DE2911973A1

DE2911973A1 - Increasing rate of sepn. of mineral particles from coal liquid - by addition of a calcium salt prior to sepn.

Info

Publication number: DE2911973A1
Application number: DE19792911973
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Gulf Research and Development Co
Current assignee: Gulf Research and Development Co
Priority date: 1978-04-03
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1980-02-07
Also published as: DD142660A5

Abstract

Coal mineral particles are sepd. from a coal liq. in which they are suspended by adding 1-100 (pref. 10-50) g/l of a Ca salt and performing a sepn. step at >400 degrees F. The Ca salt is typically solid Ca acetate or carbonate. The Ca salt increases the rate of sepn. of the coal mineral particles (often of submicron size) from coal liqs., e.g. in the solvent Refined Coal process. Unlike a filter aid, the Ca salt effects improved sepn. irrespective of the sepn. method (which may be settling, hydrocycloning, etc.).

Description

Verfahren zum Abtrennen von Feststoffen von KohlenflUssigkeitenProcess for separating solids from carbon liquids

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen suspendierter Kohlenmineralteilchen von Kohlenflüssigkeiten. Obwohl die suspendierten Teilchen hier als "Kohlenmineralteilchen" bezeichnet werden, wird festgestellt, dass der Ausdruck 'Kohlenminerale" Mineralrückstände, unlösliche organische Substanzen oder eine Kombination dieser beiden Komponenten einschliesst.The invention relates to a method for separating suspended carbon mineral particles of coal liquids. Although the suspended particles are referred to here as "carbon mineral particles" are designated, it is stated that the term 'carbon minerals' mineral residues, insoluble organic substances or a combination of these two components includes.

Mehrere Verfahren zur Herstellung entaschter flüssiger und/oder fester kohlenwasserstoffhaltiger Kraft- oder Brennstoffe aus Rohkohle befinden sich derzeit im Entwicklungsstadium. Eines dieser Verfahren ist als "Solvent Refined Coal" (SRC)-Verfahren bekannt. Dieses Verfahren beruht auf einem Lösungs- bzw.Several methods of producing deashed liquids and / or solids Hydrocarbon fuels or fuels from raw coal are currently in the development stage. One of these processes is called the "Solvent Refined Coal" (SRC) process known. This process is based on a solution or

Solvatationsprozess und ist in mehreren Patentschriften, wie der US-PS 3 884 794 (auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird), beschrieben. Beim SRC-Verfahren wird zerkleinerte Rohkohle mit einem hydroaromatische Verbindungen enthaltenden Lösungsmittel unter Kontakt mit Wasserstoff in einer ersten Zone bei hoher Temperatur und hohem Druck aufgeschlämmt, wodurch kohlenwasserstoffhaltige Kraft- oder Brennstoffe aus den Kohlenmineralen durch Übertragung von Wasserstoff von den Verbindungen des hydroarcmatischen Lösungsmittels zu dem in der Kohle enthaltenen Rohlenwasserstoffhaltigen Material aufgelöst werden. Das Gemisch wird dann in eine zweite Zone übergeführt, in der das gelöste kohlenwasserstoffhaltige Material mit Wasserstoff reagiert.Solvation process and is described in several patents, such as the US-PS 3,884,794 (incorporated herein by reference is described. The SRC process uses crushed raw coal with a hydroaromatic compound containing solvent in contact with hydrogen in a first zone high temperature and high pressure slurried, creating hydrocarbonaceous Fuels or fuels from the coal minerals through the transfer of hydrogen of the compounds of the hydro-arcmatic solvent to that contained in the coal Raw hydrogen-containing material can be dissolved. The mixture is then poured into a second zone transferred, in which the dissolved hydrocarbonaceous material with Hydrogen reacts.

Das Lösungsmittel reagiert dabei ebenfalls mit Wasserstoff zum Ersatz des Wasserstoffverlusts in der ersten Zone. Das mit Wasserstoff angereicherte Lösungsmittel wird zurückgeführt. Die gelösten Kohlenflüssigkeiten enthalten suspendierte Teilchen von Kohlenmineralen und ungelöste Kohle. Die Teilchen sind sehr klein (einige haben Submikrongrösse) und lassen sich daher nur sehr schwer von den gelösten Kohlenflüssigkeiten abtrennen.The solvent also reacts with hydrogen to replace it the loss of hydrogen in the first zone. The solvent enriched with hydrogen is returned. The dissolved coal liquids contain suspended particles of coal minerals and undissolved coal. The particles are very small (some have Submicron size) and are therefore very difficult to remove from the dissolved coal liquids split off.

Nunmehr wurde gefunden, dass die Feststoffe von der Kohlenflüssigkeit rascher, als es sonst möglich wäre, abgetrennt werden können, wenn man die suspendierte oder dispergierte Mineralrückstandteilchen enthaltende Kohlenflüssigkeit vor der Abtrennung der suspendierten Partikel mit einem Calciumsalz versetzt. Die mit dem Calciumsalz versetzte Kohlenflüssigkeit kann dann einer beliebigen herkömmlichen Fest/Flüssig-Trennmethode, wie einer Filtration, Sedimentation bzw. Absitzung, Hydrozyklonbehandlung oder Zentrifugierung, unterworfen werden. Im Gegensatz zu einem Filterhilfsmittel, welches nur einen durch Filtration erfolgenden Trennvorgang auf mechanischem Wege fördert, begünstigt das erfindungsgemäss eingesetzte Calciumsalz sämtliche Methoden zur Feststoffabtrennung. Wegen der raschen Abtrennbarkeit der Feststoffe durch Filtration wird die Erfindung in den nachfolgenden Beispielen jedoch anhand der Filtrationsmethode näher erläutert.It has now been found that the solids from the coal liquid quicker than it would otherwise be possible to separate the suspended or coal liquid containing dispersed mineral residue particles prior to the Separation of the suspended particles mixed with a calcium salt. The one with the Calcium salt-added carbon liquor can then be any conventional Solid / liquid separation method, such as filtration, sedimentation or settling, hydrocyclone treatment or centrifugation. In contrast to a filter aid, which is only a mechanical separation process carried out by filtration promotes, the calcium salt used according to the invention favors all methods for solids separation. Because of the rapid separation of the solids by filtration the invention is illustrated in the following examples however based on the filtration method explained in more detail.

Aus den nachfolgenden Beispiel-en ist ersichtlich, -dass ein handelsübliches Diatomeenerde-Filterhilfsmittel die Filtriergeschwindigkeit einer Kohlenflüssigkeit nachteilig beeinflusst, wenn dieses Filterhilfsmittel der Kohlenflüssigkeit direkt als solches einverleibt wird. Die Erfahrung auf dem Gebiet der Kohleverflüssigung hat gezeigt, dass als Filterhilfen bekannte Materialien, welche den Filtriervorgang mechanisch beeinflussen, die Filtriergeschwindigkeit von Kohlenflüssigkeiten nur dann verbessern, wenn sie als Filtervorbeschichtungsmaterial angewendet werden. Die der Erfindung zugrundeliegende Feststellung, dass ein Calciumsalz (wie Calciumcarbonat) die Filtriergeschwindigkeit von Kohlenflüssigkeiten verbessert, lässt erkennen, dass das Calciumsalz nicht als Filterhilfsmittel wirkt. Die nachstehenden Beispiel zeigen, dass die auf Calciumcarbonat zurückzuführendezverbesserung der Filtriergeschwindigkeit von der mit einem Filterhilfsmittel als Vorbeschichtungsmaterial erzielten Verbesserung verschieden ist und die letztere Verbesserung überlagern kann.From the following examples it can be seen that a commercially available Diatomaceous earth filter aid the filtration rate of a coal liquid adversely affected when this filter aid directs the carbon liquid is incorporated as such. The experience in the field of coal liquefaction has shown that materials known as filter aids, which the filtering process mechanically affect the filtration speed of coal liquids only then improve when applied as filter precoat material. The finding on which the invention is based that a calcium salt (such as calcium carbonate) improves the filtration speed of coal liquids, shows that the calcium salt does not act as a filter aid. The example below show that the calcium carbonate decrease in the rate of filtration of the improvement achieved with a filter aid as a precoating material is different and can overlay the latter improvement.

