DE3001318A1 - Coal conversion into hydrocarbon(s) - in unit with compression chamber, hydrogenation chamber and hot separator - Google Patents

Coal conversion into hydrocarbon(s) - in unit with compression chamber, hydrogenation chamber and hot separator

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DE3001318A1
DE3001318A1 DE19803001318 DE3001318A DE3001318A1 DE 3001318 A1 DE3001318 A1 DE 3001318A1 DE 19803001318 DE19803001318 DE 19803001318 DE 3001318 A DE3001318 A DE 3001318A DE 3001318 A1 DE3001318 A1 DE 3001318A1
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hydrogenation
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Dipl.-Phys. Klaus 3014 Laatzen Koch
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KraussMaffei Berstorff GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/06Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by destructive hydrogenation

Abstract

Coal is coverted by hydrogen into hydrocarbons by feeding dry coal particles in powder or granules continuously through sealed metering devices into a chamber where they are compressed and transformed by frictional heat into a plastic state. The plastified coal is kept in intensive motion with uniformly distributed and dispersed hydrogen to effect the hydrogenation in a treatment chamber followed by a hydrogenateion chamber. The final state is a hot separator for plastic and gaseous products of hydrogenation. This combines the process stages of compression, heating, plasticising and hydrogenation in one common unit at very great savings in cost. The process requires no expensive paste producing oil. The compact design requires very little space.

Description

Verfahren und Anlage zur Umwandlung Process and plant for conversion

von Kohle mit Wasserstoff in Kohle wasserstoffe ====================================== Die Brfindong betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Um-Wandlung von Kohle mit Wasserstoff in Kohlenwasserstoffe. from coal with hydrogen in coal hydrogen ===================================== The Brfindong relates to a process and a plant for converting coal with Hydrogen into hydrocarbons.

Es ist ein breiter Stand der Technik sowohl hinsichtlich Verfahren als auch hinsichtlich Anlagen zur Umwandlung von Kohle mit Wasserstoff in Kohlenwasserstoffe bekannt. Ublicherweise funktionieren derartige Anlagen zur Hochdruckhydrierung in einer solchen Weise, daß zunächst ein Kohlebrei, bestehend aus zerkleinerter Kohle und Fischöl, hergestellt wird. Dieser Kohlebrei gelangt in einen Vorheizer und danach zusammen mit dem Anpastöl oder Nischöl, welches lediglich zugegeben werden muß, um die Kohle pumpfähig zu machen, in einen Reaktor. Danach gelangen die Reaktionsprodukte in einen Reißabscheider und weiterführenden Aggregaten.It is broad state of the art in terms of both procedures as well as systems for converting coal with hydrogen into hydrocarbons known. Such systems for high pressure hydrogenation usually work in such a way that first a coal pulp, consisting of crushed coal and fish oil. This coal pulp goes into a preheater and thereafter together with the paste oil or niche oil, which only has to be added, in a reactor to make the coal pumpable. The reaction products then arrive into a tear separator and downstream units.

Die Nachteile einer derartigen Kohlehydrieranlage bestehen insbesondere darin, daß der Vorheizer, der üblicherweise aus in einem Metallblock eingebetteten Rohrschlangen besteht und elektrisch beheizt wird, sich durch Verkokungsprodukte zusetzt.The disadvantages of such a carbohydrate plant exist in particular in that the preheater, which is usually made from embedded in a metal block Coiled tubes are made up and heated electrically by coking products clogs.

Die bekannten Anlagen bestehen weiterhin aus vielen einzelnen Aggregaten, die mittels Rohrleitungs- und Ventilsystemen miteinander verbunden sind. Auch aus diesem Grunde ist mit einer hohen Störanfälligkeit zu rechnen. Die mit einem Anpastöl vermischten Kohleteilchen und die Hydrierprodukte selbst stehen unter einem sehr hohen Druck bis zu 500 bar sowie unter einer hohen Temperatur bis zu 5000 C. Es ist offensichtlich, daß Produkte unter derartigen Bedingungen nur mittels sehr teurer und spezieller Einrichtungen von einem Aggregat zum anderen befördert werden können. Auch in dieser Hinsicht bezweckt die torliegende Erdindung eine Vereinfachung.The known systems still consist of many individual units, which are connected to one another by means of piping and valve systems. Also from for this reason, a high susceptibility to failure is to be expected. The ones with a paste oil mixed coal particles and the hydrogenation products themselves are under a lot high pressure up to 500 bar and under a high temperature up to 5000 C. It it is obvious that products under such conditions only mean very expensive and special equipment can be transported from one unit to another. In this respect too, the fatal connection to the earth Simplification.

Weiterhin sind Hydrierverfahren bekannt, die ohne sogenanntes Anpast- oder Fischöl arbeiten. In der DE-OS 27 23 457 wird beispielweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kohlehydrierung beschrieben, welches von Trockenkohleteilchen ausgeht. Um jedoc aus trockenen Kohleteilchen ein Kohlehydrierprodukt erzielen zu können, wird in diesem Fall ein Inåektorsystem nach dem Raketenantriebwerksprinzip angewandt. Mittels eines solchen Verfahrens und des dazu eingesetzten Reaktors werden zwar viele Nachteile gemäß des Standes der Technik vermieden, die Anlage selbst ist jedoch äußerst kompliziert und daher sehr störanfällig sowie umfangreich in der Herstellung, wodurch die hergestellten Hydrierprodukte ebenfalls mit hohen Kosten belastet werden.Furthermore, hydrogenation processes are known which without so-called pasting or fish oil work. In DE-OS 27 23 457, for example, a method and a device for carbohydrate hydrogenation described, which of dry coal particles goes out. However, in order to obtain a carbohydrate product from dry coal particles In this case, an inåector system based on the rocket engine principle is used applied. By means of such a process and the reactor used for this purpose Although many disadvantages according to the prior art avoided, the system itself however, it is extremely complicated and therefore very prone to failure and extensive in the production, whereby the hydrogenation products produced also at high cost are charged.

In erster Linie ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindun der Fachwelt ein Verfahren und eine Anlage zur Umwandlung von Kohle mit Wasserstoff in Kohlenwasserstoffe zu präsentieren, mittels welcher in äußerst kostengünstger Weise die Verfahrensschritte Komprimierung, Aufheizung, Plastifizierung und Hydrierung zusammengefaßt und in einer Maschineneinheit durchgeführt werden können.First and foremost, it is the task of the present invention to those skilled in the art a process and a system for converting coal with hydrogen into hydrocarbons to present, by means of which the process steps in an extremely cost-effective manner Compression, heating, plasticizing and hydrogenation summarized and in a machine unit can be carried out.

Es ist weiterhin die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren sowie eine Anlage zur Umwandlung von Kohle mit Wasserstoff in Kohlenwasserstoffe vorzusehen, die mit Trockenkohleteilchen ohne das sehr nachteilige Anpastöl betrieben werden kann und die äußerst kostengünstig, in sehr kompakter Bauweise herstellbar ist sowie wenig Platzbedarf hat.It is also the object of the present invention to provide a method as well as a plant for converting coal with hydrogen into hydrocarbons provide that operated with dry carbon particles without the very disadvantageous paste oil can be and which can be produced extremely inexpensively, in a very compact design is as well as takes up little space.

Die Aufgabe wird mittels eines Verfahrens zur Umwandlung von Kohle mit Wasserstoff in Kohlenwasserstoffe gelöst, welches in Anspruch 1 niedergelegt ist.The task is by means of a process for converting coal dissolved with hydrogen in hydrocarbons, which is laid down in claim 1 is.

Eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Anlage ist in Weiterbildung der Erfindung gekennzeichnet durch die in den Ansprüchen 2 bis 18 niedergelegte Lehre.A system that is particularly suitable for carrying out the process is in a development of the invention characterized by the in claims 2 to 18 laid down doctrine.

