung unter folgenden Bedingungen hergestellt.

Es wurden 1000 kg Rohbraunkohle (Feuchtigkeitsgehalt 60%). 800 kg einer Kohlenwasserstoiffraktion mit einem Siedepunkt von 250 bis 420° C und 150 kg einer Kohlenwasserstofffraktion mit einem Siedepunkt von

110 bis 220°C miteinander vermischt und dieses Gemisch in einer Kugelmühle 1 gut vermählen und dann an einen Aufschlämmtank 2 weitergeführt, wo es bei 40⁰C aufgeschlämmt wurde. Diese Aufschlämmung wurde dann durch eine Schlammpumpe 3 in einen Wärmeaustauscher 4 bei einem Druck von ca. 6,2 Atmosphären eingespeist und durch Wärmeaustausch mit dem Dampf in der nachfolgend beschriebenen Weise vorerhitzt. Nachdem die Feuchtigkeit durch den Wärmeaustausch verdampft worden ist, wurde die Aufschlämmung bei einer vorgegebenen linearen Geschwindigkeit durch einen Erhitzungsofen 5 geschickt, wo sie auf ca. 150⁰C erhitzt wurde. Die erhitzte Aufschlämmung wurde dann in einen Dampf/Flüssigkeitsseparator 6 eingespeist, wo sie in eine Dampfphase und in eine dehydratisierte Aufschlämmung zerlegt wurde. Der Feuchtigkeitsgehalt der zerkleinerten Braunkonle in dieser dehydratisierten Aufschlämmung iag bei ca. 10%. Die i'isch voriteilender Beschreibung abgetrennte Dampfphase (die hauptsächlich aus Wasserdampf mit niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen bestehen, die den Rest ausmachen) wurde dann durch das Gebläse 7 auf ca. 7 Atmosphären verdichtet und der gewonnene Hochtemperaturdampf in den Wärmeaustauscher 4 zum Wärmeaustausch mit der Aufschläm- mung eingeführt. Durch diese Erhitzung der Aufschlämmung im Wärmeaustausch wurde die Abwärme der Dampfphase wiedergewonnen. Die so zurückgewonnene Wärmeenergie betrug ca. 80% der gesamten für den Dehydratisierungsprozeß erforderlichen Wärmemenge, was bedeutet, daß dieselbe Wärmemenge eingespart worden ist.

Nach dem Wärmeaustausch wurde der Abdampf, der eine Temperatur von ca. 5O⁰C aufwies, in einen Öl/Wasserseparator 8 eingespeist, wo eine niedrigsiedende Kohlenwasserstofffraktion aus diesem Dampf zur Wiederverwendung zurückgewonnen wurde.

Beispiel 2

Durch das in Fig.2 dargestellte Verfahren wurde eine Kohlenaufschlämmung für Hydrierungszwecke unter den folgenden Bedingungen hergestellt:

Es wurden 1000 kg Rohbraunkohle (Feuchtigkeitsgehalt 60%), 800 kg Kohlenwasserstoffe mit einem Siedepunkt von 250 bis 420°C, 150 kg Kohlenwasser- « stoffe mit einem Siedepunkt von 110 bis 220⁰C und als Katalysator 1,5% (Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht von Braunkohle) Eisenoxyd zusammen vermischt, in einer Kugelmühle 11 gut vermählen und in einen Aufschlämmtank 12 eingebracht, wo sie bei 40°C so verschlämmt wurden. Diese Aufschlämmung wurde durch eine Schlammpumpe 13 bei 6,2 Atmosphären zu einem ersten Wärmeaustauscher 14 transportiert In diesem Wärmeaustauscher wurde die Aufschlämmung durch Wärmeaustausch mit dem vom Heißwasserskrubber 18, wie nachstehend beschrieben, zurückgewonnenen heißen Wasser vorerhitzt Diese vorerhitzte Aufschlämmung wurde dann in einen zweiten Wärmeaustauscher 15 eingebracht, wo sie einem Wärmeaustausch mit dem Dampf, der durch den Heißwasserskrub- ber 18 entnebelt worden ist unterworfen und dadurch zusätzlich auf eine höhere Temperatur vorerhitzt wurde. Diese vorerhitzte Aufschlämmung wurde dann in den oberen Bereich eines Wärmeofens 16-2 eingespeist und dann bei ihrem Herunterströmen bei es einer vorgegebenen linearen Geschwindigkeit auf ca. 150⁰C vorerhitzt Diese Aufschlämmung wurde schließlich in einen Dampf/Flüssigkeitsseparator 17 einge bracht, der diese Aufschlämmung in einen Dampf und eine dehydratisierte Aufschlämmung auftrennte. Der Feuchtigkeitsgehalt der Braunkohleteilchen in dieser dehydratisierten Aufschlämmung lag bei ca. 10%. Diese dehydratisierte Aufschlämmung wurde dann durch eine Hochdruckschlammpumpe 22 bei 150 Atmosphären zu einem Wärmeofen 16-1 geleitet und auf 420°C erhitzt. Durch diese Maßnahme wurde eine Aufschlämmung mit hoher Temperatur und hohem Druck erhalten. Diese Aufschlämmung enthielt ausreichend dehydratisierte Braunkohlenteilchen als auch hochsiedende Kohlenwasserstoffe und einen Katalysator in einem bestimmten Verhältnis und könnte unmittelbar in einem Hydrierungsreaktionssystem verwendet werden. Diese Aufschlämmung mit hoher Temperatur und hohem Druck, in die vor der Wärmebehandlung der Aufschlämmung in dem Erhitzungsofen 16-1 ein Reduziergas eingebracht worden ist, wird dann in einen Reaktor 24 ο!μ£Ο5Ι7Ο!ϊϊ um dort die AwfschisfTimun" einer VsrH¹""*!- gung oder Hydrierung zu unterwerfen. Dann wird diese Aufschlämmung durch einen Feststoff/Flüssigkeitsseparator 25 und eine Destillationskolonne 26 hindurchgeleitet. In der Destillationskolonne 26 wird die Aufschlämmung in eine schwere Fraktion, die als Produkt gewonnen wird, und in flüssige Kohlenwasserstoffe mit hohem Siedepunkt fraktioniert. Die rückgewonnenen Kohlenwasserstoffe mit hohem Siedepunkt werden zu der Kugelmühle als Medium für die Herstellung der Aufschlämmung zurückgeführt.