Aus den nachstehenden Daten geht klar hervor, dass die festgestellt vorteilhafte Wirkung des Calciumsalzzusatzes auf die Filtriergeschwindigkeit einer Kohlenflüssigkeit chemischer Natur ist, im Gegensatz zu dem mechanischen Effekt, welcher bei bekannten Filtriersystemen durch als herkömmliches Filterhilfsmittel fungierendes Calciumcarbonat ausgeübt wrd.It is clear from the data below that the beneficial effect of the addition of calcium salts on the filtration speed of a Carbon liquid is chemical in nature, in contrast to the mechanical effect, which in known filtration systems as a conventional filter aid functioning calcium carbonate is exercised.

Nachstehend werden beispielsweise Daten angegeben, aus denen hervorgeht, dass Calciumcarbonat die Filtriergeschwindigkeit einer Kohlenflüssigkeit bei bei 2040C (4000F) durchgeführten Filtrationstests nicht erhöhte, bei entsprechenden, jedoch bei 260°c (5000F) durchgeführten Tests dagegen zu einer Erhöhung der Filtriergeschwindigkeit führte. Wenn die Wirkung des Calciumcarbonats jene eines herkömmlichen mechanischen Filterhilfsmittels wäre, hätte sich auch bei einer Filtriertemperatur von 2040C (4000F) eine Verbesserung der Filtriergeschwindigkeit ergeben.For example, the following information shows: that calcium carbonate contributes to the filtering speed of a carbon liquid 2040C (4000F) does not increase the filtration tests carried out, with appropriate, however, tests performed at 260 ° C (5000F) increase the rate of filtration led. If the effect of calcium carbonate is that of a conventional mechanical Filter aid would also have been at a filter temperature from 2040C (4000F) will result in an improvement in the rate of filtration.

Die bekannte Tatsache, dass die natürlich vorkommenden Minerale, welche in Kohlenflüssigkeiten suspendiert sind und während des Filtriervorgangs entfernt werden, einen beträchtlichen Anteil von Calciumsalzen (wie Calciumcarbonat) enthalten, ist ein weiteres Indiz dafür, dass das zugesetzte Calciumsalz keinen mechanischen Einfluss auf den Filtrierprozess hat. Wenn die Wirkung mechanischer Natur wäre, würde das von Natur aus vorhandene Calciumcarbonat selbst als Filterhilfsmittel wirken. Die in der Kohlenflüssigkeit suspendierten natürlichen Minerale machen die Kohlenflüssigkeit extrem schwer filtrierbar, woraus hervorgeht, dass die Wirkung des zugesetzten Calciumsalzes auf einen anderen Faktor als die blosse Gegenwart von Calciumcarbonat in der Kohlenflüssigkeit zurückzuführen ist.The well-known fact that the naturally occurring minerals which are suspended in coal liquids and removed during the filtration process contain a significant amount of calcium salts (such as calcium carbonate), is a further indication that the added calcium salt is not a mechanical one Has an influence on the filtration process. If the action were mechanical in nature, would use the naturally existing calcium carbonate itself as a filter aid works. The natural minerals suspended in the coal liquid make the Carbon liquid extremely difficult to filter, which shows that the effect of the added calcium salt to a factor other than the mere presence is due to calcium carbonate in the carbon liquid.

Obwohl keine Festlegung auf irgendeine Theorie beabsichtigt ist, kann in der Kohlenflüssigkeit eine chemische Wirkung aufgrund einer Reaktion des zugesetzten Calciumsalzes mit dem in der Kohlenflüssigkeit von Natur aus enthaltenen Kohlendioxid eintreten, welche zur Auskristallisation eines Calciumcarbonatüberzuges rings um die einzelnen suspendierten Kohlenmineralteilchen führt, wodurch die Teilchen vergrössert und leichter abtrennbar gemacht werden. Der Überzug kann sich auch um mehrere suspendierte Teilchen ausbilden, wobei Aggregate oder Klumpen von Teilchen entstehen. Das in den suspendierten Mineralteilchen natürlich vorkommende Calciumcarbonat kann einem Keimeffekt hinsichtlich der Kristallisation von frischem Calciumcarbonat ausüben, oder.andere Minerale in den suspendierten Teilchen können die Kristallisation des Calciumcarbonats um die suspendierten Mineralteilchen katalysieren. Wenn das zugesetzte Calciumsalz Calciumcarbonat ist, kann aus diesem beim Vermischen mit oder Auflösen in der Kohlenflüssigkeit oder der nachstehend beschriebenen Vormisch-Kohlenwasserstofflüssigkeit Kohlendioxid freigesetzt werden, welches dann für die Rekristallisation verfügbar ist. Abgesehen von diesem freigesetzten C02 ist Kohlendioxid in der Kohlenflüssigkeit (unabhängig davon, ob die Flüssigkeit unter atmosphärischem oder überatmosphärischem Druck steht) in grosser Menge vorhanden, da es beim Kohleverflüssigungsprozess aufgrund der beträchtlichen Spaltung der Kohlenwasserstoffmolekülketten innerhalb der Kohle (welche in der Nachbarschaft der Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindungen, die ein schwaches Giied in der Kette darstellen, erfolgt) gebildet wird.While not wishing to be bound by any theory, it may a chemical effect in the carbon liquid due to a reaction of the added Calcium salt with the carbon dioxide naturally contained in the carbon liquid occur, which leads to the crystallization of a calcium carbonate coating all around guides the individual suspended carbon mineral particles, thereby enlarging the particles and made more easily detachable. The coating can also be suspended several times Form particles, resulting in aggregates or clumps of particles. This in Calcium carbonate naturally occurring in the suspended mineral particles can be a Have a germ effect with regard to the crystallization of fresh calcium carbonate, oder.other minerals in the suspended particles can cause the crystallization of the Catalyze calcium carbonate around the suspended mineral particles. If the added Calcium salt is calcium carbonate can be extracted from this when mixed with or dissolved in the Carbon liquid or the premix hydrocarbon liquid described below Carbon dioxide is released, which is then available for recrystallization is. Apart from this released C02, there is carbon dioxide in the carbon liquid (regardless of whether the liquid is under atmospheric or superatmospheric Pressure is present) in large quantities, as it is due to the coal liquefaction process the considerable splitting of the hydrocarbon molecule chains within the coal (which are in the vicinity of the carbon-oxygen bonds that have a weak Giied in the chain represent, takes place) is formed.

Es wurde ein Test durchgeführt, um aufzuzeigen, dass eine Kohlenflüssigkeitsumgebung geeignet ist, die Kristallisation von Calciumcarbonat herbeizuführen. Bei diesem Test wurde Tetrahydronaphthalin (Tetralin), welches eine wichtige Komponente eines zur Kohleverflüssigung verwendeten Lösungsmittels darstellt, mit Calciumacetat versetzt. Eine Kohlendioxidatmosphäre wurde bei der Temperatur und beim Druck der Kohleverflüssigung aufrechterhalten. Calciumcarbonat wurde gebildet und abfiltriert. Dieser Test zeigt, dass in einem zur Kohleverflüssigung dienenden flüssigen Lösungsmittel Calciumcarbonat ausgehend von einem Calciumsalz in Gegenwart von Kohlendioxid auskristallisiert.A test was conducted to show that a carbon liquid environment is suitable to bring about the crystallization of calcium carbonate. With this one Test was tetrahydronaphthalene (tetralin), which is an important component of one represents solvent used for coal liquefaction, mixed with calcium acetate. A carbon dioxide atmosphere was created at the temperature and pressure of coal liquefaction maintain. Calcium carbonate was formed and filtered off. This test shows that in a liquid solvent used to liquefy coal calcium carbonate crystallized starting from a calcium salt in the presence of carbon dioxide.