Durch die Einspeisung von trockenen Eohleteilchen mittels druckdichter Dosiereinrichtung in eine Aufbereitungskammer wird erreicht, daß bereits in der Aufbereitungskammer ein Anfangsdruck aufgebaut werden kann, der den Komprimierungsvorgang und den Aufheizvorgang mittels Friktionswärme in dieser Kammer erheblich beschleunigt. Außerdem wird vermieden, daß sich der Druck von der Aufbereitungskammer in die Dosiereinricntung fortpflanzt. By feeding in dry eohl particles by means of pressure-tight Dosing device in a processing chamber is achieved that already in the Preparation chamber an initial pressure can be built up, the compression process and significantly accelerates the heating process by means of frictional heat in this chamber. In addition, it is avoided that the pressure from the preparation chamber in the Dosiereinricntung propagates.

Da trockene Kohleteilchen eingespeist werden, die ein relativ hohes Schüttgewicht aufweisen, wird durch die Komprimierung der teilchen eine Voraussetzung für den nächsten Verfahrensschritt, nämlich die Friktionserwärmung geschaffen. Since dry coal particles are fed in, that is a relatively high Having bulk density becomes a requirement due to the compression of the particles for the next process step, namely the friction heating created.

Durch die intensive Scherung; d.h. innere Reibung der einzelnen Kohleteilchen,erfolgt eine rasche Aufheizung der Teilchen, die für die weitere Behandlung unerläßlich ist. Due to the intense shear; i.e. internal friction of the individual coal particles takes place rapid heating of the particles, which is essential for further treatment is.

Die Menge der in die Kohle eingeleiteten Friktionswärme ist abhängig von der geometrischen Gestaltung des Friktionselementes und von der induzierten Antriebsleistung, die über das sich drehende Friktijonselement in die Kohlemasse eingeleitet wird. Je schneller sich das Friktionselement dreht, um so schneller werden die Kohleteilchen in den plastischen Zustand überführt und in die Hydrierkammer gefördert. The amount of frictional heat introduced into the coal is dependent from the geometric design of the friction element and from the induced one Drive power that is transferred to the coal mass via the rotating frictional element is initiated. The faster the friction element rotates, the faster the coal particles are converted into the plastic state and into the hydrogenation chamber promoted.

Wenn durch die Friktionierung der komprimierten Kohleteilchen die Agglomerier- bzw. Plastifiziertemperatur erreicht ist, die Je nach Kohleart zwischen 350 und 4500 C liegen kann, erfolgt die Eindüsung des flüssigen, erhitzten Wasserstoffs. Die Wasserstoffeindüsung wird unter gleichzeitiger intensiver Verwirbelung der plastifizierten Kohle, d.h. unter intensiver Verteilung und Zerteilung bzw. Ausstreichung vorgenommen. If by the friction of the compressed coal particles the Agglomeration or plasticization temperature is reached, depending on the type of coal between 350 and 4500 C, the liquid, heated hydrogen is injected. The hydrogen injection is with simultaneous intensive turbulence of the plasticized Coal, i.e. made with intensive distribution and division or smearing.

Beim Kontaktieren des erhitzten Wasserstoffs mit der hoch erhitzten und plastifizierten Kohle erfolgt die Bildung von Kohlenwasserstoffen verschiedener Wertigkeit je nach eingestellten Verfahrensbedingungen (Druck, Temperatur, Verweilzeit) in exothermer Reaktion. When the heated hydrogen comes into contact with the highly heated and plasticized coal, the formation of hydrocarbons takes place in various ways Value depending on the set process conditions (pressure, temperature, dwell time) in exothermic reaction.

Dadurch, daß der eingedüste heiße Wasserstoff auf die bewegte und sehr fein verteilte Kohle und fast gleichzeitig auf den gesamten Inhalt der Hydrierkammer auftrifft, wird eine äußerst rasche Umwandlung, d.h. Hydrierung, zu Kohlenwasserstoff sichergestellt und somit wird ein sehr hoher Ausstoß der Anlage erreicht.The fact that the injected hot hydrogen on the moving and very finely divided coal and almost simultaneously over the entire contents of the hydrogenation chamber occurs, an extremely rapid conversion, i.e. hydrogenation, becomes hydrocarbon ensured and thus a very high output of the system is achieved.

Die plastischen und gasförmigen Hydrierprodukte werden danach kontinuierlich einem Heißabscheider bzw. Kaltabscheider zugeführt und entsprechend ihrer Eigenschaft zu Treibstoff bzw.The plastic and gaseous hydrogenation products then become continuous fed to a hot separator or cold separator and according to their properties to fuel or

Brennstoff weiterverarbeitet.Processed fuel.

Die trockenen Kohleteilchen werden gemäß der offenbarten Anlage in eine zylinderförmige Aufbereitungskammer mit darin angeordnetem, sich drehendem und eine Förderung ausubendem Friktionselement komprimiert und mittels Friktionswärme auf die Hydriertemperatur erhitzt. Anschließend gelangt die Masse in eine zylinderförmige Hydrierkammer, die sich übergangslos an die Aufbereitungskamrner anschließt.The dry coal particles are prepared according to the disclosed plant in a cylindrical processing chamber with a rotating one arranged in it and a promotion exerting friction element compressed and by means of frictional heat heated to the hydrogenation temperature. The mass then passes into a cylindrical shape Hydrogenation chamber, which connects seamlessly to the preparation chamber.

In der Hydrierkammer ist ein sich drehender und drehfest mit dem Friktionselement verbundener Rotor angeordnet mit darauf angeordneten Rotorflügeln. Weiterhin ragen in die Hydrierkammer statische Mischdüsen unterschiedlicher Länge, wodurch die Ausdüsung des Wasserstoffes in unterschiedlichen Ebenen und somit in gleichmäßiger Weise im gesamten Hydrierkammervolumen gewährleistet wird.In the hydrogenation chamber is a rotating and non-rotatable with the friction element connected rotor arranged with rotor blades arranged thereon. Continue to protrude Static mixing nozzles of different lengths in the hydrogenation chamber, which result in the nozzles of hydrogen in different levels and thus in a uniform manner in the entire hydrogenation chamber volume is guaranteed.

Je nach Umfangsgeschwindigkeit des Rotors und des drehfest damit verbundenen Friktionselementes wird die Hydrierungsgeschwindigkeit bzw. der Ausstoß der Anlage gesteuert.Depending on the circumferential speed of the rotor and the rotationally fixed connected to it The friction element is the rate of hydrogenation or the output of the system controlled.

Durch die Anordnung der Hydrierkammer und der Aufbereitungskammer in einem Gehäuse wird erreicht, daß der Somprimierungsschritt, der Aufheizvorgang, der Plastifizierungsvorgang und sogar der Hydriervorgang in einer Maschineneinheit durchgeführt werden kann, wodurch fast alle Störquellen gemäß des Standes der Technik ausgeschaltet werden.Due to the arrangement of the hydrogenation chamber and the processing chamber in a housing it is achieved that the compression step, the heating process, the plasticizing process and even the hydrogenation process in one machine unit can be carried out, whereby almost all sources of interference according to the prior art turned off.

Es ist beispielsweise (US-PS 3,030,297) nicht mehr notwendig, die trockenen Kohleteilchen in einer separaten Einrichtung vorzuheizen mittels einer weiteren Maschine, nämlich einer Fördereinrichtung, in eine Rohrleitung einzuspeisen, in der die vorgeheizten Kohleteilchen mittels erhitzten Wasserstoffes weiter aufgeheizt und in den Vorheizer gefördert werden.For example, it is no longer necessary (US Pat. No. 3,030,297) that the to preheat dry coal particles in a separate device by means of a feed another machine, namely a conveyor device, into a pipeline, in which the preheated coal particles are further heated by means of heated hydrogen and fed into the preheater.

Da die Aufheizung in dem Vorheizer und in dem Reaktor, der mit der erfindungsgemäßen Hydrierkammer gleichgesetzt werden kann, mittels wendel- oder nadelförmig hindurchgeführter und mit Wärme beaufschlagter Rohrschiangen erfolgt, ist die Gefahr der Verkokung dieser, die Kohleteilchen und den Wasserstoff führender Rohrschlangen besonders groß, weil die Aufheizung auf Hydriertemperatur mittels Wärmeleitung erfolgt. WeiteS in besteht die Gefahr der Verstopfung der Ventile und Rohrleitungen.Since the heating in the preheater and in the reactor that is connected to the Hydrogenation chamber according to the invention can be equated, by means of helical or pipe loops passed through needle-shaped and subjected to heat, is the danger of coking these, the coal particles and the hydrogen leading Coils are particularly large because they are heated to the hydrogenation temperature by means of Thermal conduction takes place. There is also a risk of clogging the valves and Pipelines.

