DE3009694A1

DE3009694A1 - Kohleverfluessigung

Info

Publication number: DE3009694A1
Application number: DE19803009694
Authority: DE
Inventors: Masato Aiura; Yoichi Kageyama; Kikuo Moriya
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1979-03-16
Filing date: 1980-03-13
Publication date: 1980-09-18
Also published as: JPS55123682A; ZA801461B; AU5640680A; US4339329A; AU541205B2; JPS6411678B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verflüssigung von Kohlenquellen, wie z.B. bituminöser Kohle, Braunkohle und Lignit. Im einzelnen betrifft das Verfahren eine Kohleverflüssigung zur Herstellung eines ein Schweröl enthaltenden, flüssigen Produkts durch Erhitzen einer Kohlenquelle zusammen mit einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel unter Wasserstoffdruck.

Im allgemeinen wird feste Kohle dadurch in eine lösliche Form überführt, daß man Kohle zusammen mit einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel unter Wasserstoffdruck erhitzt. Dabei findet eine Hydrierung der als Komponenten der Kohle vorliegenden, kondensierten aromatischen Ringverbindungen statt. Anschließend werden ungelöste Kohle und der Ascheanteil der Kohle, welche,ohne hydriert worden zu sein, als in dem Lösungsmittel unlösliche Materialien zurückbleiben, durch Filtration oder dergl. abgetrennt. Das Lösungsmittel wird abdestilliert, und man erhält ein verflüssigtes Produkt in Form eines Kohlenextrakts (einer durch Lösungsmittel veredelten Kohle). Der Kohlenextrakt wurde in erster Linie als Kohlenbrennstoff entwickelt, der keine Umweltverschmutzung verursacht. Der Kohlenextrakt kann Jedoch auch durch bestimmte Behandlung, wie z.B. eine Hydrierung, in Leichtöl, wie Naphtha und Benzin, umgewandelt werden. Der Kohlenextrakt kann auch, entweder als solcher ,oder in modifizierter Form als Quelle zur Herstellung wertvoller Kohlenprodukte für Anwendungen außerhalb der Anwendung als Brennstoff verwendet werden.

Es hat sich in Jüngster Zeit gezeigt, daß eine backfähige Kohle als Kohlenquelle bei einer Herstellung von Hochofenkoks unter dem Gewichtspunkt der Koksfestigkeit unerläßlich ist. Es ist auch in Erwägung gezogen worden,

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daß die Versorgung mit backfähiger Kohle schwierig werden wird, und zwar im Hinblick auf die zur Verfügung stehenden natürlichen Quellen und die Kosten. Andererseits ist es vorgeschlagen worden, Koks mit hoher Festigkeit aus nicht-backfähiger Kohle herzustellen, indem man neuentwickelte Bindemittel einsetzte.

Es ist daher wichtig, wertvolle Kohlenquellen, wie z. B. Bindemittel für Koks, dadurch zu erhalten, daß man bituminöse Kohle, Braunkohle und Lignit, insbesondere Braunkohle und Lignit, modifiziert. Dabei kommen vor allen Dingen Braunkohle und Lignit in Frage, die mehr als hO% der weltweit bekannten Kohlelagerstätten ausmachen und die bei geringen Kosten leicht zugänglich sind, für die jedoch wegen ihres niedrigen Verkohlungsgrades nur ein geringer Bedarf als Brennstoff besteht.

Bei einer Kohleveredelung durch Verschwelung in einem Lösungsmittel unter geringfügiger Hydrierung der Kohle tritt eine Depolymerisation ein. Dabei werden Bindungen von Seltenketten, funktioneilen Gruppen und kondensierten aromatischen Ringen der in der Kohle enthaltenen, kondensierten aromatischen Verbindungen aufgebrochen. Die Teile der aromatischen Kohlenwasserstoffe lösen sich in dem Lösungsmittel auf. Der durch Auflösen der aromatischen kondensierten Ringteile erhaltene Kohlenextrakt kann viele Komponenten enthalten, die in Hexan oder Benzol unlöslich sind, sich jedoch in Chinolin auflösen. Das heißt, der Kohlenextrakt enthält nur einen geringen Anteil an Leichtölen, jedoch einen großen Anteil der jeweiligen Kohlenquelle. Es kann infolgedessen erwartet werden, daß der Kohlenextrakt als Kohlenprodukt verwendet werden kann. Eine derartige Kohlenveredelung mit Lösungsmittel (Kohlenextraktion) wird gewöhnlich bei einer Reaktionstemperatur von 375 bis 45O⁰C unter einem Wasser-

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stoffdruck von 50 bis 200 bar durchgeführt. Die Umsetzung kann in Abwesenheit eines Katalysators durchgeführt werden, obwohl dann die Menge an unlöslicher Kohle größer ist und die Ausbeute an Kohlenextrakt geringer ist. Außerdem können Nebenreaktionen, wie Carburierung (Carbonisierung) und thermische Zersetzung, eintreten, was eine präzise Steuerung der Betriebsbedingungen bei einem industriellen Verfahren erforderlich macht und was ein schwieriges industrielles Problem darstellt.