Erfindungsgemäss kann jedes beliebige Calciumsalz verwendet werden, welches dazu befähigt ist, eine stabile und homogene Mischung oder Dispersion in der Kohlenflüssigkeit zu bilden und dadurch in die Lage versetzt zu werden, nach Umsetzung mit C02 in Form von Calciumcarbonat um einzelne suspendierte Mineralteilchen (oder Gruppen suspendierter Mineralteilchen) zu kristallisieren. Man kann auch ein kombiniertes Calciumsalz (Calciumdoppelsalz), wie Dolomit (CaCO3.MgCO3), verwenden. Dolomit ist ein natürlicher Bestandteil von Kohlenmineralen.According to the invention, any desired calcium salt can be used, which is capable of producing a stable and homogeneous mixture or dispersion in to form the coal liquid and thereby to be enabled to Reaction with C02 in the form of calcium carbonate around individual suspended mineral particles (or groups of suspended mineral particles) to crystallize. You can also have a Use combined calcium salt (calcium double salt), such as dolomite (CaCO3.MgCO3). Dolomite is a natural component of coal minerals.

Zahlreiche Literaturstellen befassen sich mit der allgemeinen Verwendung von Calciumcarbonat als Filterhilfsmittel in anderen Systemen als Kohlenflüssigkeiten. Die US-PS 3138 551 beschreibt z.B. ein Verfahren zur Filtration von alkalischen Laugen oder Flüssigkelten, wobei Calciumcarbonatteilchen als Filterhilfsmittel verwendet werden. In dieser Patentschrift wird erwähnt, dass bei der Filtration von Natriumaluminatlauge die als "Aragonit" bekannte kristalline Form von Calciumcarbcnat ein besseres Filterhilfsmittel als die als Calcit" bekannte kristalline Form darstellt. Aus der Patentschrift geht ferner hervor, dass die Calcitteilchen klein sind und die Form von Kugeln mit einem einheitlichen Teilchendurchmesser von etwa 2,5 rom aufweisen, während die Aragonitteilchen grösser und nadelartig sind und eine Breite von etwa 1 bis 5 um sowie eine Länge von etwa 5 bis etwa 40 µm besitzen.Numerous references deal with general usage of calcium carbonate as a filter aid in systems other than carbon liquids. U.S. Patent 3,138,551, for example, describes a process for the filtration of alkaline Alkalis or liquors, with calcium carbonate particles used as filter aids will. In this patent it is mentioned that in the filtration of sodium aluminate liquor the crystalline form of calcium carbonate known as "aragonite" is a better filter aid as the crystalline form known as calcite ". From the patent also shows that the calcite particles are small and have the shape of spheres with a have a uniform particle diameter of about 2.5 rom, while the aragonite particles are larger and needle-like and about 1 to 5 µm in width and length from about 5 to about 40 µm.

Da das Calciumcarbonat gemäss US-PS 3 138 551 als Filterhilfsmittel fungiert, war zu erwarten, dass die relativ grossen Aragonitteilchen wirksamer als die kleinen Calcitteilchen sind. Ein Filterhilfsmittel erfüllt die mechanische Funktion, dass es entfernte Teilchen am Filtermedlum während des Filtriervorgangs im Abstand voneinander hält und so offene Strömungskanäle für die Flüssigkeit bereitstellt. Relativ grosse Filterhilfsmittelteilchen bewirken diesen mechanischen abstandswahrenden Effekt im allgemeinen besser aus als kleinere Teilchen. Im Gegensatz dazu übt das Calciumcarbonat bei der Filtration von Kohlenflüssigkeiten, wie erwähnt, eine chemische anstatt mechanische Wirkung aus. Da dieser chemische Effekt mit einer Reaktion und möglicherweise Auflösung des Calciumcarbonats verbunden ist, wäre zu erwarten, dass die Calcitform des Calciumcarbonats, welche eine kleinere Teilchengrösse hat, sehr wirksam sein würde. Die nachstehenden Beispiele zeigen, dass die Calcitform des Calciumcarbonats tatsächlich in sehr wirksamer Weise zu einer wesentlichen Beschleunigung der Filtriergeschwindigkeit von Kohlenflüssigketten führt. Im Gegensatz zu herk-ömmlichen Filterhilfen, welche eine mechanische Wirkung ausüben, bei der die geringe Korngrösse des Calcits ungünstig wäre, stellt die Zugabe kleiner Calcitteilchen bei der Filtration von Kohlenflüssigkeiten einen günstigen Faktor dar.Since the calcium carbonate according to US Pat. No. 3,138,551 is used as a filter aid functions, the relatively large aragonite particles were expected to be more effective than which are small calcite particles. A filter aid fulfills the mechanical function, that there are removed particles on the filter media at a distance during the filtering process holds each other and thus provides open flow channels for the liquid. Relatively large filter aid particles cause this mechanical distance-maintaining Effect generally better than smaller particles. In contrast, practice Calcium carbonate in the filtration of carbon liquids, as mentioned, a chemical rather than mechanical action. Since this chemical effect has a reaction and possibly associated dissolution of the calcium carbonate would be expected the calcite form of calcium carbonate, which has a smaller particle size, is very much would be effective. The examples below show that the calcite form des Calcium carbonate actually works in a very effective manner at a substantial rate the filtration speed of coal liquid chains leads. in the In contrast to conventional filter aids, which have a mechanical effect, where the small grain size of the calcite would be unfavorable, the addition is smaller Calcite particles are a beneficial factor in the filtration of carbon liquids represent.

Das bei den nachstehend erläuterten Filtriertests v-erwendete Calciumcarbonat ist das Handelsprodukt "Carbiuml'. Es stellt praktisch zur Gänze in der Calcitkristallform vorliegendes Calciumcarbonat mit einem Reinheitsgrad von 96,6 % dar. Die Calcitteilchen haben einen Grössenbereich von 0,7 bis 9pm (durchschnittlich 2zum) und werden von einem Sieb mit einer lichtenMaschenweite von 44,um (325 mehr) zurückgehalten.The calcium carbonate used in the filtration tests discussed below is the commercial product "Carbiuml". It is practically entirely in the calcite crystal form present calcium carbonate with a degree of purity of 96.6%. The calcite particles have a size range of 0.7 to 9pm (average 2um) and are used by a sieve with a mesh size of 44 µm (325 more).