Erfindungsgemäß werden alle Nachteile der oben beschriebenen Anlage mit Sicherheit vermieden, da sowohl die Aufbereitungskammer als auch die Hydrierkammer (Reaktor) ohne jegliche zwischengeschaltete Rohrverbindungen und Druckventile auskommen, weil sie zu einer Einheit zusammengefaßt wurden.According to the invention all the disadvantages of the system described above certainly avoided, as both the preparation chamber and the hydrogenation chamber (Reactor) manage without any intermediate pipe connections and pressure valves, because they have been combined into one unit.

Die Zusammenfassung der für den Hydriervorgang notwendigen Verfahrensschritte sowie der erforderlich werdenden Verarbeitungsbedingungen in eine, in einem einzigen Gehäuse untergebrachten Maschineneinheit vermeidet somit die z.T. gravierenden Nachteile gemäß des Standes der Technik.The summary of the process steps necessary for the hydrogenation process as well as the necessary processing conditions in one, in one The machine unit housed in the housing thus avoids the sometimes serious disadvantages according to the state of the art.

Da trotz der erheblich reduzierten Maschineneinheiten auch noch eine beträchtliche Ausstoßerhöhung der Anlage erreicht wird, weil eine zwangsweise und steuerbare Verwirbelungsgeschwindigkeit der Kohle mit dem heißen Wasserstoff in der Hydrierkammer, d.h. in dem Reaktor, verwirklicht wird, ist eine hohe Wirtschattlichkeit der Anlage gegeben.Since, despite the significantly reduced machine units, there is also one considerable increase in output of the system is achieved because a forcible and controllable swirl speed of the coal with the hot hydrogen in the hydrogenation chamber, i.e. in the reactor, is very economical given to the plant.

An das vorgesehene Gehäuse mit der Aufbereitungs- und Hydrierkammer können alternativ auch zwei separate Antriebe vorgesehen werden für das die Komprimierung, Aufheizung und Plastifizierung bewirkende Friktionselement und für den in der Hydrierkammer angeordneten Rotor, zwecks Anpassung der åeweiligen Umfangsgeschwindigkeiten an verschiedene KohlequalitätenO Wenn zwei Antriebe eingesetzt werden, ist es auch möglich, die Hydrierkammer im rechten Winkel zur Aufbereitungskammer anzuordnen. Auch in einem solchen Fall wären die AuSbereitungs-und die Hydrierkammer in einem Gehäuse.To the provided housing with the preparation and hydrogenation chamber can alternatively, two separate drives are provided for the compression, Friction element causing heating and plasticization and for the one in the hydrogenation chamber arranged rotor, for the purpose of adapting the respective peripheral speeds Different grades of coalO If two drives are used, so is it possible to arrange the hydrogenation chamber at right angles to the processing chamber. In such a case, too, the preparation and hydrogenation chambers would be in one Casing.

Aber auch wenn die Aufbereitungs- und die Hydrierkammer in einem Zylinder angeordnet werden, ergeben sich die erfindungsgemäßen Vorteile in vollem, oben erwähntem Umfang.But even if the preparation and hydrogenation chambers are in one cylinder are arranged, the advantages according to the invention result in full, above-mentioned Scope.

Hinzu kommt, daß durch den Einsatz von in Zylindern sich drehenden Friktionselementen und Rotoren eine Maschinenart eingesetzt wird, die sehr robust und dauerhaft sowie weniger aufwendig und somit weniger störanfällig ist. Dies wird insbesondere deutlich in einem Vergleich mit den bisher für die Durchführung dieser Teilprozesse eingesetzten Maschinen , wie Mischaggregate, Kolbenpumpen und sehr störanfälligen Vorheizern.In addition, through the use of cylinders rotating Friction elements and rotors a type of machine is used that is very robust and is permanent and less expensive and therefore less prone to failure. this will especially clearly in a comparison with the previous ones for the implementation of this Sub-processes used machines, such as mixing units, piston pumps and a lot failure-prone preheaters.

In Zylindern sich drehende Aggregate sind von der maschinentechnischen Seite wesentlich sicherer und besser beherrschbar.Units rotating in cylinders are of the mechanical engineering Page much safer and more manageable.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Rydrieranlage einschl. eines druckdicht abgeschlossenen Einfülltrichters und eines Heißabscheiders.The invention is illustrated below using an exemplary embodiment in Connection with the accompanying drawings explained; They show: FIG. 1 a longitudinal section by an inventive Hydrogenation plant including one pressure-tight closed hopper and a hot separator.

Fig. 2 einen Längs schnitt durch einen Teil der Aufbereitungs- und Hydrierkammer mit darin angeordnetem Friktionselement und dem Rotor. Fig. 2 is a longitudinal section through part of the processing and Hydrogenation chamber with friction element arranged therein and the rotor.

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein hydrierkammerseitiges Ende ein-er statischen Nischdüse mit Rückschlagventilen. 3 shows a longitudinal section through an end on the hydrogenation chamber side static niche nozzle with check valves.

Fig. 4 einen Querschnitt gemäß IV - IV in Fig. 2 durch die Hydrierkammer, die statischen Mischdüsen und den Rotor. 4 shows a cross section according to IV - IV in FIG. 2 through the hydrogenation chamber, the static mixing nozzles and the rotor.

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform des Friktionselementes. 5 shows a longitudinal section through another embodiment of the friction element.

Fig. 6 und 7 weitere Anordnungsmöglichkeiten der Aufbereitungs- und Hydrierkammer. Fig. 6 and 7 further possible arrangements of the processing and Hydrogenation chamber.

Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform. 8 shows a longitudinal section through a further embodiment.

Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung zur Umwandlung von Kohle mit Wasserstoff in Kohlenwasserstoffe besteht aus einem druckdicht abschließbaren Einfülltrichter 1, der an seiner Einspeiseseite mit einem Ventil 2 verschlossen ist. An der Unterseite des Einfülltrichters ist eine Zellradschleuse 3 angeordnet, die den | Einfülltrichter 1 gegenüber der Aufbereitun£kammer 4 abschließt. The arrangement shown in Fig. 1 for converting coal with hydrogen in hydrocarbons consists of a pressure-tight, lockable filling funnel 1, which is closed with a valve 2 on its feed side. On the bottom of the hopper a rotary valve 3 is arranged, which the | Feed hopper 1 opposite the preparation chamber 4.

Die Aufbereitungskammer 4 wird von einem Zylinder 4a (Fig. 2) gebildet mit darin längs. oder radial verlaufenden Temperierkammern 5, die mittels eines nicht gezeigten Temperiersystems mit einem Heiz- oder Kühlmedium umwälzend beschicht werden können. -.- In der Aufbereitungskammer 4 ist ein Friktionselement 6 ange ordnet mit darauf wendelförmig angeordneten Friktionsstegen 7, ;die, je nach gewünschter Fördergeschwindigkeit' in Bezug auf den Winkel zwischen einer Senkrechten und der Friktionselementachse verschieden ausgebildet sein können. The processing chamber 4 is formed by a cylinder 4a (FIG. 2) along with it. or radially extending temperature chambers 5, which by means of a temperature control system, not shown, coated with a heating or cooling medium in a circulating manner can be. -.- In the processing chamber 4 is a friction element 6 is arranged with thereon helically arranged friction webs 7,; the, depending on desired conveying speed 'in relation to the angle between a vertical and the friction element axis can be designed differently.

| Die Gangbreite 7f, d.h. der Abstand zwischen den einzelnen Frikltionsstegen 7, kann ebenfalls variiert werden entsprechend der Teilchengröße der zu hydrierenden Kohleteilchen bzw. entspre-{chend der Viskosität der aufgeschlossenen Kohlepaste. Auch ist es möglich, die Gangtiefe zwischen den einzelnen Friktionsstegen 7 zu variieren, beispielsweise um hydrierkammerseitig in der Aufbereitungskammer 4 eine Drucksteuerung zu ermöglichen.| The aisle width 7f, i.e. the distance between the individual friction webs 7, can also be varied according to the particle size of the to be hydrogenated Coal particles or according to the viscosity of the digested coal paste. It is also possible to vary the thread depth between the individual friction bars 7, for example, a pressure control system in the processing chamber 4 on the hydrogenation chamber side to enable.