Palis bei der Kohlenextraktion ein Katalysator verwendet wird, so wird die Reaktion unter Bedingungen durchgeführt, bei denen der Katalysator in einer Aufschlämmung von Kohle und Lösungsmittel suspendiert ist. Um einen aschefreien Kohlenextrakt zu erhalten, ist es notwendig, Aschen und unlösliche Kohle durch Filtration oder dergl. nach der Umsetzung abzutrennen. Falls ein großer Anteil an Katalysator vorhanden ist, treten bei der Abtrennung Schwierigkeiten auf.

Falls der Kohlenextrakt als backfähige Kohle zur Herstellung von Koks verwendet wird, ist es nicht immer notwendig, Aschen abzutrennen. Es kann ein Asche enthaltender Kohlenextrakt verwendet werden. Doch auch in einem derartigen Fall führt ein hoher Gehalt an unlöslicher Kohle und Asche in dem Kohlenextrakt zu einer geringeren Ausbeute des Kohlenextrakts und zu einer vermindertem Qualität desselben für seine Verwendung als Ersatzstoff von backfähiger Kohle. Es ist folglich erforderlich, einen in hohem Maße aktiven Katalysator zuzusetzen, der selbst bei geringem Gehalt wirksam ist.

Es ist möglich, aus dem Asche enthaltenden Kohlenextrakt durch Entfernung der Asche und Hydrierung Leichtöl zu erhalten. Doch auch in einem derartigen Fall führt ein An-

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teil an unlöslicher Kohle zu einer geringeren Ausbeute an Leichtöl. Es wird daher vorzugsweise ein hochaktiver Katalysator verwendet.

Bei der Kohleveredelung durch Verschwelung in einem Lösungsmittel (Kohlenextraktion) wird der Katalysator nicht wiedergewonnen, und es ist folglich im Hinblick auf die Kosten nicht vorteilhaft, eine große Menge eines Katalysators zu verwenden.

Für die Verflüssigung von Kohle sind verschiedene Katalysatorarten entwickelt worden. Diese Entwicklungen betrafen jedoch hauptsächlich die Umwandlung von Kohle in Leichtöl, insbesondere Benzin. Bisher ist keinerlei Katalysator bekannt, der wirksam zur Herstellung eines schwerflüssigen Produkts eingesetzt werden kann, welches in erster Linie Komponenten enthält, die in Chinolin löslich, jedoch in Hexan und Benzol unlöslich sind. Es ist beispielsweise bekannt, daß ein Katalysator vom Co-Mo-AlpO,- Typ zur Verflüssigung von Kohle wirksam ist. Der Katalysator vom Co-Mo-Al₂O^-TyP ist jedoch teuer und erfordert als Katalysator bei der Kohlenextraktion einen großen Wasserstoffverbrauch. Der resultierende Kohlenextrakt enthält dadurch viel Leichtöl, d.h. Verbindungen, die sich in Hexan oder Benzol lösen. Das mit diesem Katalysator erhaltene Produkt ist nicht geeignet, um als Quelle von Kohlenprodukten zu dienen.

Bei der Verflüssigung von Kohle sind auch Katalysatoren vom Eisentyp, wie Eisenoxide oder Eisensulfide, verwendet worden. Die katalytische Aktivität ist jedoch gering. Obwohl diese Katalysatoren zur Herstellung von schwerflüssigen Produkten geeignet sind, ist eine große Menge Katalysator erforderlich, um eine höhere Lösefähigkeit der Kohle gegenüber Lösungenitteln zu erreichen.