Die beim erfindungsgemäSsen Verfahren zuzusetzende Gewichtsmenge des Calciumsalzes (bezogen auf Volumen der mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit) hängt vom jeweiligen Calciumsalz ab, beträgt jedoch im allgemeinen etwa 1 bis 1-00 g/Liter, vorzugsweise etwa10 bis 50 g/Liter Obwohl das Calciumcarbonat der Kohlenflüssigkeit im allgemeinen als Stoffbeschickung vor der Filtration zugesetzt wird, kann es auch als Vorbeschichtungsmaterial (oder sowohl als Vorbeschichtungsmaterial als auch als Stoffbeschickung) angewendet werden. Wenn Calciumcarbonat als Calciumsalz eingesetzt wird, soll die Fest/ Flüssig-Trennung bei einer Temperatur oberhalb 2040C (>4000F), vorzugsweise oberhalb 218 oder 2320C (> 425 oder 4500F), durchgeführt werden. Ausgezeichnete Resultate werden bei Temperaturen von mindestens 246 oder 2600C (475 oder 5000F) erzielt. Bei SRC-Druckfiltern können so hohe Filtriertemperaturen wie 3160C (6000F) angewendet werden. Das Calciumcarbonat kann bei derselben oder auch bei niedrigerer oder höherer Temperatur als die Temperatur der Fest/Flüssig-Trennstufe zugesetzt werden. Der Calciumsalzzusatz und die Feststoffabtrennung können bei Atmosphärendruck oder überatmosphärischem Druck erfolgen. Der Druck muss bei der Filtration einen die Filterfunktion gewährleistenden Wert erreichen und beträgt im allgemeinen 3,5 bis 42 kg/cm2 (50 bis 600 psi), vorzugsweise 7 bis 14 kg/cm2 (100 bis 200 psi).The amount by weight of the to be added in the process according to the invention Calcium salt (based on the volume of the mineral-containing carbon liquid) depends depends on the respective calcium salt, but is generally about 1 to 1-00 g / liter, preferably about 10 to 50 g / liter although the calcium carbonate of the coal liquid generally added as a stock feed prior to filtration, it can also as a precoating material (or both as a precoating material and as material feed). When calcium carbonate is used as a calcium salt the solid / liquid separation should take place at a temperature above 2040C (> 4000F), preferably above 218 or 2320C (> 425 or 4500F). Excellent results are obtained at temperatures of at least 246 or 2600C (475 or 5000F). With SRC pressure filters, filtration temperatures as high as 3160C (6000F) can be applied. The calcium carbonate can be the same or also at a lower or higher temperature than the temperature of the solid / liquid separation stage can be added. The addition of calcium salts and the separation of solids can be carried out at atmospheric pressure or superatmospheric pressure. The pressure must be used during filtration a reach the value guaranteeing the filter function and is generally 3.5 up to 42 kg / cm2 (50 to 600 psi), preferably 7 to 14 kg / cm2 (100 to 200 psi).

Die Erfinder haben festgestellt, dass die durch direkten Zusatz eines Calciumsalzes zur Kohlenflüssigkeit erzielte Verbesserung der Filtriergeschwindigkeit wesentlich gesteigert werden kann, indem man das Calciumsalz mit einem kohlenwasserstoffhaltigen Öl (wie einer Erdöl- oder Kohlenflüssigkeitsfraktion) vormischt und das Gemisch der mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit zusetzt. Zur Herstellung der Vormischung kann man eine beliebige Menge der kohlenwasserstoffhaltigen Flüssigkeit verwenden, mit welcher das Calciumsalz eine stabile, homogene Mischung, Dispersion oder Lösung bilden kann. Natürlich ist die zur Herstellung der Vormischung herangezogene Flüssigkeitsmenge beträchtlich kleiner als die Flüssigkeitsmenge in der der Filtration unterworfenen mineralhaltigen Aufschlämmung.The inventors have found that the direct addition of a Calcium salt to carbon liquid achieved improvement in the rate of filtration can be increased significantly by mixing the calcium salt with a hydrocarbon-containing Oil (such as a petroleum or coal liquid fraction) premixed and the mixture adds to the mineral-containing coal liquid. To produce the premix can you can use any amount of the hydrocarbonaceous liquid with which the calcium salt is a stable, homogeneous mixture, dispersion or solution can form. Of course, this is the amount of liquid used to make the premix considerably smaller than the amount of liquid in that subjected to filtration mineral-containing slurry.

Eine relativ geringe Menge einer praktisch mineralfreien Kohlenflüssigkeitsdestillatfraktion kann mit Vorteil zur Herstellung der Vormischung verwendet werden. Nachstehend wird gezeigt, dass, wenn die erforderliche Calciumcarbonatmenge mit einer relativ geringen Menge des mineralfreien Kreislauflösungsmittels vorgemischt wird, welches zur Solvatisierung bzw. Lösung der filtrierten Kohlenflüssigkeit verwendet wird, die in einem Grundversuch unter direkter Zugabe von Calciumcarbonat ohne Vormischung erzielte Verbesserung der Filtriergeschwindigkeit spürbar gesteigert wird. Dieser Effekt ist besonders überraschend, da die zur Vormischung des Calciumcarbonats verwendete Lösungsmittelfraktion etwa 70 Gew.-X der mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit, welche der Filtration unterworfen wird, umfasst.A relatively small amount of a virtually mineral-free carbon liquid distillate fraction can be used with advantage to produce the premix. Below is shown that when the required amount of calcium carbonate with a relatively low Amount of mineral-free circulating solvent is premixed, which is used for solvation or solution of the filtered carbon liquid is used in a basic experiment improvement achieved with direct addition of calcium carbonate without premixing the filtration speed is noticeably increased. This effect is special Surprising because the solvent fraction used for premixing the calcium carbonate about 70 percent by weight of the mineral-containing coal liquid, which is subjected to the filtration is included.

Obwohl das Vormisrch-Lösungsmittel dem Lösungsmittelanteil der mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit entspricht, wird somit beim Grundtest, bei welchem festes Calciumcarbonat direkt der bereits dieses Lösungsmittel enthaltenden mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit einverleibt wird, eine geringere Verbesserung der Filtriergeschwindigkeit erreicht. Die Vormisch-Flüssigkeit kann eine flüssige Kohlen- oder Erdölfraktion sein, deren Siedebereich innerhalb des Siedebereichs der der Filtration unterworfenen Kohlenflüssigkeit liegt, oder sie kann eine Flüssigkeit darstellen, deren Siedebereich sich unter den Siedebereich der filtrierten Kohlenflüssigkeit erstreckt.Although the pre-mix solvent is the solvent content of the mineral-containing Corresponds to carbon liquid, is thus in the basic test, in which solid calcium carbonate direct the mineral-containing ones already containing this solvent Coal liquid is incorporated, less improvement in the filtering speed achieved. The premix liquid can be a liquid coal or petroleum fraction be whose boiling range is within the boiling range of that subject to filtration Coal liquid lies, or it can represent a liquid whose boiling range extends below the boiling range of the filtered coal liquid.

Am meisten bevorzugt wird eine Kohlenflüssigkeitsfraktion, von der die Kohlenminerale abgetrennt wurden.Most preferred is a coal liquid fraction from which the coal minerals were separated.

Die zur Herstellung der Vormischung verwendete Ölmenge kann im Vergleich zur Menge der filtrierten mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit unbedeutend sein. Die Menge des zur Vormischung verwendeten Öls muss nur zur Bildung einer stabilen und homogenen Mischung, Suspension oder Lösung mit dem Calciumsalz ausreichen. Wenn eine höhere Ölmenge zur Vormischung herangezogen wird, kann sie sich günstig auf die Filtriergeschwindigkeit aufgrund einer Verminderung der Viskosität der filtrierten Kohlenflüssigkeit auswirken. Der günstige Effekt der vorliegenden Erfindung kann jedoch erzielt werden, ohne dass eine so hohe Ölmenge bei der Bildung der Vormischung verwendet wird, dass die Viskosität wesentlich beeinflusst wird. Die erfindungsgemässe Wirkung wird daher unabhängig von und zusätzlich zu irgendwelchen Viskositätseffekten erzielt.The amount of oil used to make the premix can be compared be insignificant to the amount of filtered mineral-containing coal liquid. the Amount of oil used for premixing only needs to form a stable and homogeneous mixture, suspension or solution with the calcium salt is sufficient. if If a higher amount of oil is used for premixing, it can have a favorable effect the rate of filtration due to a decrease in the viscosity of the filtered Effect carbon liquid. The beneficial effect of the present invention can however, can be achieved without using such a large amount of oil in the formation of the premix is used that the viscosity is significantly influenced. The invention The effect therefore becomes independent of and in addition to any viscosity effects achieved.