,Bei abnehmender Gangtiefe und Gangbreite 7f erfolgt ein zunebmender Druckaufbau im Druckaufbaubereich 24 in Richtung auf die Hydrierkammer 9 zu.With decreasing aisle depth and aisle width 7f, an increasing one takes place Pressure build-up in the pressure build-up area 24 in the direction of the hydrogenation chamber 9.

Das Friktionselement 6 und der damit drehfest verbundene Rotor 8 in der Hydrierkammer 9 wird von einem Antrieb 10, der im einzelnen nicht näher erläutert ist, in Drehbewegung versetzt.The friction element 6 and the rotor 8 non-rotatably connected to it in the hydrogenation chamber 9 is driven by a drive 10, which is not explained in detail is set in rotary motion.

Auf dem in der Hydrierkammer 9 angeordneten Rotor 8 sind Rotorflügel 11 angeordnet. Rotorflügel 11 können schräg zur Rotorachse angeordnet sein, um eine Förderung in der Hydrierkammer 9 zu zu bewirken. In der Zeichnung in Fig. 2 werden löffelartige Rotorflügel 11 gezeigt. Die Rotorflügel können jedoch auch anders ausgebildet sein, beispielsweise als auf dem Rotor 8 wendelförmig ausgebildete Stege 11b, die an der Stelle 11c, an der die statischen Mischdüsen 12 in den Hydrierraum 9 hineinragen, unterbrochen sind.On the rotor 8 arranged in the hydrogenation chamber 9 there are rotor blades 11 arranged. Rotor blades 11 can be arranged obliquely to the rotor axis to a To effect promotion in the hydrogenation chamber 9. In the drawing in Fig. 2 are Spoon-like rotor blades 11 are shown. However, the rotor blades can also be designed differently be, for example as on the rotor 8 helically formed webs 11b, the at the point 11c at which the static mixing nozzles 12 protrude into the hydrogenation chamber 9, are interrupted.

Die Hydrierkammer 9 wird gebildet vom Hydrierkammerzylinder 13, der mit darin integrierten Temperierkammern 14 ausgebildet ist.The hydrogenation chamber 9 is formed by the hydrogenation chamber cylinder 13, the is formed with temperature control chambers 14 integrated therein.

Die Temperierkammern 14 können radial im Hydrierkammerzylinder 13 umlaufen oder durch axiale Kanäle gebildet werden. An die Tempcrierkammern 14 ist ein nicht weiter erläutertes Tempericrsy.stem angeschlossen, welches eine stufenlos einstellbare Tempericrunfr, d.h. beim Anfahren der Anlage eine Heizung und beim späteren Betrieb eine Kühlung des Hydrierkammerzylinders 13 gestattet. The temperature control chambers 14 can be arranged radially in the hydrogenation chamber cylinder 13 circulate or be formed by axial channels. To the Tempcrierkammern 14 is a not further explained Tempericrsy.stem connected, which is a stepless adjustable temperature runfr, i.e. when starting up the system a Heating and, during later operation, cooling of the hydrogenation chamber cylinder 13 are permitted.

In die Hydrierkammer 9 ragen statische Mischdüsen 12, die zwei Funktionen erfüllen. Die Mischdüsen sind zwischen den Rotorflügeln derart angeordnet, daß sie bis auf den Rotor 8 reichen.Static mixing nozzles 12, which have two functions, protrude into the hydrogenation chamber 9 fulfill. The mixing nozzles are arranged between the rotor blades so that they extend to the rotor 8.

Durch die Rotorflügel 11 erfährt das Material eine Förderbewegung und wird somit von der folgenden Reihe der statischen Mischdüsen 12 erfaßt und einer intensiven Vermischung und Verwirbelung unterworfen. Danach erfaßt die nachfolgende Rotorflügelreihe 11a den Gutstrom und die intensiven Misch- und Scherbewegungen werden wiederholt.The material experiences a conveying movement through the rotor blades 11 and is thus detected by the following row of static mixing nozzles 12 and one subjected to intensive mixing and turbulence. After that, the following one captures Rotor blade row 11a the flow of material and the intensive mixing and shearing movements are repeated.

Zum anderen erfüllen die Mischdüsen 12 neben ihrer Mischfunktion die Funktion des Einspeisens von Wasserstoff in den Hydrierraum 9. Zwecks Erfüllung dieser Aufgabe sind in die statischen Mischdüsen 12 Kanäle 15 (Fig. 3) eingebracht, die stirnseitig bzw. auch seitlich auf halber Länge mit Rückschlagventilen 16 verschlossen und mit einem Wasserstoffzuleitungssystem 17 verbunden sind. An diesem Wasserstoffzuleitungssystem 17 ist ein Kompressor 18 und eine Wasserstoffquelle 18a angeschlossen, wodurch Wasserstoff in die Hydrierkammer 9 eingepreßt wird.On the other hand, the mixing nozzles 12 fulfill in addition to their mixing function Function of feeding hydrogen into the hydrogenation space 9. Purpose fulfillment this task 12 channels 15 (Fig. 3) are introduced into the static mixing nozzles, which are closed with check valves 16 at the front or side at half the length and are connected to a hydrogen feed system 17. On this hydrogen supply system 17 is connected to a compressor 18 and a hydrogen source 18a, whereby hydrogen is pressed into the hydrogenation chamber 9.

Die Hydrierkammer 9 wird mittels eines bei Überschreiten eines vorgewählten Druckes sich öffnenden Ventils 19 verschlossen.The hydrogenation chamber 9 is preselected by means of a when a is exceeded Pressure opening valve 19 closed.

Die Hydrierprodukte gelangen nach-dem sie das Ventil 19 passiert haben, in einen Heißabscheider 20, der mittels Ventilen 21 und 22 verschließbar it.The hydrogenation products arrive after they have passed valve 19, in a hot separator 20, which can be closed by means of valves 21 and 22.

Die Funktionsweise der .erfindungsgemäßen Anlage zur Umwandlung von Kohlc mit Wasserstoff in Kohlenwasserstoffe wird nachstehend beschrieben.The mode of operation of the system according to the invention for converting Carbon with hydrogen in hydrocarbons is described below.

Kohle in Pulver- oder Stückform wird in den Einfülltrichter 1 eingegeben. In dem Einfülltrichter wird das Ventil 2 geschlossen und Druck aufgebaut. Danach wird die in Pulver- oder Stückform vorliegende Kohle mittels der Zellradschleuse 3 in die Aufbereitungskammer 4 gefördert. Selbstverständlich muß dafür Sorge getragen werden, daß die stückige oder pulverisierte Kohle in dem Einfülltrichter 1 keine Brücken bildet und somit Funktionsstörungen hervorruft. Zu diesem Zweck sind in dem Einfülltricbter 1 nicht gezeigte, eine ständige Bewegung des l,infülltrichterinhaltes erlaubende Rührelemente eingebaut. Selbstverständlich kann, um eine kontinuierliche Arbeitsweise zu erlauben, ein zweiter Einfülltrichter vorgesehen werden, dessen Ventile und Zufuhr zur Aufbereitungskammer umgeschaltet werden, wenn der erste Behälter entleert wurde.Coal in powder or lump form is fed into the funnel 1. The valve 2 in the filling funnel is closed and pressure is built up. Thereafter comes in powder or bar form present coal by means of the Rotary valve 3 promoted into the processing chamber 4. Of course you have to care must be taken that the lumpy or pulverized coal in the funnel 1 does not form bridges and thus causes malfunctions. To this end are in the Filling Tricbter 1, not shown, a constant movement of the filling funnel contents Allowing stirring elements built in. Of course, it can be continuous To allow operation, a second hopper are provided, its Valves and supply to the processing chamber are switched when the first container has been emptied.

Die Zellradschleuse 3 erlaubt die Zudosierung der stückigen Kohle in die Aufbereitungskammer 4. Gleichzeitig stellt die Zellradschleuse 3 sicher, daß der in der Aufbereitungskainitier 4-herrschende Druck sich nicht in den Einfülltrichter 1 fortsotzen kann.The rotary valve 3 allows the lumpy coal to be metered in into the processing chamber 4. At the same time, the rotary valve 3 ensures that that the pressure prevailing in the preparation kainitier 4 does not enter the filling funnel 1 can continue.