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Erfindungsgemäß wurden Katalysatoren untersucht, die zur Herstellung von Kohlenextrakten, die als Quelle für Kohlenprodukte eingesetzt werden können, aus einer Kohle, die, wie z.B. Braunkohle, in einem niedrigen Verkohlungsgrad vorliegt, geeignet sind. Es wurde gefunden, daß man einen Katalysator mit hoher katalytischer Aktivität dadurch erhalten kann, daß man ein Eisenerz, welches Eisenoxid als eine Hauptkomponente enthält und welches zu geringen Kosten leicht zugänglich ist, mechanisch vermahlt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verflüssigung von Kohle unter Herstellung eines verflüssigten Produktes zu schaffen, welches hauptsächlich Schweröl enthält, und welches als Quelle bei der Herstellung wertvoller Kohlenprodukte brauchbar ist. Bei dem Verfahren soll ein wirtschaftlicher Katalysator verwendet werden, der leicht erhältlich ist.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man bei einer Verflüssigung von Kohle unter Erhitzen von Kohle in einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel unter Wasserstoff druck einen Katalysator verwendet, der durch Vermählen eines Eisenerzes erhalten wurde.

Erfindungsgemäß wurde der Einfluß der Teilchengrößen des Eisenerzes auf die katalytische Aktivität bei einer Kohlenveredelung durch Verschwelung in einem Lösungsmittel untersucht. Dabei wurden pulverisierte Eisenerze mit verschiedenen Teilchendurchmessern verwendet, die durch mechanisches Vermählen von verschiedenen Eisenerzen und durch Sieben der Erze erhalten wurden. Es wurden überraschende Beziehungen zwischen Teilchengrößen des Eisenerzes und katalytischen Aktivitäten beobachtet, und zwar wiesen die kleineren Teilchen des Eisenerzes eine bemerkenswert höhere katalytische Aktivität auf.

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Die spezifische Oberfläche eines Katalysators wird im allgemeinen in Abhängigkeit von geringerem Teilchendurchmesser erhöht, wobei die katalytische Aktivität pro Gewichtseinheit Katalysator zunimmt. Bei der erfindungsgemäßen Behandlung des Eisenerzes unter mechanischem Vermählen beobachtet man jedoch bei den pulverisierten Eisenerzen mit geringerer Teilchengröße eine höhere !katalytische Aktivität im Vergleich mit der, die pro spezifischer Oberflächeneinheit zu erwarten wäre. Erfindungsgemäß wurde beobachtet, daß auf den durch mechanisches Vermählen von Eisenerz neugebildeten Oberflächen überraschenderweise neue aktive Oberflächen mit bemerkenswert hoher katalytischer Aktivität gebildet werden.

In dem pulverisierten Eisenerz-Katalysator beträgt der Teilchendurchmesser, bei dem die hohe katalytische Aktivität erhalten wird, bei wenigstens 50 Gew.% des Katalysators weniger als 40/U, vorzugsweise weniger als 15/u. Das eine derartige Teilchengröße aufweisende, pulverisierte Eisenerz wird gewöhnlich mit einem Verhältnis von 0,1 bis 10 Gew.%, vorzugsweise 0,5 bis 2,0 Gew.#, bezogen auf die wasserfreie, aschefreie Kohle, zugesetzt. Dabei kann die Verflüssigung der Kohle in dem Lösungsmittel ausgezeichnet erreicht werden. Falls ein pulverisiertes Eisenerz mit geringerer Teilchengröße eingesetzt wird, wird die katalytische Aktivität weiter verbessert, und es kann bei gleicher Wirksamkeit eine geringere Menge des Katalysators eingesetzt werden. Die Wahl des Teilchendurchmessers wird in Verbindung mit den Kosten für das Vermählen oder Handhabungsproblemen zu entscheiden sein.

Falls der erfindungsgemäße Katalysator verwendet wird, beobachtet man eine hohe Lösefähigkeit der Kohle in dem Lösungsmittel. Außerdem wird die Hydrierung der Kohle auf einem relativ niedrigen Grad beendet, und die Wasserstoff-

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aufnahme ist nicht groß. Der resultierende Kohlenextrakt enthält eine große Menge Schweröl, welches als Quelle zur Herstellung wertvoller Kohlenprodukte brauchbar ist.

Das pulverisierte Eisenerz mit der angestrebten Teilchengröße kann durch direktes Vermählen mit einem Brecher, wie einer Kugelmühle oder einer Walzenmühle, erhalten werden. Es kann auch durch Vermählen in einem Naßverfahren unter Einsatz eines Lösunganittels erhalten werden.

Das Eisenerz ist vorzugsweise ein Erz vom Eisenoxid-Typ, insbesondere ein Erz vom Cc-Fe₂O₃- und Fe₂O₃.nH₂0-Typ, wie z.B. Hämatit und Limonit.