Bei der Durchführung der Filtriertests der nachstehenden Beispiele wird ein innerhalb des Filterelements angeordnetes Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 163 um (90 mesh) bis zu einer Tiefe von 1,27 cm (0,5 in.) mit Diatomeenerde vorbeschichtet. Das Filterelement hat einen Innendurchmesser von 1,9 cm und eine Höhe von 3,5 cm sowie eine Oberfläche von 2,84 cm2. Zur Verhinderung einer Verformung wird das Sieb auf einen massiven Rost gestellt. Zur Durchführung der Vorbeschichtung wird eine 5gewichtsprozentige Suspension des Diatomeenerde-Vorbeschichtungsmateríals in einem leichten Weichmacheröl unter einem Stickstoffdruck von 2,8 kgjcm2 (40 psi) auf das Sieb aufgedrückt. Die Vorbeschichtung erfolgt bei einer Temperatur nahe jener des anschliessenden ~Filtriervorgangs. Das resultierende poröse Bett des Vorbesc1iichtngsmaterials hat ein Gewicht von etwa 1,2 g. Nach der Abscheidung des Vorbeschichtungsmaterials wird Stickstoff etwa 1 bis 2 Sekunden bei einem Druck von etwa 0135 kgkm2 (etwa 5 psi) zur Entfernung von Leichtölspuren durch den Filt-er geblasen. Das Leichtöl fliesst in einen auf eine automatische Waage gestellten Behälter und wird darin gewogen, damit die Abscheidung der erforderlichen Menge des Vorbeschichtungsmaterials sichergestellt wird. Anschliessend wird das Leichtöl verworfen. Die Waage ist an ein Registriergerät für den späteren Gebrauch angeschlossen, welches eine kontinuierliche (in 5 Sekunden-Abständen) gedruckte Aufzeichnung des gesammelten Filtrats als Funktion der Zeit liefert.In performing the filtration tests of the examples below a sieve with a clear mesh size is arranged inside the filter element from about 163 µm (90 mesh) to a depth of 1.27 cm (0.5 in.) of diatomaceous earth pre-coated. The filter element has an inner diameter of 1.9 cm and a Height of 3.5 cm and a surface of 2.84 cm2. To prevent deformation the sieve is placed on a solid grate. To carry out the pre-coating will a 5 weight percent suspension of the diatomaceous earth precoating material in a light processing oil under a nitrogen pressure of 2.8 kgjcm2 (40 psi) pressed onto the sieve. The precoating is done at a temperature close to that of the subsequent ~ filtering process. The resulting porous bed of precoat material has a weight of about 1.2 g. After the pre-coating material has been deposited nitrogen is released for about 1 to 2 seconds at a pressure of about 0135 kgkm2 (about 5 psi) blown through the filter to remove traces of light oil. The light oil flows into a container placed on an automatic scale and becomes in it weighed to allow the deposition of the required amount of precoating material is ensured. The light oil is then discarded. The scales are on a recording device connected for later use, which is a continuous Printed record (at 5 second intervals) of the collected filtrate as a function the time delivers.

Eine 750 g-Probe vom unfiltrierten Öl ohne jeglichen Zusatz wird dann in einen als Vorratsbehälter dienenden getrennten Autoklaven gegeben. Das unfiltrierte Öl wird bei Temperaturen von 38 bis 540C (100 bis 1300F) gehalten und kontinuierlich gerührt. Das Rühren wird mit Hilfe von zwei Turbinen eines Durchmessers von jeweils 5 cm durchgeführt. Die Achsgeschwindigkeit beträgt 2000 UpM. Zu Beginn der Filtration wird der Autoklaven unter einen vorbestimmten Stickstoffdruck von 2,8 bis 5,6 kg/cm2 (40 bis 80 psi) gesetzt. Das aus dem Autoklaven ausfliessende unfiltrierte Öl strömt durch eine Vorheizschlange, deren Verweilzeit durch Betätigen von Ventilen geregelt wird und die am Einlass und Auslass mit Thermoelementen ausgestattet ist, mit deren Hilfe das den Filter erreichende ungefilterte Öl bei einer gleichmässigen Temperatur gehalten wird. Das ungefilterte Öl strömt vom Vorerhitzer zum Filter, wo ein fester Filterkuchen und ein Filtrat erhalten werden. Das Filterelement und der Filtererhitzer sind ebenfalls mit Thermoelementen ausgerüstet. Wie erwähnt, wird das Filtrat auf einer Waage aufgefangen1 und sein Gewicht wird alle 5 Minuten automatisch festgehalten. Das Filtrat wird in einem sauberen Behälter -aufgefangen.A 750 g sample of the unfiltered oil without any additive is then made placed in a separate autoclave serving as a storage container. The unfiltered Oil is held at temperatures of 38 to 540C (100 to 1300F) and is continuous touched. The stirring is done with the help of two turbines of a diameter of each 5 cm carried out. The axis speed is 2000 rpm. At the beginning of the filtration the autoclave is placed under a predetermined nitrogen pressure of 2.8 to 5.6 kg / cm2 (40 to 80 psi). The unfiltered oil flowing out of the autoclave flows by means of a preheating coil, the dwell time of which is regulated by actuating valves and which is equipped with thermocouples at the inlet and outlet, with their Help the unfiltered oil reaching the filter at an even temperature is held. The unfiltered oil flows from the preheater to the filter, where a solid Filter cake and a filtrate are obtained will. The filter element and the filter heater are also equipped with thermocouples. As mentioned, the filtrate is collected on a balance1 and its weight increases every 5 minutes automatically recorded. The filtrate is collected in a clean container.

Ferner werden Vergleichstests zur Bestimmung der Wirkung eines calciumcarbonathaltigen Zusatzes unter Verwendung des gleichen ungefilterten Ols, für das Filtrationswerte ermittelt wurden, durchgeführt. Zuerst werden -das Rohrsystem und der Filter mit Stickstoff bei einem Druck von etwa 7 kg/cm2 (etwa 100 psi) vom ungefilterten Öl gereinigt.Furthermore, comparative tests to determine the effect of a calcium carbonate Additive using the same unfiltered oil for the filtration values were determined. First, the pipe system and the filter with Nitrogen at a pressure of about 7 kg / cm2 (about 100 psi) from the unfiltered oil cleaned.

Der Zusatzstoff wird sodann in den das ungefilterte Öl enthaltendenAutoklaven (Vorratsbehälter) gegeben. Ein getrenntes Filterelement wird in der vorstehend beschriebenen Weise ausgerüstet und vorbeschichtet, und die Tests unter Anwendung eines Zusatzstoffs im ungefilterten Öl werden in der in den nachstehenden Beispielen beschriebenen Weise durchgeführt. Nach jeder Filtration wird der Rückstand am Vorbeschichtungsmaterial im Filter zur Entfernung des ungefilterten Öls mit Stickstoff gefüllt und mit einer geeigneten Flüssigkeit gewaschen.The additive is then placed in the autoclave containing the unfiltered oil (Reservoir) given. A separate filter element is described in US Pat Way equipped and precoated, and the tests using an additive in the unfiltered oil are described in the examples below Way done. After each filtration the residue becomes on the precoating material in the filter to remove the unfiltered oil filled with nitrogen and with a appropriate liquid washed.