In der Aufbereitungskammer 4, die in zwei Bereiche aufgeteilt ist, nämlich den Druckaufbaubereich 23 und den Friktionsbereich 24, wird die Kohle durch das sich drehende Friktionselement 6 in Richtung auf die Hydrierkammer 9 zu bewegt. Durch die auf dem Friktionselement 6 angeordneten Friktionsstege 7, die einen Gang zwischen sich bilden, erfährt das Material eine ständige Komprimierung. Durch die Drehbewegung des Friktionselementes 6 werden die Kohle stückchen durch die förderwirksame Seite der Stege 7a und 7b (Fig. 5) in Richtung auf die Hydrierkammer 9 gefördert. Die Kohleteilchen erfahren somit eine scherende Bcwegung durch die Stege 7, wodurch Friktionswärme erzeugt wird und wodurch die Kohleteilchen in zunehmendem Maß agglomerieren.In the processing chamber 4, which is divided into two areas, namely the pressure build-up area 23 and the friction area 24, the coal is through the rotating friction element 6 moves in the direction of the hydrogenation chamber 9. Due to the friction webs 7 arranged on the friction element 6, which have a gear form between them, the material experiences a constant compression. Through the Rotary movement of the friction element 6, the coal pieces are effectively conveyed by the Side of the webs 7a and 7b (FIG. 5) conveyed in the direction of the hydrogenation chamber 9. The coal particles thus experience a shearing movement through the webs 7, as a result of which Frictional heat is generated and as a result of which the coal particles agglomerate to an increasing extent.

Somit werden die Kohleteilchen von ihrem stückigen bzw. pulverförmigen Zustand in einen Agglomeratzustand übergehen und von diesem wiederum durch die zunehmende Scherbeaufschlagung in den plastischen Zustand.Thus, the coal particles are from their lumpy or powdery State to transition into an agglomerate state and from this in turn through the increasing Shear loading in the plastic state.

Das Friktionselement 6 kann in bevorzugter Weise, wic nachstehend beschrieben und wie in Fig. 5 gezeigt, ausgebildet sein.The friction element 6 can in a preferred manner, as follows described and as shown in Fig. 5, be formed.

Im Druckaufbaubereich 23 können die Friktionsstege 7 mit einer taschenartigen Hinterschneidung 7a ausgebildet sein, um eine Pörderung ohne große Reibungsverluste und somit einen Druck aufbau in Richtung des Pfeiles 7d zu gestatten.In the pressure build-up area 23, the friction webs 7 can be provided with a pocket-like Undercut 7a can be designed in order to facilitate conveyance without major frictional losses and thus to allow a pressure build-up in the direction of arrow 7d.

Die mit Hinterschneidung 7a ausgerüsteten Stege 7 reichen in etwa bis in einen Bereich, in den zum einen ein ausreichender Druck in der Aufbereitungskammer erreicht ist und zum anderen bis in den Bereich, in dem der Aggregatzustand der Kohle sich in Pastenform bzw. in die plastische Phase umwandelt.The webs 7 equipped with an undercut 7a extend approximately up to an area in which, on the one hand, there is sufficient pressure in the processing chamber is reached and on the other hand up to the area in which the aggregate state of the Coal transforms into paste form or into the plastic phase.

Im Briktionsbereich 24 können die Friktionsstege 7 mit beidseitigen Anschrägungen 7b und 7c versehen sein, um überwiegend eine reibend Bewegung auf die Kohleteilchen bzw. auf die plastische Phase der Kohle auszuüben.In the Briktionsbereich 24 the friction webs 7 can with both sides Bevels 7b and 7c may be provided in order to predominantly produce a frictional movement to exercise the coal particles or on the plastic phase of the coal.

Die ausreibende Bewegung durch die Anschrägungen 7b und 7c erzeugt in hohem Maß Friktionswärme für die Temperaturerhöhung der pastenförmigen bzw. plastischen Kohle.The rubbing out movement is generated by the bevels 7b and 7c a high degree of frictional heat for increasing the temperature of the pasty or plastic ones Money.

Weiterhin ist von Bedeutung, daß die bereits pastös bzw. plastisch gewordene Kohle an der Innenwandung des Zylinders 4a der Aufbereitungskammer 4 haftet und durch die drehende Bewegung des Friktionselementes 6, durch die förderwirksamen Stegflanken 7a, 7b davon entfernt wird wodurch ebenfalls sehr viel Friktionswärme in die Kohle eingeleitet wird und wodurch die schnelle und sehr hohe innere Erhitzung der Kohle unterstützt wird.It is also important that the already pasty or plastic coal that has become adheres to the inner wall of the cylinder 4a of the processing chamber 4 and by the rotating movement of the friction element 6, by the effective conveying Web flanks 7a, 7b are removed therefrom, which also means a great deal of frictional heat is introduced into the coal and thereby the rapid and very high internal heating the coal is supported.

Die Umwandlung des Aggregatzustandes der Kohle von der stückigen bzw. pulverisierten Form in die plastische Form wird in der Anfahrphase der Anlage unterstützt durch eine Beheizung des Zylinders 4a der Aufbereitungskammer 4. Zu diesem Zweck sind in dem Zylinder 4a radiale bzw. axiale Temperierkammern 5 vorgesehen, die umwälzend mit einem Temperiermedium beaufschlagt werden. Hierdurch wird ein schnelles Anfahren der Anlage ermöglicht. .... ....The transformation of the aggregate state of the coal from the lumpy or pulverized form into plastic form is supported in the start-up phase of the plant by heating the cylinder 4a of the processing chamber 4. For this purpose radial or axial temperature control chambers 5 are provided in the cylinder 4a, which circulate be acted upon with a temperature control medium. This enables a quick start-up the system enables. .... ....

Um den Hydriervorgang zu beschleunigen, kann am Ende der Aufbe-| reitungskammer 4 bereits Wasserstoff in die plastisch gewordenc Sohle, die etwa eine Temperatur von 400° C und einen Druck von | etwa 400 bar aufweist, eingespeist werden. Zu diesem Zweck ragen durch die Wandung des Zylinders 4a statische Mischdüsen 12a, | die mit Kanälen und einem Rückschlagventil ausgerüstet sind. Die Mischdüsen 12a sind mit einem Wasserstoffzuleitungssystem 17 verbunden, welches mit einem Kompressor 18 und einer Wasserstoffquelle 18a in Verbindung steht.In order to accelerate the hydrogenation process, the preparation | riding chamber 4 already hydrogen in the sole, which has become plastic, is about a temperature of 400 ° C and a pressure of | has about 400 bar, are fed. To this Purpose, static mixing nozzles 12a, | protrude through the wall of the cylinder 4a with Channels and a check valve are equipped. The mixing nozzles 12a are with a hydrogen feed system 17, which is connected to a compressor 18 and a hydrogen source 18a in communication.

Die.in der Aufbereitungskammer 4 auf eine hohe Temperatur gebrachte plastische und bereits mit Wasserstoff angereicherte Hohle gelangt durch die fördernde Bewegung der Friktionsstege 7 in die Hydrierkammer 9, in der sie durch die Rotorflügel 11 und die zwischen diesen angeordneten statischen Mischdüsen 12 einer intensiven Misch- und Scherwirkung unterworfen wird.Die.in the processing chamber 4 brought to a high temperature plastic and already enriched with hydrogen cavity passes through the conveying Movement of the friction webs 7 into the hydrogenation chamber 9, in which they pass through the rotor blades 11 and the static mixing nozzles 12 of an intensive one arranged between them Mixing and shearing is subjected.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind auf dem Rotor 8 Rotorflügel 11 angeordnet und zwar sind auf dem Umfang des Rotors acht Rotorflügel angeordnet. Diese Anzahl kann gesteigert oder verringert werden, ae nach Länge und Wirkungsgrad der Hydrierkammer. As can be seen from FIG. 4, there are 8 rotor blades on the rotor 11 and that eight rotor blades are arranged on the circumference of the rotor. This number can be increased or decreased depending on the length and efficiency the hydrogenation chamber.