Das optimale Eisenerz ist eine Kombination von Ct-Fe₂O, und Fe₂O,.H₂O, das in Roberiver (Australien), Algarrobo (Chile), Hamersley und Whyalla (Australien) vorkommt und abgebaut wird. Die Zusammensetzung dieser Eisenerze ist in der folgenden Tabelle aufgeführt. Hämatit ist vom

und Limonit ist eine Kombination von OC-Fe₂O₃-

Typ und

.H₂0-Typ

Eisenerz

Hämatit-Typ Hämatit-Typ Limonit-Typ Algarrobo Hamersley Roberiver (Chile) (Australien) (Australien)

Gesamt Fe

63,1%

62,4%

57,4%

Fe₂O₃	87,0	89,0	82,01
FeO	2,9	0,2	0,12
SiO	4,8	4,6	5,6
Al₂O₃	2,1	2,9	2,7
TiO₂	0,1	0,1	0,2
Mn₂O₃, MnO	0,1	0,06	0,08
CaO	0,1	0,05	0,10
P₂O₅	0,07	0,14	0,08
S	0,07	0,02	0,03

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- ίο -

Eisenerz	(Fortsetzung	0	,002	0	,002
Cu	0,005	0	,004	0	,003
Zn	0,016	0	,019	0	,006
As	0,005

Eisenerz aus Whyalla (Australien) vom Hämatit-Typ ist

ein Erz vom a-FepO^-Typ, welches 6O?6 Fe-Koraponente enthält.

Der erfindungsgemäße Katalysator ist nicht nur bei der Kohleveredelung durch Verschwelung in einem Lösungsmittel von Kohle, die, wie Braunkohle, einen niedrigen Verkohlungsgrad aufweist, sondern auch bei bituminöser Kohle wirksam einsetzbar. Der Katalysator kann bei einer Reaktionstemperatur von 350 bis 500⁰C, vorzugsweise bei 380 bis 450⁰C, unter einem Wasserstoff partialdruck p.. von 20 bis 250 bar, vorzugsweise 75 bis 200 bar, während einer Reaktionszeit von 5 bis 120 Minuten wirksam eingesetzt werden.

Das angestrebte, schwerflüssige Produkt kann unter den oben erwähnten Bedingungen, die von der jeweiligen Art der Kohle abhängen, mit hoher Effektivität erhalten werden. Als Lösungsmittel können Kohlenwasserstoffe vom Petroleum-Typ verwendet werden. Es werden jedoch vorzugsweise Kohlenwasserstoffe vom Kohlen-Typ, insbesondere Anthracenöl und Creosotöl, verwendet. Die Lösungsmittel haben vorzugsweise einen Siedepunkt von 150 bis 450⁰C unter Atmosphärendruck. Das Lösungsmittel wird nach der Umsetzung wiedergewonnen und wiederverwendet. Falls bei der Umsetzung eine Hydrierung eines Lösungsmittels resultiert, wobei die Komponenten in Leichtöl, wie Naphtha, überführt werden, ist das Gleichgewicht des Lösungsmittels im Verfahren gestört. Dadurch wird das gesamte Verfahren inoperabel. Der erfindungsgemäße Katalysator trägt wirksam dazu bei, die Veränderung des Lösungsmittels zu minimalisieren.

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Der erfindungsgemäße pulverisierte Eisenerz-Katalysator ist als solcher katalytisch effektiv. Es wird jedoch bevorzugt, den Eisenerz-Katalysator mit elementarem Schwefel oder einer Schwefelverbindung, wie Schwefelwasserstoff, zu kombinieren. Der Gehalt an Schwefel in Form von elementarem Schwefel oder einer Schwefelverbindung liegt vorzugsweise bei einer Menge, die 0,1- bis 3mal die Menge (nach Gewicht) der Eisenkomponente in dem Katalysator ausmacht. Falls in der Kohle ein hoher Anteil an reaktiven Schwefelverbindungen vorliegt, kann der Schwefelgehalt in dem Katalysator gering sein.