Nachstehend wird eine Analyse einer bei den Tests der folgenden Beispiele verwendeten typischen ungefilterten SRC-Ausgangskohlenflüssigkeit angegeben. Obwohl in den Druckverminderungsstufen des Verfahrens etwas Leichtöl von der Ölbeschickung zum Filter übergeht, verliert das dem Filter zugeführte Öl vor der Filtration nichts von seinem Feststoffgehalt.The following is an analysis of one of the tests of the following examples typical unfiltered SRC starting carbon fluid used. Even though some light oil from the oil feed in the depressurization stages of the process passes to the filter, the oil fed to the filter does not lose anything before filtration of its solids content.

spezifisches Gewicht bei 15,60C (600F): 1,15 kinematische Viskosität bei 98,90C (2100F): 24,1 1 0-6 m2/s (24,1 cSt) Dichte bei 15,6°C (600F): 1,092 Aschegehalt: 4,49 Gew.-% Pyridinunlösliche: 6,34 Gew.-/% Destillation gemäss ASTM D1160 % Temperatur, °c (°F) bei 1 Atm. Specific weight at 15.60C (600F): 1.15 kinematic viscosity at 98.90C (2100F): 24.1 10-6 m2 / s (24.1 cSt) Density at 15.6 ° C (600F): 1.092 Ash content: 4.49% by weight of pyridine insolubles: 6.34% by weight /% distillation according to ASTM D1160% temperature, ° c (° F) at 1 atm.

5 270 (518) 10 285 (545) 20 297 (566) 30 317 (602) 40 341 (645) 50 368 (695) 60 409 (768) 70 487 (909) 71-Gewinnung sämtlicher destillierbarer Anteile erfolgt bei 466 C (9250F) Beispiel 1 Eine Aufschlämmung einer einen Mineralrückstand enthaltenden Kohlenflüssigkeit wird bei 2600C (500°F) und einem Filterdruckabfall von 5,6 kg/cm2 (80psi) filtriert. Die bei diesen Tests filtrierte Kohlenflüssigkeit ("Ausgangsmaterial A") wird mit und ohne Zusatz von Calcit filtriert. Bei dem unter Zusatz von Calcit durchgeführten Test wird der Calcit in die Kohlenflüssigkeit ohne Vormischung bei Raumtemperatur eingestreut und die Flüssigkeit wird dann gerührt. Anschliessend wird das Gemisch auf die Filtriertemperatur erhitzt. 5 270 (518) 10 285 (545) 20 297 (566) 30 317 (602) 40 341 (645) 50 368 (695) 60 409 (768) 70 487 (909) 71 recovery of all distillable fractions occurs at 466 ° C (9250F) Example 1 A slurry of a mineral residue containing carbon liquid is at 2600C (500 ° F) and a filter pressure drop of 5.6 kg / cm2 (80 psi) filtered. The carbon liquid filtered in these tests ("Starting material A") is filtered with and without the addition of calcite. At the one below The addition of calcite will test the calcite into the coal liquid without Sprinkle premix at room temperature and the liquid is then stirred. The mixture is then heated to the filtration temperature.

Der Calcit bildet eine homogene Mischung oder Dispersion.The calcite forms a homogeneous mixture or dispersion.

Die nachstehend angegebenen Filtriergeschwindigkeiten gelten fur die erste Minute der Filtration.The filtration speeds given below apply to the first minute of filtration.

Filtriergeschwin-Kohlenflüssikeit Zusatz, Gew.-% digkeit, g/min Ausgangsmaterial A keiner 4,5 Ausgangsmaterial A Calcit, 2,7 % 5,8 Die Ergebnisse zeigen, dass bereits der reine Calcitzusatz die Filtriergeschwindigkeit wesentlich verbessert. Filtration speed carbon liquid additive, wt%, g / min starting material A none 4.5 starting material A calcite, 2.7% 5.8 The results show that the pure addition of calcite already has a significant impact on the filter speed improved.

Beispiel 2 Die Filtrierbedingungen dieses Beispiels entsprechen jenen der Tests von Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass die den Calcit enthaltende Kohlenflüssigkeit vor der Filtration 60 Minuten bei der Filtriertemperatur gehalten wird Filtriergeschwin-Kohlenflüssigkeit Zusatz, Gew.-% digkeit, g/min Ausgangsmaterial A keiner 4,5 Ausgangsmaterial A Calcit, 1,3 % 6,8 Ausgangsmaterial A Calcit, 2,7 % 5,7 Ein Vergleich des mit 2,7 % Calcit durchgeführten Tests dieses Beispiels mit Beispiel 1 zeigt, dass ähnliche Resultate unabhängig davon erzielt werden, ob das calcithaltige, dem Filter zugeführte Ausgangsgemisch 60 Minuten vor der Filtration bei der Filtriertemperatur gehalten wird oder nicht.Example 2 The filtering conditions of this example are the same as those of the tests of Example 1 with the exception that the coal liquid containing the calcite before filtration is held at the filtration temperature for 60 minutes, filter speed carbon liquid Addition,% by weight, g / min Starting material A none 4.5 Starting material A calcite, 1.3% 6.8 starting material A calcite, 2.7% 5.7 A comparison of that with 2.7% calcite Tests carried out on this example with Example 1 shows that similar results can be achieved regardless of whether the calcite-containing starting mixture fed to the filter Maintained or not at the filtering temperature for 60 minutes before the filtration.

Beispiel 3 Es werden Filtriertests unter Verwendung einer einen Mineralrückstand enthaltenden Kchlenflüssigkeit ("Ausgangsmaterial B") durchgeführt. Die Temperatur der Kohlenflüssigkeit während der Filtriertests beträgt 260°C (500°F) und der Druckabfall über den Filter 5,6 kg/cm2 (80 psi). Ein Test wird ohne Filterhilfsmittel durchgeführt, während ein anderer Test nach Suspendieren eines Diatomeenerde-Filterhilfsmittels in der Kohlenflüssigkeit vorgenommen wird. Bei den Tests wird der Filter in der vorgenannten Weise mit einem Filterhilfsmittel vorbeschichtet. Die nachstehend angegebenen Filtriergeschwindigkeiten gelten für die erste Minute der Filtration.Example 3 Filtration tests are carried out using a mineral residue containing enamel ("starting material B"). The temperature the carbon liquid during the filtration tests is 260 ° C (500 ° F) and the pressure drop across the filter 5.6 kg / cm2 (80 psi). A test is carried out without filter aid, while another test after suspending a diatomaceous earth filter aid is made in the coal liquid. During the tests, the filter in the aforementioned way precoated with a filter aid. The ones given below Filtration speeds apply for the first minute of filtration.

Filtriergeschwin-Kohlenflüssigkeit Zusatz, Gew.-% digkeit, gimin Ausgangsmaterial B keiner 3,9 Ausgangsmaterial B Diatomeenerde, 2,4 lyo Die obigen Resultate zeigen, dass ein als solches zugesetztes Diatomeenerde-Filterhilfsmittel die Filtriergeschwindigkeit negativ beeinflusst. Es ist bekannt, dass Filterhilfen, welche eine mechanische oder nicht-chemische Wirkung ausüben, sich bei der Filtration von Kohlenflüssigkeiten nicht günstig auswirken, wenn sie als solche zugegeben (d.h. mit der zum Filter strömenden Ausgangsflüssigkeit vermischt) werden Ferner ist bekannt, dass Filterhilfen mit mechanischer Wirkungsweise bei Anwendung als Filtervorbeschichtungsmaterial die Filtration von Kohlenflüssigkeiten begünstigen. Filtration speed carbon liquid additive, wt% speed, gimin Starting material B none 3.9 Starting material B diatomaceous earth, 2.4 lyo The above Results show that a diatomaceous earth filter aid added as such adversely affects the rate of filtration. It is known that filter aids, which exert a mechanical or non-chemical effect during the filtration of coal liquids do not have a beneficial effect when added as such (i.e. mixed with the starting liquid flowing to the filter) It is also known that filter aids with mechanical action when used as filter precoating material favor the filtration of coal liquids.