Der durch den Kompressor 18 unter einem sehr hohen Druck gesetzte Wasserstoff wird durch alle Mischdüsen 12 gleichzeitig in die Hydrierkammer 9 eingedüst. Dadurch, daß die Mischdüsen unterschiedlich weit in die Hydrerkammer 9 hineinragen, wird der Wasserstoff an vielen Stellen gleichzeitig und fast mittig in die Hydrierkammer 9 eingedüst und wodurch eine intensive, ! gleichmäßige Verteilung und Zerteilung des Wasserstoffes mit der plastischen Kohle im gesamten Hydrierkammervolumen erreicht wird, Eine äußerst intensive und schnelle Hydrierung ist die Folge. The one put under very high pressure by the compressor 18 Hydrogen is injected simultaneously into the hydrogenation chamber 9 through all the mixing nozzles 12. Due to the fact that the mixing nozzles protrude differently far into the hydraulic chamber 9, the hydrogen enters the hydrogenation chamber in many places at the same time and almost in the middle 9 and creating an intense,! even distribution and division of the hydrogen reached with the plastic charcoal in the entire hydrogenation chamber volume The result is an extremely intensive and rapid hydrogenation.

| In diesem Zusammenhang wird unter dem Begriff "Verteilung" ein Vermischen der einzelnen Bestandteile verstanden, während der Begriff "Zerteilung" das Auseinanderreiben einzelner Kohlepartikelchen beschreibt. Durch die Zerteilung wird die Aufspaltung von agglomerisierten Partien der Kohle und somit der Hydriervorgang erheblich beschleunigt. Die Zerteilung bzw. Ausstreichung des Hydrierkammerinhaltes erfolgt primär an der Innenwandung des Zylinders 13.| In this context, the term "distribution" means mixing understood the individual components, while the term "division" the rubbing apart individual carbon particles describes. The division will the splitting of agglomerated parts of the coal and thus the hydrogenation process accelerated considerably. The division or deletion of the contents of the hydrogenation chamber takes place primarily on the inner wall of the cylinder 13.

Da die Hydrierkammer 9 ebenfalls mit radialen bzw. axialen Temperierkammern 14 umgeben ist, wird eine zusätzliche Wärmezuführung von außen während der Anfahrphase der Anlage ermöglicht. Die Temperierkammern 14 sind an in den Zeichnungen nicht weiter erläuterten Temperiersystemen angeschlossen, die eine umwälzende Temperierung sicherstellen.Since the hydrogenation chamber 9 also has radial or axial temperature control chambers 14 is surrounded, additional heat is supplied from the outside during the start-up phase the system enables. The temperature control chambers 14 are not on in the drawings further explained temperature control systems connected, which have a circulating temperature control to ensure.

Da die Hydrierreaktion in der Hydrierkammer 9 exotherm verläuft, werden die Temperierkammern 14 nach Beendigung der Anfahrzeit der Anlage umgeschaltet und als Kühlkammern mit einem sich umwälzenden Kühlmedium für den Wärmeabtransport eingesetzt.Since the hydrogenation reaction in the hydrogenation chamber 9 is exothermic the temperature chambers 14 switched over after the end of the start-up time of the system and used as cooling chambers with a circulating cooling medium for heat dissipation.

In der Aufbereitungskammer 4 und in der Hydrierkammer 9 wird ein sehr hoher Druck bis zu 500 bar aufgebracht. Daher muß dafür Sorge getragen werden, daß der Auslaß der Hydrierkammer 9 mittels eines bei Uberschreiten eines vorgewählten Druckes sich öffnenden Ventiles 19 druckdicht verschließbar ausgebildet ist.In the processing chamber 4 and in the hydrogenation chamber 9, a very high pressure up to 500 bar applied. Care must therefore be taken that the outlet of the hydrogenation chamber 9 by means of a preselected when a value is exceeded Pressure opening valve 19 is formed pressure-tight closable.

Die Hydrierprodukte gelangen, nachdem sie das Ventil 19 passiert haben, in den Heißabscheider 20, der feste von flüssige Hydrierprodukten trennt. Danach werde die Hydrierprodukte in üblicher und bekannter Weise weiterverarbeitet.The hydrogenation products arrive after they have passed the valve 19, into the hot separator 20, which separates solid from liquid hydrogenation products. Thereafter the hydrogenation products are processed further in a customary and known manner.

um zu erreichen, daß sowohl das in der Aufbereitungskammer 4 angeordnete Friktionselement 6 als auch der Rotor 8 in der Hydrierkammer 9 mit unterschiedlicher Drehzahl angetrieben werden können, wird eine in Fig. 6 gezeigte Anordnung vorgeschlagen, bei der die Aufbereitungskammer 4 und die Hydrierkammer 9 in einem Gehäuse untergebracht sind.in order to achieve that both the arranged in the processing chamber 4 Friction element 6 and the rotor 8 in the hydrogenation chamber 9 with different Speed can be driven, an arrangement shown in Fig. 6 is proposed, in which the processing chamber 4 and the hydrogenation chamber 9 are housed in one housing are.

Antrieb 10 wird für das Friktionselement 6 und Antrieb 10a für den Rotor 8 eingesetzt. Friktionselement 6 und Rotor 8 werden an ihren Berührungspunkten ineinander gelagert oder laufen frei zentriert in ihrem jeweiligen Zylinder 4a und 13. Die unterschiedliche Drehzahl ist für die Hydrierung von Einsatzkohle unterschiedlicher Eigenschaften und Kohlenwasserstoffanteilen vorteilhaft.Drive 10 is for the friction element 6 and drive 10a for the Rotor 8 used. Friction element 6 and rotor 8 are at her Points of contact stored one inside the other or run freely centered in their respective Cylinders 4a and 13. The different speed is for the hydrogenation of feed coal different properties and proportions of hydrocarbons advantageous.

In Fig. 7 wird eine Anlage gezeigt mit einer senkrecht angeordneten Hydrierkammer 9. Bei dieser Anordnung treibt das in der Aufbereitungskammer 4 angeordnete Friktionselement über ein angedeutetes Winkelgetriebe 28 den in der Hydrierkammer 9 angeordneten Rotor an. Der Rotor ist bei dieser Anordnung beidseitig mittels Lager 29 und 30 gelagert. Eine derartige Anordnung des Gehäuses mit Hydrierkammer 9 und Aufbereitungskammer 4 beansprucht sehr wenig Raum und ist daher in bestimmten Fällen besonders vorteilhaft.In Fig. 7 a system is shown with a vertically arranged Hydrogenation chamber 9. In this arrangement, the arranged in the processing chamber 4 drives Friction element via an indicated angular gear 28 in the hydrogenation chamber 9 arranged rotor. In this arrangement, the rotor is on both sides by means of bearings 29 and 30 stored. Such an arrangement of the housing with hydrogenation chamber 9 and Processing chamber 4 takes up very little space and is therefore in certain cases particularly advantageous.

In Fig. 8 wird eine Ausführungsform gezeigt, bei der die in einem Gehäuse angeordnete Hydrierkammer 9 und Aufbereitungskainmer 4 mit einem gleich großen Durchmesser ausgebildet sind.In Fig. 8, an embodiment is shown in which the in a Housing arranged hydrogenation chamber 9 and processing chamber 4 with one the same large diameter are formed.

Eine derartige Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, daß ein durchgehender Zylinder gefertigt werden kann, was herstellunngstechnisch einfacher und kostengünstiger ist.Such an embodiment of the invention has the advantage that a continuous cylinder can be manufactured, which is simpler in terms of manufacturing technology and is cheaper.

Die Ausbildung des Innendurchmessers des Zylinders 13 der Hydrierkammer 9 bis doppelt so groß wie der Innendurchmesser des Zylinders 4a der Aufbereitungskammer 4 hat den Vorteil, daß das Volumen in der Hydrierkammer ebenfalls bis vierfach so groß ist und somit in gleicher Zeit eine ebenfalls vervierfachte Hydrierleistung erreichbar ist.The formation of the inner diameter of the cylinder 13 of the hydrogenation chamber 9 to twice as large as the inner diameter of the cylinder 4a of the processing chamber 4 has the advantage that the volume in the hydrogenation chamber is also up to four times as high is large and thus also quadrupled the hydrogenation output in the same time is attainable.