Der erfindungsgemäße Katalysator kann in Form einer Suspension bei der Umsetzung eingesetzt werden. Die Umsetzung kann als Chargenverfahren oder als kontinuierliches System durchgeführt werden. Bei einem industriellen Verfahren werden der Katalysator, die Kohle und das Lösungsmittel vermischt und kontinuierlich in einen Tank eingespeist, der mit einem Rührer versehen ist. Die Mischung kann auch in einen Reaktor vom Turmtyp eingespeist werden, wie z.B. einen Blasenturm, der unter einem Wasserstoffdruck vorgeheizt ist. Die Reaktionsmischung wird kontinuierlich entnommen und gegebenenfalls werden feste Komponenten, wie der Katalysator und unlösliche Materialien, abgetrennt. Das Lösungsmittel wird durch Destillation zurückgewonnen, wobei man als Rückstand den Kohlenextrakt (die durch Lösungsmittel veredelte Kohle) erhält. Vom Gesichtspunkt der Verhinderung einer Sedimentation und eines Anhäufens des Katalysators in dem Reaktor ist die Verwendung des erfindungsgemäßen feinen Katalysators bemerkenswert effektiv. Der unter Verwendung des erfindungsgemäßen Katalysators aus pulverisiertem Eisenerz erhaltene Kohlenextrakt enthält nur geringe Mengen unlöslicher Kohle und kann als Quelle zur Herstellung wertvoller Kohlenprodukte verwendet werden. Der Extrakt ist ebenfalls als Quelle zur Her-

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Stellung von Leichtöl brauchbar, indem man, wie oben beschrieben, eine weitere Hydrierung mit der Extraktherstellung verbindet.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Durch Vermählen von Eisenerz (produziert in Roberiver, Australien) wird ein pulverisiertes Eisenerz mit Teilchendurchmessern von weniger als 35/u (27,9 m /g spezifische Oberfläche, gemessen mit dem BET-Verfahren durch Adsorbieren von Stickstoffgas) hergestellt. Das pulverisierte Eisenerz wird in einem Verhältnis von 1,0 Gew.?6, bezogen auf eine wasserfreie, aschefreie Kohle, zu Braunkohle gegeben, die durch ein 200 Maschen/2,5 cm (Taylor)-Sieb gesiebt ist und in Moel produziert wurde. Außerdem wird Schwefel in einer zur Eisenkomponente in dem Katalysator äquivalenten Menge zugegeben. Der Mischung aus Braunkohle, Katalysator und Schwefel wird Cresotöl mit einem Siedepunkt von 180 bis 400⁰C zugemischt, wobei man eine Aufschlämmung erhält. Die Aufschlämmung wird in einem Autoklaven bei 425°C unter einem anfänglichen Wasserstoffdruck von 90 bar während einer Reaktionszeit von 60 min behandelt, um eine Verflüssigung durchzuführen. Das Produkt enthält 12,7 Gew.% aschefreie, in Chinolin unlösliche Materialien und 36,0 Gew.% aschefreie, in Benzol unlösliche Materialien, bezogen auf die wasserfreie, aschefreie Kohle.

Beispiel 2

Es wird ein pulverisiertes Eisenerz mit durchschnittIichen Teilchendurchmessern von 45/u (25,1 m/g spezifische Oberfläche, gemessen mit dem BET-Verfahren unter

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Adsorption von Stickstoffgas) hergestellt, indem man Eisenerz (produziert in Roberiver, Australien) vermahlt. Das pulverisierte Eisenerz wird einer in Moel, Australien, produzierten und durch ein 200 Maschen/2,5 cm (Taylor)-Sieb gesiebten Braunkohle in einem Verhältnis von 2,0 Gew.%, bezogen auf eine wasserfreie, aschefreie Kohle, zugesetzt. Außerdem wird Schwefel in einer der Eisenkomponente in dem Katalysator äquivalenten Menge zugegeben. Unter Verwendung dieser Mischung wird das Verfahren gemäß Beispiel 1 wiederholt. Es wird eine Aufschlämmung in Cresotöl hergestellt und eine Kohlehydrierung durchgeführt. Das Produkt enthält 20,2 Gew.% aschefreie, in Chinolin unlösliche Materialien und 43 >4 Gew.% aschefreie, in Benzol unlösliche Materialien, bezogen auf die wasserfreie, aschefreie Kohle.

Beispiel 3

In Whyalla, Australien, produziertes Eisenerz wird zermalmt und durch/400 Maschen/2,5 cm(Taylor)-Sieb gesiebt. Das durchgesiebte Material wird weiterhin mittels eines NaßmahlVerfahrens gemahlen, um Teilchendurchmesser von weniger als 10/u und einen durchschnittlichen Teilchendurch-

/ p

messe.r von 3 bis 4/u zu erhalten (19»7 m /g spezifische Oberfläche, gemessen mit dem BET-Verfahren). Das pulverisierte Eisenerz wird zu 10 g (8,3 g in wasserfreier und aschefreier Form) Braunkohle gegeben, die in Moel, Australien, produziert wurde und durch ein Sieb mit 200 Maschen/2,5 cm (Taylor) gesiebt war, und zwar in einem Verhältnis von 1,0 Gew.96, bezogen auf wasserfreie, aschefreie Kohle. Weiterhin wird Schwefel in einer zu der Eisenkomponente in dem Katalysator äquivalenten Menge zugesetzt.

