DE338358C

DE338358C - Verfahren zur Gewinnung von AEthylalkohol und anderen AEthylabkoemmlingen aus Destillationsgasen der Kohle

Info

Publication number: DE338358C
Application number: DE1916338358D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1916-12-19
Filing date: 1916-12-19
Publication date: 1921-06-18

Description

Verfahren zur Gewinnung von Äthylalkohol und anderen Äthylabkömmlingen aus Destillationsgasen der Kohle. Die Erfindung bezieht sich auf die Gewinnung von Äthylalkohol und seiner Abkömmlinge, wie Aldehyd, Äther, Essigsäure usw., aus Destillationsgasen der Kohle, namentlich aus den Koksofengasen.
Es ist seit langem bekannt, daß die Koksofengase gegen ¢ Prozent Äthylen enthalten, und es sind vielerlei Vorschläge gemacht worden, die Koksofengase mit verschiedenen Reagenzien, welche das' Äthylen binden, zu behandeln, um auf diese Weise das Äthylen aus den Koksofengasen zur Ausscheidung zu bringen. Alle diese Vorschläge und zum Teil auch groß angelegten Versuche schlugen jedoch fehl, weil der Reagenzienverbrauch sich als unverhältnismäßig groß erwies, weil die erzielten Fertigprodukte, wie Alkohol und Äther, stets noch Verunreinigungen enthielten, die ihren Wert und ihre Verwertungsmöglichkeit erheblich einschränkten, und weil die nach der Äthylenentziehung verbleibenden Restgase, deren Menge etwa 96 Prozent der zur Behandlung gelangenden Gase beträgt, infolge der Aufnahme der Reagenzien, z. B. der Schwefelsäure, für die meisten Zwecke nicht ohne weiteres brauchbar waren. Es hat sich nun herausgestellt, daß, wenn man im Gegensatz zu den bisher eingeschlagenen Arbeitsnethoden aus den Koksofengasen auf rein physikalischem Wege der fraktionierten Kühlung und Verflüssigung ein Gemisch von Äthylen und Methan zur Ausscheidung bringt, man mit großem technischen und wirtschaftlichem Erfolg die Aufgabenrestlos lösen kann. Daß man Gasgemische durch fraktionierte Kühlung und Verflüssigung in die Einzelbestandteile zerlegen kann, ist an sich bekannt. Wollte man jedoch die an sich bekannte Arbeitsmethode etwa in der üblichen Weise anwenden, indem man die Koksofenaase von allen Verunreinigungen auf chemischem Wege sorgfältigst befreit und dann durch ,fraktionierte Kühlung und Verflüssigung das darin in Mengen von q. Prozent befindliche Äthylen ausscheidet und dieses dann in Äthylverbindungen überführt, so würde sich herausstellen, daß auch dieser Weg viel zu teuer und nicht wirtschaftlich ist.
Es hat sich vielmehr gezeigt, daß nur, wenn man die zur Durchführung der fraktionierten Kühlung und Verflüssigung der Koksofengase benötigte Energiemenge noch für andere Zwecke als Äthylengewinnung mitverwertet, das Verfahren wirtschaftlich wird. Dies ist bei dem vorliegenden Verfahren der Fall.
Das aus der Nebenproduktengewinnungsanlage kommende und von Ammoniak und aromatischen Kohlenwasserstoffen zum großen Teil befreite Koksofengas wird sukzessiver Kühlung unterworfen; dabei werden sämtliche Nebenbestandteile, wie Schwefelwasserstoff, Schwefelkohlenstoff, Schwefelkohlenwasserstoffe und die Reste von Kohlenwasserstoffen, (Benzolen) getrennt voneinander in verwertbarem Zustande quantitativ ausgeschieden, so daß eine vorhergehende kostspielige, chemische Reinigung entbehrlich wird und die Verunreinigungen, die früher das Endprodukt entwerteten, jetzt eine Einnahmequelle bilden.
Das von den Nebenbestandteilen so befreite Gas wird weiter gekühlt und komprimiert. Je nach den Arbeitsbedingungen erhält man ein verflüssigtes Gas, das aus Äthylen, mit mehr oder weniger Methan vermischt, besteht. Dieses veritüäsigte"'Gas wird von dem noch unverflüssiggebliebenen Kohlenoxyd, Sauerstoff, Sticks f1` uiid Wasserstoff getrennt und der fraktionierten Destillation unterworfen. Da die Siedepunkte des Äthylens (- 1o3°) und des Methans (- 16d.