Wenn jedoch, wie in Fig. 8 gezeigt, die Durchmesser der Aufbereitungskammer 4 und der Hydrierkammer 9 gleich groß sind, ist es zweckmäßig, den Durchmesser der Welle des Rotors 8 entsprechend zu verringern, um mehr Volumen für die Durchführung des Hydrierprozesses zur Verfügung zu haben. In einer bevorzugten Ausführungsform wird in einem solchen Fall der Durchmesser der Welle des Rotors 8 bis doppelt so klein gewählt als der Durchmesser der Welle des Friktionselementes 6. Unter Wellendurchmesser wird dabei der Durchmesser verstanden, der sich ergibt ohne die Rotorflügel 11 bzw. ohne die Stege 7 auf dem Friktionselement 6.However, if, as shown in Fig. 8, the diameters of the processing chamber 4 and the hydrogenation chamber 9 are the same size, it is appropriate to the diameter of the Reduce the shaft of the rotor 8 accordingly, in order to provide more volume for the implementation of the hydrogenation process available. In a preferred embodiment in such a case the diameter of the Shaft of the rotor 8 to twice as small as the diameter of the shaft of the friction element 6. The shaft diameter is understood to mean the resulting diameter without the rotor blades 11 or without the webs 7 on the friction element 6.

B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E 1 = Einfülltrichter 2 = Ventil 3 = Zellradschleuse 4 - Aufbereitungskammer 4a = Aufbereitungskammerzylinder 5 = Temperierkammer 6 = Friktionselement 7 = Friktionsstege 7a = Hinterschneidung Friktlonsstege (förderwirksame Flanken) 7b = Anschrägung Friktionsstege (förderwirksame Flanke) 7c = Anschrägung Friktionsstege 7d = Pfeil 7e = unterschiedliche Steigung 7f = Gang 8 = Rotor 9 = Hydrierkammer 10 = Antrieb 10a = Antrieb 11 = Rotorflügel 11a = Rotorflügel 11b = wendelförmige Teile 11c = Eintauchstelle 12 = statische Mischdüsen 12a = statische Mischdüsen 12b = Eintauchtiefe 13 = Hydrierkammerzylinder 14 = Temperierkammern 15 = Kanal 16 = Rückschlagventil 17 = Wasserstoffzuleitungssystem 18 = Kompressor 18a = Wasserstoffquelle 19 = Ventil 20 = Heißabscheider 21 = Ventil 22 = Ventil 23 = Druckaufbaubereich 24 = Friktionsbereich 25 = axiale Nuten 26 = wendelförmige Nuten 27 = Temperierkanal 28 = Winkelgetriebe 29 = Lager 30 = Lager Leerseite B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E 1 = filling funnel 2 = valve 3 = rotary valve 4 - processing chamber 4a = processing chamber cylinder 5 = Temperature chamber 6 = friction element 7 = friction webs 7a = undercut Friktlons webs (flanks effective for conveyance) 7b = bevel friction webs (flank effective for conveyance) 7c = bevel friction webs 7d = arrow 7e = different pitch 7f = gear 8 = rotor 9 = hydrogenation chamber 10 = drive 10a = drive 11 = rotor blades 11a = rotor blades 11b = helical parts 11c = immersion point 12 = static mixing nozzles 12a = static Mixing nozzles 12b = immersion depth 13 = hydrogenation chamber cylinder 14 = temperature control chambers 15 = channel 16 = check valve 17 = hydrogen supply system 18 = compressor 18a = Hydrogen source 19 = valve 20 = hot separator 21 = valve 22 = valve 23 = Pressure build-up area 24 = friction area 25 = axial grooves 26 = helical grooves 27 = temperature control channel 28 = angular gear 29 = bearing 30 = bearing Blank page

Claims (18)