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30 g 1-Methylnaphthalin werden der Mischung aus Braunkohle, Katalysator und Schwefel zugemischt, um eine Aufschlämmung herzustellen. Unter Verwendung der Aufschlämmung wird gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 eine Kohlehydrierung durchgeführt. Das Produkt enthält 14,8-Gew.% aschefreie, in Chinolin unlösliche MaterüLien und 31,9 Gew.# aschefreie, in Benzol unlösliche Materialien, bezogen auf wasserfreie, aschefreie Kohle. Die Umwandlung beträgt

Beispiele 4 bis 10

Das Verfahren von Beispiel 3 wird jeweils wiederholt. Dabei wird unter Verwendung der in der folgenden Tabelle auf geführten, pulverisierten Eisenerze jeweils eine Kohlehydrierung durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

Es werden die in der obigen Tabelle näher charakterisierten Eisenerze aus Roberiver, Whyalla, Hamersley und Algarrobo verwendet. Das Eisenerz wird jeweils zermalmt und gesiebt, so daß es durch ein 400 Maschen/in. (Taylor)-Sieb durchtritt. Anschließend wird das Erz jeweils mittels eines NaßmahlVerfahrens weiter gemahlen, um Teilchendurchmesser von weniger als 10/u und einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 3 bis 4/u zu erhalten. Ein solches Material wird als feines Pulver bezeichnet.

Das Eisenerz wird jeweils zermalmt und gesiebt, so daß es durch ein 400 Maschen/2,5 cm (Taylor)-Sieb durchtritt und Teilchendurchmesser von weniger als 37/u und einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 15/U aufweist. Dieses Material wird als "400 Maschendurchgang"-Pulver bezeichnet

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Tabelle

Katalysator

Beisp.3

Beisp.4

14,8

400-Ma-
schend.

Beisp.5

Beisp.6

400-Ma-
schend.

Beisp.7

Beisp.8

400 Ma-
schend.

Beisp. 9

Beisp. 10

400-Maschen-
durchgang

VJI

Whyalla-Hämatit

31,9

13,0

Roberiver-Limonit

29,6

Hamersley-Hämatit

14,3

Alffarrobo-Hämatit

14,6

SOgz.Oberfläche
(i2/g)

feines
Pulver

85,2

1,52

feines
Pulver

1,64

feines
Pulver

1,82

feines
Pulver

1,04

19,7

22,4

48,4

16,2

26,0

27,7

15,2

34,3

Verhältnis Kata
lysator zu Kohle* 1,0

37,3

1,0

33,2

1,0

40,1

1,0

46,4

O

in Chinolin un-
lösl.Material(96)

77,6

12,7

83,8

19,2

72,3

23,9

65,7

300

in Benzol unlösl,
Material (%)

27,6

34,0

37,4

38/

Umwandlung (%)

87,3

80,8

76,1

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in Gew.-%, bezogen auf wasserfreie, aschefreie Kohle

CO O O

CO CD CO

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Kohleverflüssigung durch Erhitzen von Kohle zusammen mit einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel in einer Wasserstoffatmosphäre unter Druck in Gegenwart eines Katalysators, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator ein pulverisiertes Eisenerz verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverisierte Eisenerz einen Teilchendurchmesser von weniger als 40/U hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohleverflüssigung in Gegenwart von elementarem Schwefel oder einer Schwefelverbindung durchgeführt wird.

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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man das pulverisierte Eisenerz in einem Verhältnis von 0,1 bis 10 Gew.%, bezogen auf
die wasserfreie, aschefreie Kohle, verwendet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur bei der Kohleverflüssigung bei 350 bis 50O⁰C liegt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionszeit bei der Kohleverflüssigung in einem Bereich von 5 bis 120 Minuten liegt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Kohle kontaktierte Wasserstoff in einem Verhältnis von 1 bis 20 Gew.%,
bezogen auf die wasserfreie, aschefreie Kohle, eingesetzt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstoffpartialdruck
in einem Bereich von 20 bis 250 bar liegt.

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