°) weit auseinanderliegen, geht die Trennung scharf und leicht vor sich. In vielen Fällen erübrigt sich diese Fraktionierung. Man kann vielmehr das ganze Äthylen-Methangemisch mit konzentrierter Schwefelsäure oder Kohlensäure oder anderen Agenzien mit oder ohne Zuhilfenahme von Katalysatoren behandeln, wobei das sehr reaktionsfähige Äthylen in Äthylenverbindungen, welche bei gewöhnlicher Temperatur flüssig sind, übergeführt, das Methan dagegen, das außerordentlich reaktionsträge ist, unverändert gasförmig verbleibt und daher leicht von den flüssigen Äthylverbindungen getrennt werden kann. Das so gewonnene Methangas, welches einen Heizwert von über 8 5öo WE auf den Kubikmeter aufweist, findet als hochwertiger Brennstoff für Beleuchtung, autogene Metallbearbeitung und Betriebsstoff für Gasmotoren Verwendung.
Das so gewonnene Äthylen, das im Gegensatz zu dem nach dem bisherigen Verfahren gewonnenen nahezu chemisch rein ist, eignet sich sehr gut sowohl zur Behandlung mit konzentrierter Schwefelsäure und zur Überführung der so gebildeten Äthylschwefelgäure in Äther als auch zu katalytischen Oxydationen und Reduktionen (Wasserstoffanlagerung), ohne daß zu befürchten wäre, daß die sonst nicht zu vermeidenden Verunreinigungen Verharzungen oder Unwirksamwerden der Katalysatoren herbeiführen.
Im Vergleich mit den älteren Verfahrei, zur Gewinnung von Alkohol aus Destillationsgasen der Kohle bietet das vorliegende Verfahren folgende technischen und wirtschaftlichen Vorteile: Es wird eine geradezu ideale Reinigung der Gase erreicht. Die Verunreinigungen oder Beimengungen (Benzole, Waschöle) werden für sich als wertvolle Nebenprodukte gewonnen, wohingegen bei den bisherigen Verfahren diese Bestandteile in Berührung mit konzentrierter Schwefelsäure zur Entstehung von sehr lästigen Verharzungen und sekundären Reaktionen, welche auch die Ausbeute an Äthylsch`,vefelsäure beeinträchtigen, Anlaß gaben. Auch das mit dem Äthylen sich verflüssigende Methan wird in reinem und hochwertigem Zustande gewonnen. Das übrigbleibei@,de Gas wird durch den geschilderten Arbeitsgang mit keinen fremden Bestandteilen beladen, im Gegenteil, es wird von solchen inerten Bestandteilen, wie Kohlensäure und Wasserdampf, welche den erreichbaren Heizeffekt erheblich herabdrücken, völlig befreit. Ferner ist noch zu berücksichtigen, daß, da die Destillationsgase in der Regel nur etwa 4 Prozent Äthylen enthalten, nach dem vorliegenden Verfahren nur eine 25mal geringere Gasmenge mit konzentrierter Schwefelsäure oder sonstigen Reagenzien zur Bindung des Athylens behandelt zu werden braucht.
Diese Umstände in Verbindung mit der großen Reinheit des so gewonnenen Äthylens und des daraus erzeugten Alkohols, Äthers und anderer Äthylabkömmlinge sichern den wirtschaftlichen Erfolg des Verfahrens. Diesem ist- noch insofern ein ganz besonderer Wert beizumessen, als es gestattet, die zur Herstellung von Spiritus-- und Alkoholpräparaten bis jetzt benutzten großen Mengen Kartoffeln oder gar Geireidearten zur menschlichen Nahrung und zur Viehverfütterung -also, wenn auch indirekt -ebenfalls für die menschliche Nahrung zu verwerten. Da ein Kubikmeter- Äthylen 2,8 1 Spiritus von 95 Prozent ergibt, so kann eine Anlage, die nur looo cbm Koksofengas mit q. Prozent Äthylen stündlich verarbeitet, im Jahre gegen 9oo ooo 1 Alkohol erzeugen und mithin die hierfür sonst benötigten 8 Millionen kg Kartoffeln für Nähr- und Futterzwecke freimachen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Gewinnung von Äthv1-alkohol und anderen Äthylabkömmlingen aus den Destillationsgasen der Kohle, dadurch gekennzeichnet, daß die in üblicher Weise vorgereinigten Gase nach den bekannten Methoden der Kühltechnik stufenweise derartig gekühlt werden, däß sich zuerstalle noch darin übriggebliebenenVerunreinigungen ausscheiden, und daß dann das Äthylen mit einem Teile des Methans nach 'den bekannten Regeln der Gasverdichtung verflüssigt wird, worauf das aus dieser Flüssigkeit durch Rektifikation in nahezu chemisch reinem Zustande gewonnene Äthyhen in an sich bekannter Weise auf Alkohol und seine Abkömmlinge verarbeitet wird.