P A T E N T A N S P R Ü C H E Verfahren zur Umwandlung von Kohle mit Wasserstoff in Kohlenwasserstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß trockene Eohleteilchen in Pulver- oder Stückform mittels druckdichter Dosiereinrichtung kontinuierlicn in eine Kammer eingespeist werden, daß die Kohleteilchen in der Kammer komprimiert und durch Friktionswärme kontinuierlich in einen plastischen Zustand umgewandelt werden, daß die plastische Kohle in der Kammer unter gleichmässiger Beaufschlagung mit Wasserstoff einer intensiven, eine Verteilung und Zerteilung bewirkende Bewegung unterworfen und hydriert wird, und daß die plastischen und gasförmigen Hydrierprodukte kontinuierlich einem Heißabscheider zugeführt werden. P A T E N T A N S P R Ü C H E Process for converting coal with hydrogen into hydrocarbons, characterized in that dry Eohleteilchen in powder or piece form by means of a pressure-tight metering device be fed into a chamber that compresses the coal particles in the chamber and continuously converted into a plastic state by frictional heat that the plastic charcoal in the chamber under uniform application with hydrogen, an intense movement causing distribution and fragmentation is subjected and hydrogenated, and that the plastic and gaseous hydrogenation products continuously fed to a hot separator. 2. Anlage zur Durchführung des Verfahrens zur Umwandlung von Kohle mit Wasserstoff in Kohlenwasserstoffe, d a d u r c h g e k e n n z e i c-h n e t daß eine Aufbereitungskammer (4) mit darin angeordnetem Friktionselement (6) und eine Hydrierkammer (9) mit darin angeordnetem Rotor (8) und stastichen Mischdüsen (12) in einem Gehäuse untergebracht sind.2. Plant for carrying out the process for converting coal with hydrogen into hydrocarbons, d a d u r c h e k e n n n z e i c-h n e t that a processing chamber (4) with a friction element arranged therein (6) and a hydrogenation chamber (9) with a rotor (8) arranged therein and precise mixing nozzles (12) are housed in a housing. 3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens zur Umwandlung von Kohle mit Wasserstoff in Kohlenwasserstoffe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufbereitungskammer (4) mit darin angeordnetem Friktionselement (6) und eine Hydrierkanimer (9) mit darin angeordnetem Rotor (8) und stastischen Mischdüsen (12) in einem Zylinder untergebracht sind.3. Plant for carrying out the process for converting coal with hydrogen in hydrocarbons according to claim 2, characterized in that a processing chamber (4) with a friction element (6) arranged therein and a Hydrogenation canister (9) with rotor (8) arranged therein and static mixing nozzles (12) are housed in a cylinder. 4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens zur Umwandlung von Kohle mit Wasserstoff in Kohlenwasserstoffe nach den Ansprüchen 2 und 3, d a d u r c h g e k e n'n z e i c h n e t daß die zylinderförmige Aufbereitungskammer (4) mit einer Einfüllöffnung und darin angeordneter Zellradschleuse (3) ausgebildet ist, die mit einem druckdicht abgeschlossenen Einfülltrichter (1) verbunden ist, daß sich das Friktionselement (6) mit darauf angeordnoten Friktionsstegen (7) hydrierkammerseitig als Rotor (8) mit darauf angeordneten Rotorflügeln (11) fortsetzt, . ..4. Plant for carrying out the process for converting coal with hydrogen into hydrocarbons according to claims 2 and 3, d a d u r c h It is not noted that the cylindrical processing chamber (4) with a filling opening and a rotary valve (3) arranged therein, which is connected to a pressure-tight closed hopper (1) that the friction element (6) with friction webs (7) arranged thereon on the hydrogenation chamber side continues as a rotor (8) with rotor blades (11) arranged thereon,. .. daß der Rotor (8) in der sich übergangslos an die Aufbereitungskammer (4) anschließenden Hydrierkammer (9) angeordnet ist, daß der Zylinder (13) der Hydrierkammer (9) und der Rotor (8) temperierbar ausgebildet sind, daß durch die Wand des Zylinders (13) der Hydrierkammer (9) hindurchführende, auf die Achse des Rotors (8) zeigende statische Mischdüsen (12) vorgesehen werden, die radial und axial in gleichmäßigen Abständen den Zylinder (13) durchdringen, daß die statischen Mischdüsen (12) mit Rückschlagventilen (16) verschließbar und mit einer Wasserstoff abgebenden Druckquelle (18a) verbunden sind, und daß der Auslaß der Hydrierkammer (9) mit einem bei einem vorgewählten Druck sich öffnenden Ventil (19) verschließbar ist. that the rotor (8) is seamlessly connected to the processing chamber (4) subsequent hydrogenation chamber (9) is arranged that the cylinder (13) of the hydrogenation chamber (9) and the rotor (8) are designed to be temperature-controlled that through the wall of the cylinder (13) of the hydrogenation chamber (9) leading through and pointing to the axis of the rotor (8) static mixing nozzles (12) are provided, which radially and axially in uniform At intervals penetrate the cylinder (13) that the static mixing nozzles (12) with Non-return valves (16) closable and with a hydrogen-releasing pressure source (18a) are connected, and that the outlet of the hydrogenation chamber (9) with one at one preselected pressure opening valve (19) can be closed. 5. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorflügel (11) durch wendelförmige, um den Rotor (8) herumgeführte, an den Eintauchstellen (11c) der Mischdüsen (12) unterbrochene Friktionsstege (leib) gebildet werden.5. Plant for carrying out the method according to claims 2, 3 and 4, characterized in that the rotor blades (11) by helical to the rotor (8) guided around, interrupted at the immersion points (11c) of the mixing nozzles (12) Friction bars (body) are formed. 6. Anlage nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Eintauchtiefe (12a) der Mischdüsen (12) durch die Zylinder (13) unterschiedlich ausgebildet ist.6. Plant according to claims 2, 3 and 4, d a d u r c h g e k e n It is noted that the immersion depth (12a) of the mixing nozzles (12) through the cylinder (13) is designed differently. 7. Anlage nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Zylinders (13) der Hydrierkammer (9) bis doppelt so groß ist wie der Innendurchmesser des Zylinders (4a) der Aufbereitungskammer (4). 7. Plant according to claims 2, 3 and 4, characterized in that that the inner diameter of the cylinder (13) of the hydrogenation chamber (9) up to twice as much is as large as the inner diameter of the cylinder (4a) of the processing chamber (4). 8. Anlage nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Durchmesser der zylinderförmigen Hydrierkammer (9) und der zylinderförmigen Aufbereitungskammer (6) gleich groß sind und der Durchmesser der Welle des Rotors (8) bis doppelt so klein ist wie der Durchmesser der Welle des Friktionselementes (6). 8. Plant according to claims 2, 3 and 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the diameter of the cylindrical hydrogenation chamber (9) and of the cylindrical processing chamber (6) are the same size and the diameter the shaft of the rotor (8) is up to twice as small as the diameter of the shaft the friction element (6). 9. Anlage nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Friktionselementes (6) und des damit stirnseitig drehfest verbundenen Rotors (8) stufenlos regelbar einstellbar ist.9. Plant according to claims 2, 3 and 4, characterized in that that the speed of the friction element (6) and the rotationally fixed connected to it at the end face Rotor (8) is infinitely adjustable. 10. Anlage nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Friktionselement (6) und der Rotor (8) geteilt und jeweils mit separaten Antrieben (10, ?Oa) ausgerüstet sind. - 10. Plant according to claims 2, 3 and 4, characterized in that that the friction element (6) and the rotor (8) are divided and each with separate Drives (10,? Oa) are equipped. - 11. Anlage nach den Ansprüchen 2, 3, 4 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Friktionselementes (6) und des Rotors (8) unterschiedlich einstellbar ist.11. Plant according to the claims 2, 3, 4 and 10, characterized in that the speed of the friction element (6) and the rotor (8) can be set differently. 12. Anlage nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Friktionselement (6) mit Friktionsstegen (7) unterschiedlicher Steigung (7e), d.h. mit unterschiedlichem Winkel zwischen einer Senkrechten und der Friktionselementachse ausgebildet ist. 12. Plant according to claims 2, 3 and 4, characterized in that that the friction element (6) with friction bars (7) of different slopes (7e), i.e. with a different angle between a vertical and the friction element axis is trained. 13. Anlage nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, d a zu d u r ch g e k e n n z e i c h n e daß der Gang (7f) zwischen den Friktionsstegen (?) des Priktionselementes (6) in seiner Breite und Tiefe so ausgebildet ist, daß durch eine hydrierkammerseitige Verringerung der'Breite oder der Gangtiefe eine zunehmende Druckerhöhung in Richtung auf die Hydrierkammer (9) einstellbar ist.13. Plant according to claims 2, 3 and 4, d a to d u r ch g e k e n n z e i c h n e that the passage (7f) between the friction webs (?) of the Priktionselementes (6) is designed in its width and depth so that by a hydrogenation chamber side Reduction of the width or the depth of the passage an increasing pressure increase in the direction can be adjusted to the hydrogenation chamber (9). 14. Anlage nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die förderwirksamen Flanken (7a, 7b) der Friktionsstege (7) im Druckaufbaubereich (23) des Friktionselementes (6) mit einer taschenartigen Hinterschneidung (7a) zwecks Erzeugung eines Druckes ausgebildet sind und daß die Stege (7) im Friktionsbereich (24) mit Anschrägungen (7b) zwecks Erzeugung von Friktionswärme ausgebildet sind. 14. Plant according to claims 2, 3 and 4, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t that the conveying effective flanks (7a, 7b) of the friction webs (7) in the pressure build-up area (23) of the friction element (6) with a pocket-like undercut (7a) designed for the purpose of generating a pressure are and that the webs (7) in the friction area (24) with bevels (7b) for the purpose Generation of frictional heat are formed. 15. Anlage nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckaufbaubereich (23) der Aufbereitungskammer (4) und unterhalb der Einspeiseöffnung in der Innenseite des Zylinders (4a) axiale (25) oder wendelförmige Nuten (26) unterschiedlicher Tiefe und Steigung eingebracht sind.15. Plant according to claims 2, 3 and 4, characterized in that that in the pressure build-up area (23) of the processing chamber (4) and below the feed opening in the inside of the cylinder (4a) axial (25) or helical grooves (26) of different Depth and slope are introduced. 16. Anlage nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (4a) durch radiale oder axiale Temperierkammern (5) und das Friktionselement (6) durch einen axialen Temperierkanal (27) mit daran angeschlossenem Temperiersystem temperierbar ausgebildet sind.16. Plant according to claims 2, 3 and 4, characterized in that that the cylinder (4a) by radial or axial temperature control chambers (5) and the friction element (6) through an axial temperature control channel (27) with a temperature control system connected to it are designed temperature controlled. 17. Anlage nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem hydrierkammerseitigen Teil des Zylinders (4a) Einspeiseöffnungen (12a) für Wasserstoff vorgesehen werden.17. Plant according to claims 2, 3 and 4, characterized in that that in the part of the cylinder (4a) on the hydrogenation chamber side, feed openings (12a) intended for hydrogen will. 18. Anlage nach den Ansprüchen 2,3 und 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Hydrierkammer (9) im rechten Winkel zur Aufbereitungskammer (4) angeordnet ist und daß der Rotor (8) gelagert (29, 30) und mittels Winkelgetriebe (28) durch das Friktionselement (6) angetrieben wird.18. Plant according to claims 2, 3 and 4, d a d u r c h g e k e n It is noted that the hydrogenation chamber (9) is at right angles to the processing chamber (4) is arranged and that the rotor (8) is mounted (29, 30) and by means of an angular gear (28) is driven by the friction element (6).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3713730A1 (en) * 1987-04-24 1988-11-10 Union Rheinische Braunkohlen IMPROVED METHOD FOR RECOVERING CARBON-CONTAINING WASTE AND BIOMASS
WO2008017953A2 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 Enercut S.R.L. Apparatus for cracking the molecular structure of long chain organic substances

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3713730A1 (en) * 1987-04-24 1988-11-10 Union Rheinische Braunkohlen IMPROVED METHOD FOR RECOVERING CARBON-CONTAINING WASTE AND BIOMASS
EP0291698A1 (en) * 1987-04-24 1988-11-23 RWE Entsorgung Aktiengesellschaft Improved process for the hydrocracking of carbon containing synthetic wastes
WO2008017953A2 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 Enercut S.R.L. Apparatus for cracking the molecular structure of long chain organic substances
WO2008017953A3 (en) * 2006-08-11 2009-07-16 Enercut S R L Apparatus for cracking the molecular structure of long chain organic substances

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