Beispiel 4 Es werden weitere Filtriertests unter Verwendung einer mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit ("Ausgangsmaterial C") durchgeführt, um die Wirkung verschiedener nicht-reaktiver Materialien mit jener von nicht-vorgemischtem Calcit auf die Filtriergeschwindigkeit der Kohlenflüssigkeit zu vergleichen.Example 4 Further filtration tests are carried out using a mineral-containing carbon liquid ("starting material C") carried out to the effect of various non-reactive materials with that of non-premixed calcite to compare the rate of filtration of the coal liquid.

Die Tests werden mit der Kohlenflüssigkeit bei 260°C (500°F) und einem Filterdruckabfall von 5,6 kg/cm2 (80 psi) vorgenommen. Bei allen Tests wird der Filter in der vorgenannten Weise mit einem Filterhilfsmittel vorbeschichtet. Die nachstehend angegebenen Filtriergeschwindigkeiten gelten für die erste Minute der Filtration.The tests are performed with the carbon liquid at 260 ° C (500 ° F) and a Filter pressure drop of 5.6 kg / cm2 (80 psi). In all tests, the Filter precoated with a filter aid in the aforementioned manner. the The filtration speeds given below apply to the first minute of the Filtration.

Filtrierge-Kohlen- Teilchengrösse schwindigkeit, flüssigkeit Zusatz, Gew.-% des Zusatzes g/min Ausgangsma- keiner - 1,0 teri-al C Ausgangsma- Sand, 0,7 % 149 bis 177 um 1,1 terial C (80-100 mes) Ausgangsma- neutrales Alu- 149 bis 177 m 0,3 serial C miniumoxid, (80-100 mes) 0,7 % Ausgangsma- Calcit, 0,7 % <44 pm 2,2 terial C (32mesh) Die obigen Resultate zeigen, dass der Calcitzusatz die Filtriergeschwindigkeit wesentlich verbessert, während Sand und neutrales Aluminiumoxid nur eine geringe oder keine Verbesserung bewirken. Da Sand und neutrales A1203 vermutlich eine mechanische Wirkung auf den Filter ohne Erzielung eines Vorteils ausüben, wird der mit Calcit erreichte Vorteil offensichtlich auf andere Weise (d.h. aufgrund eines chemischen Effekts) erzielt. Filtrierge carbon particle size speed, liquid additive, % By weight of the additive g / min starting material - 1.0 teri-al C starting material sand, 0.7 % 149 to 177 around 1.1 material C (80-100 mes) Originally neutral aluminum 149 to 177 m 0.3 serial C minium oxide, (80-100 mes) 0.7% starting ma- calcite, 0.7% <44 pm 2.2 terial C (32mesh) The above results show that the addition of calcite increases the rate of filtration significantly improved, while sand and neutral aluminum oxide only slightly improved or cause no improvement. Since sand and neutral A1203 is probably a mechanical one To exert an effect on the filter without obtaining any advantage, that with calcite Obviously achieved in another way (i.e. due to a chemical Effect) achieved.

Beispiel 5 Man führt Tests durch, um die Wirkung der Temperatur auf die Filtriergeschwindigkeit einer mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit ("Ausgangsmaterial D") im Gemisch mit nicht-vorgemischtem Calcit aufzuzeigen. Bei diesen Tests wird eine Kohlenflüssigkeit-Destillatfraktion mit einem Siedebereich von 49 bis 18700 (120 bis 3680F) unabhängig von und vor der Zugabe des Calcits, welcher in die Kohlenflüssigkeit als Feststoff eingesprüht wird, zugegeben. In keinem Test wird der Kohlenflüssigkeit eine Mischung von Calcit und Leichtöl zugesetzt.Example 5 Tests are carried out for the effect of temperature the filtering speed of a mineral-containing coal liquid ("starting material D ") mixed with non-premixed calcite. In these tests, a coal liquid distillate fraction with a boiling range of 49 to 18700 (120 to 3680F) regardless of and before the addition of the calcite, which is in the coal liquid is sprayed in as a solid, added. In no test is the carbon liquid a mixture of calcite and light oil was added.

Der Druckabfall bei den Tests beträgt jeweils 5,6 kg/cm2 (80 psi) und die Temperatur der Flüssigkeit entweder 2040C oder 2600C (4000F oder 5000F). Die nachstehend angegebenen Filtriergeschwindigkeiten gelten für die erste Minute der Filtration.The pressure drop across the tests is 80 psi (5.6 kg / cm2) each and the temperature of the liquid is either 2040C or 2600C (4000F or 5000F). The filtration speeds given below are for the first minute the filtration.

Filtrier- Filtriergeschwin-Kohlenflüssigkeit temperatur, °C (°F) Zusatz, Gew.-% digkeit, g/min Ausgangsmaterial D 260 (500) keiner 2,6 Ausgangsmaterial D 260 (500) 5 % Leichtöl 3,9 Ausgangsmaterial D 260 (500) 5 % Leichtöl + 1 % Calcit 4,3 Ausgangsmaterial D 204 (400) 5 % Leichtöl 3,0 Ausgangsmaterial D 204 (400) 5 % Leichtöl + 1 % Calcit 2,8 Ausgangsmaterial D 204 (400) 9 % Leichtöl 3,7 Ausgangsmaterial D 204 (400) 9 % Leichtöl + 1 % Calcit 3,7 Ausgangsmaterial D 204 (400) 9 % Leichtöl + 2 % Calcit 3,4 Ausgangsmaterial D 204 (400) 14 % Leichtöl 4,8 Ausgangsmaterial D 204 (400) 14 % Leichtöl + 1 % Calcit 4,5 Die obigen Resultate zeigen, dass bei einer Filtriertemperatur von 2600C (5000F) die Filtriergeschwindigkeit bei Verwendung eines Leichtöls ohne Calcit erhöht wird und dass die Zugabe von nicht-vorgemischtem Calcit zu einer weiteren Verbesserung der Filtriergeschwindigkeit führt. Bei einer Filtriertemperatur von 2040C (4000F) führt die Gegenwart von immer höheren Leichtölmengen zu ebenfalls fortschreitend verbesserten Filtriergeschwindigkeiten aufgrund einer Viskositätsverminderung, jedoch bewirkt der Calcitzusatz entweder keine weitere Erhöhung oder eine geringfügige Verminderung der Filtriergeschwindigkeit. Aus den Werten geht hervor, dass die günstige Wirkung des Calcits temperaturabhängig ist, und es zeigt sich deutlich, dass der vom Calcit ausgeübte Effekt chemischer Natur ist. Wenn der Effekt mechanischer Natur wäre (wie im Falle eines herkömmlichen Filterhilfsmittels), würde sich auch bei den bei 2040C (4000F) durchgeführten Tests ein Vorteil bei Verwendung von Calcit ergeben.Filtration, Filtration Speed, Carbon Liquid Temperature, ° C (° F) Additive, Weight% strength, g / min starting material D 260 (500) none 2.6 starting material D 260 (500) 5% light oil 3.9 Starting material D 260 (500) 5% light oil + 1% calcite 4.3 Starting material D 204 (400) 5% light oil 3.0 Starting material D 204 (400) 5 % Light oil + 1% calcite 2.8 starting material D 204 (400) 9% light oil 3.7 starting material D 204 (400) 9% light oil + 1% calcite 3.7 Starting material D 204 (400) 9% light oil + 2% calcite 3.4 starting material D 204 (400) 14% light oil 4.8 starting material D 204 (400) 14% light oil + 1% calcite 4.5 The above results show that at a filter temperature of 2600C (5000F) the filter speed when using a light oil without calcite is increased and that the addition of non-premixed Calcite leads to a further improvement in the rate of filtration. At a Filtration temperature of 2040C (4000F) leads to the presence of increasing amounts of light oil to also progressively improved filtration speeds due to a Viscosity reduction, but the addition of calcite either does not cause any further Increase or decrease the filter speed slightly. From the Values show that the beneficial effect of calcite is temperature-dependent, and it is clearly shown that the effect exerted by calcite is chemical in nature is. If the effect were mechanical in nature (as in the case of a conventional filter aid), would also prove to be an advantage in using the tests performed at 2040C (4000F) from calcite.