Der durch den Dampf/Flüssigkeitsseparator 17 abgetrennte Dampf (der hauptsächlich aus Wasserdampf mit kleineren Anteilen von Dampf und Nebel der niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffe besteht) wurde in einen Heißwasserskrubber 18 eingespeist, wo der Nebel aus dem Dampf entfernt wurde. Der entnebelte Dampf wurde dann durch einen Verdichter 19 auf ca. 7 Atmosphären verdichtet und der so erhaltene Hochtemperaturdampf dann durch den zweiten Wärmeaustauscher 15 hindurchgeführt, wo er in einer weiteren Stufe zur Vorerhitzung der Aufschlämmung verwendet wurde. Das im Wärmeaustauscher 15 erhaltene Heißwasserkondensat wurde in einem Kondensatreservoir 20 gespeichert, von wo aus es durch eine Heißwasserpumpe 21 zum Heißwasserskrubber 18 geführt und dort als Waschmedium verwendet wurde, wobei ein Teil davon in den ersten Wärmeaustauscher 14 zur Wiederverwendung als Wärmemedium für die Vorerhitzung der Aufschlämmung zurückgeführt wurde. Die in diesem ersten und zweiten Wärmeaustauscher 14, 15 in Form von Dampf und Heißwasser für die Vorerhitzung der Aufschlämmung zurückgewonnene Aofallwärme entsprach ca. 80% der gesamten für den Erhitzungsprozeß erforderlichen Wärmemenge.

Das bei dem vorstehend beschriebenen Wärmeaustausch verwendete Heißwasser (mit ca. 50⁰C) wurde dann in einen Öl/Wasserseparator 23 eingeführt wo es in Wasserdampf und in eine niedrigsiedende Kohlenwasserstofffraktion aufgetrennt wurde, die für die Herstellung der Aufschlämmung wiederverwendet wurde.

Da die Rohbraunkohle in Form einer Aufschlämmung dehydratisiert wurde, wird sie bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren nicht der Atmosphäre ausgesetzt, so daß hier die Nachteile der bekannten Entspannungstrocknungsverfahren vermieden werden. Da darüber hinaus der im Dehydratisierungsverfahrcn erzeugte Dampf als Wärmemedium für die Vorerhitzung der Aufschlämmung verwendet und so die

Abfallwärme wiedergewonnen wird, ist die erforderliche thermische Energie für das Dehydratisierungsverfahren beträchtlich vermindert, so daB man sagen kann, daß eine ausreichend dehydratisierte Braunkohle in Form einer Aufschlämmung mit zufriedenstellendem thermischen Wirkungsgrad erhalten werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Trocknen von Roh-Braunkohle in einer mit flüssigen Kohlenwasserstoffen hergestellten Einsatz-Suspension, die komprimiert, durch Wärmeaustauscher vorerwärmt, darauf durch zugeführte Wärme auf eine Temperatur bis höchstens 300⁰C erhitzt wird und aus der anschließend durch Entspannen Wasser abgeschieden wird, dadu rch gekennzeichnet, daß die Einsatz-Suspension in bekannter Weise ausschließlich mit Kohlenwasserstoffen hergestellt und einer Dampf/Flüssigkeitstrennung unterworfen wird, wobei die wasserhaltige Dampfphase komprimiert und als Wärmemedium zum Vorerwärmen der Einsatz-Suspension verwen- is det wird, und eine Suspension mit weitgehend getrockneter Braunkohle abgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatz-Suspension auf sine Viskosität ;^n bis zu 200 cps bei einer Temperatur unterhalb 150°C eingestellt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorerwärmen in zwei Stufen erfolgt

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Dampf/Flüssigkeitstrennung erzeugte wasserdampfhaltige Dampfphase in einen Heißwasserskrubber geleitet und dessen Dampfphase der zweiten Vorwärmstufs zugeführt und deren Kondensat als Waschmedium im Skrubber verwendet und anschließend als Wärmemedium zum Vorwärmen der Einsatz-Suspension in der ersten Stufe verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeic! net, daß als flüssige Kohlenwasserstoffe ein Gemisch mit niedrigem (wie Benzol, Toluol, Xylol u. a.) und mit hohem (wie Anthracene)!, Creosotöl u. a.) Siedepunkt verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Kohlenwasserstoffe mit niedrigem Siedepunkt aus der wasserdampfhaltigen Dampfphase wiedergewonnen und als Teil der flüssigen Kohlenwasserstoffe wiederverwendet werden.

7. Verwendung der nach den vorhergehenden Ansprüchen erhaltenen Suspension getrockneter Braunkohle in Kohlenwasserstoffen zur Kohlehydrierung bei erhöhten Druck- und Temperaturbedingungen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Kohlenwasserstoffe solche Stoffe, die in der Kohlehydrierung erzeugt worden sind, eingesetzt werden.

9. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüdien 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz-Suspension ein Katalysator (z. B. Eisenoxyd) zugesetzt wird.