Beispiel 6 Man führt Tests durch, um die Wirkung der Zugabe von Calcit zur Kohlenflüssigkeit in Form einer Vormischung von Calcit in einer geringen Menge eines Verfahrenslösungsmittels (process solvent) eines Siedebereichs von 254 bis 4630C (489 bis 8660F) aufzuzeigen. Das Lösungsmittel ist eine Kreislaufdestillatfraktion der hergestellten Kohlenflüssigkeiten. Es ist sehr wichtig, dass die mineralhaltige Kohlenflüssigkeit, welche einer Filtration unterworfen wurde, bereits etwa 70 Gew.-% dieses Lösungsmittels enthält. Die zur Herstellung der Vormischung verwendete Lösungsmittelmenge ist im Vergleich zur Menge der Kohlenflüssigkeit unbedeutend und nicht gross genug, um die Viskosität der Kohlenflüssigkeit zu beeinflussen. Die Filtrationstests werden mit dem Ausgangsmaterial A von Beispiel 1 bei 2600C (5000F) unter Anwendung eines Filterdruckabfalls von 5,6 kg/cm2 (80 psi) durchgeführt Die nachstehend angegebenen Filtriergeschwindigkeiten gelten für die erste Minute der Filtration. Die letzten drei Tests werden durchgeführt, nachdem die mineralhaltige Kohlenflüssigkeit, welche Calcit enthält, vor der Filtration 60 Minuten bei der Filtriertemperatur gehalten wurde. Bei den Tests, bei welchen der Calcit direkt ohne Verfahrenslösungsmittel der Kohle einverleibt wird, wird der Calcit in die Kohlenflüssigkeit eingesprüht, wonach gerührt wird.Example 6 Tests are carried out to ascertain the effect of adding calcite to the coal liquid in the form of a premix of calcite in a small amount a process solvent with a boiling range of 254 to 4630C (489 to 8660F). The solvent is a circulating distillate fraction of the produced coal liquids. It is very important that it is mineral-rich Coal liquid, which has been subjected to a filtration, already about 70 wt .-% contains this solvent. The amount of solvent used to make the premix is insignificant compared to the amount of coal liquid and not large enough, to influence the viscosity of the carbon liquid. The filtration tests are with starting material A of Example 1 at 2600C (5000F) using a Filter pressure drop of 5.6 kg / cm2 (80 psi) The below The specified filtration speeds apply to the first minute of filtration. The last three tests are carried out after the mineral-containing coal liquid, which contains calcite, before filtration, 60 minutes at the filtration temperature was held. In the tests in which the calcite is used directly without process solvents the coal is incorporated, the calcite is sprayed into the coal liquid, after which it is stirred.

der Aufschlämmung Kohlen- mit Verfahrenslö- Filtriergeflüssigkeit Zusatz, Gew.-% sungsmittel Zusatz schwindigkeit, ~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~ einverleibt g/min -Ausgangsma- keiner - 4,5 terial A Ausgangsma- Calcit, 1 % ja 7,1 terial A Ausgangsma- Calcit, 1,5 % ja 8,6 terial A Ausgangsma- Calcit, 1 % nein 6,8 terial A Ausgangsma- Calcit, 2,3 % ja 7,5 terial A Ausgangsma- Calcit, 2,7 % nein 5,7 terial A Die obigen Werte zeigen, dass die Filtriergeschwindigkeit bei einem direkten Zusat: von Calcit zur Kohlenflüssigkeit ohne Verfahrenslösungsmitçel beträchtlich erhöht wird. Ferner geht aus den Werten hervor, dass die Erhöhung der Filtriergeschwindigkeit beträchtlich gesteigert wird, wenn der Calcit in Form eines Gemisches in einer geringen Menge desselben Lösungsmittelöls zugesetzt wird, welches etwa 70 Gew.-% der der Filtration unterworfenen mineralhaltigen Kohlenflüssigkeit umfasst. the slurry of coal with process loosening filtration fluid Addition,% by weight solvent addition speed, ~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~ incorporated g / min - starting material - 4.5 material A starting material calcite, 1% yes 7.1 material A Starting material calcite, 1.5% yes 8.6 material A Starting material calcite, 1% no 6.8 material A starting material calcite, 2.3% yes 7.5 material A starting material calcite, 2.7% no 5.7 material A The above values show that the filtration speed with a direct addition: from calcite to coal liquor with no process solvent increased significantly will. Furthermore, it can be seen from the values that the increase in the filtering speed is increased considerably when the calcite is in the form of a mixture in a small amount Amount of the same solvent oil is added which is about 70% by weight of the Includes mineral-containing coal liquid subjected to filtration.

Claims

PATENT CLAIMS Process for separating particles from coal minerals of a carbon liquid in which the particles are suspended, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that one of the coal liquid before the separation stage adding a calcium salt.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Calcium salt added in powder form.

3. The method according to claim 1, characterized in that the Calcium salt is added in the form of a mixture with a hydrocarbon-containing oil.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that one used as calcium salt calcium carbonate.

5. The method according to claim 4, characterized in that as Calcium carbonate calcite used.

6. The method according to claim 4, characterized in that as Calcium carbonate used aragonite.

7. The method according to claim 1 to 3, characterized in that one used as calcium salt calcium acetate.

8. The method according to claim 1 to 3, characterized in that one used as calcium salt CaCO3 NgCO3.

9. The method according to claim 1 to 8, characterized in that one uses a filtration stage as the separation stage.

10. The method according to claim 1 to 9, characterized in that one uses a settling or sedimentation stage as a separation stage.

11. The method according to claim 1 to 10, characterized in that an amount of calcium salt of about 1 to 100 g per liter of coal liquid is used.

12. The method according to claim 1 to 11, characterized in that an amount of calcium salt of about 10 to 50 g per liter of coal liquid is used.

13. The method according to claim 1 to 12, characterized in that the carbon liquid has a temperature of more than 2040C during the separation stage (z400 ° F).

14. The method according to claim 1 to 12, characterized in that the carbon liquid has a temperature of more than 2180C during the separation stage (> 4250F), preferably greater than 2320C (4500F).

15. The method according to claim 1 to 14, characterized in that the carbon liquid contains carbon dioxide.

16. The method according to claim 1 to 15, characterized in that a petroleum oil is used as the hydrocarbon-containing oil.

17. The method according to claim 1 to 15, characterized in that a carbon distillate is used as the hydrocarbon-containing oil.

18. The method according to claim 17, characterized in that as hydrocarbon-containing oil is a distillate fraction of the carbon minerals containing Used coal liquid.

19. The method according to claim 1 to 15, characterized in that the hydrocarbon-containing oil is the one used to produce the carbon liquid Solvent used.

20. The method according to claim 1 to 19, characterized in that a filtration stage is used as the separation stage and a precoating material first applies to the filter.

21. The method according to claim 20, characterized in that as Precoating material uses a calcium salt, preferably calcium carbonate.