DE3438330A1

DE3438330A1 - Process for liquefying coal

Info

Publication number: DE3438330A1
Application number: DE19843438330
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 6653 Blieskastel Würfel
Original assignee: GfK SE
Current assignee: GfK SE
Priority date: 1983-11-05
Filing date: 1984-10-19
Publication date: 1985-05-15
Also published as: DE3438330C2

Abstract

In a process for liquefying coal under elevated pressure and at elevated temperature in a reaction zone, it is proposed to feed the reaction product leaving the reaction zone to a coking zone and to cool the gases and vapours arising there, predominantly distillate oil vapours, preferably in direct exchange with the fresh coal paste. The gases and vapours not condensed in this heat exchange are taken off from the plant as end product. By means of the proposed procedure, the oil production is partially displaced from the reaction zone to the coking zone, so that the reaction zone can be operated under a low pressure. Furthermore, a major part of the quantity of exothermic heat generated in the liquefaction reactions can be recycled to the process by the direct heat exchange of the product vapours with the fresh coal paste.

Description

Verfahren zum Verflüssigen von KohleProcess for liquefying coal

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verflüssigen von Kohle, bei dem die gemahlene Kohle mit Anreiböl zu einem Brei vermischt und unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur in einer Reaktionszone in Gegenwart von Wasserstoff und ggf. Katalysator verflüssigt wird Es ist bereits ein Verfahren zum Verflüssigen von Kohle bekannt geworden, bei dem die zu verarbeitende Kohle getrocknet und feingemahlen, mit Anreiböl verrührt, der anfallende Kohlebrei auf Reaktionsdruck gepumpt, zunächst im Wärmetausch mit einem Teil der Reaktionsprodukte und dann in einem Vorerhitzer durch Zufuhr von Fremdwärme auf die Anspringtemperatur der Verflüssigungsreaktion erhitzt und schließlich in einer Reaktionszone in Gegenwart von Wasserstoff und einem oder mehreren geeigneten Katalysatoren verflüssigt wird. Die die Reaktionszone verlassende Produktfraktion wird in einem nachgeschalteten Heißabscheider in eine dampfförmige Kopffraktion aus Gasen, Reaktionswasser und Destillatölen sowie in eine feststoffhaltige Bodenfraktion aus nicht abgebauter Kohle, Asche, Katalysatorteilchen, anderen hochmolekularen schwer hydrierbaren Substanzen, wie vor allem Asphaltenen, und Schweröl zerlegt.The invention relates to a method for liquefying coal which the ground coal mixed with grind oil to a pulp and under increased Pressure and elevated temperature in a reaction zone in the presence of hydrogen and, if necessary, the catalyst is liquefied. It is already a process for liquefying became known from coal, in which the coal to be processed is dried and finely ground, mixed with grind oil, the resulting coal pulp is pumped to reaction pressure, initially in heat exchange with part of the reaction products and then in a preheater by supplying external heat to the start-up temperature of the liquefaction reaction heated and finally in a reaction zone in the presence of Hydrogen and one or more suitable catalysts is liquefied. the The product fraction leaving the reaction zone is stored in a downstream hot separator in a vaporous top fraction of gases, reaction water and distillate oils as well in a soil fraction containing solids from non-degraded coal, ash, catalyst particles, other high molecular weight substances that are difficult to hydrogenate, such as asphaltenes in particular, and heavy fuel oil.

Während die Kopffraktion im Wärmetausch mit dem Kohlebrei abgekühlt und aus der Anlage abgezogen wird, werden aus der Bodenfraktion die noch anwesenden Destillate abgetrennt und als Anreiböl für die frische Kohle verwendet.While the top fraction is cooled in the heat exchange with the coal pulp and is withdrawn from the system, the soil fraction that is still present becomes Distillates are separated and used as grind oil for the fresh coal.

Nachteile dieses bekannten Verfahrens liegen in dem hohen Verbrauch an Energie sowie in dem erheblichen apparativen Aufwand.Disadvantages of this known method are the high consumption in energy as well as in the considerable expenditure on equipment.

So muß die gesamte zu verarbeitende Kohle unter Einsatz von Fremdwärme in einem speziellen Trockner getrocknet werden. Bei einem normalen Wassergehalt bei z.B. Steinkohle als Einsatzprodukt von etwa 10 % wird zum Trocknen einer Tonne Kohle bereits eine Energiemenge von etwa 0,1 Gcal benötigt. Außerdem muß die Kohle in aufwendiger Weise auf eine Korngröße < 0,1 mm aufgemahlen werden. Auch erweist sich bei dem bekannten Verfahren der Wärmetausch zur Aufheizung des Kohlebreis als sehr schwierig. Einmal ist aufgrund der Viskosität des Kohlebreis eine gleichmäßig Beaufschlagung der Wärmetauscherflächen nur schwer zu erreichen. Zum anderen stößt die weitere Aufheizung des Kohlebreis im Vorerhitzer auf Schwierigkeiten, da infolge der hier bereits vorherrschenden hohen Temperaturen die im Kohlebrei suspendierte Kohle sehr stark aufquillt. Dies führt zu einer weiteren Erhöhung der Viskosität, so daß letztlich nur noch ein mit starkem Materialabtrieb verbundener pulsierender Durchsatz des Kohlebreis durch den Vorerhitzer möglich ist. Dabei können- Druckstöße bis zu 10 bar auftreten.So all the coal to be processed must use external heat be dried in a special dryer. With a normal water content in the case of hard coal, for example, as a feedstock of around 10% to dry One ton of coal already requires around 0.1 Gcal of energy. aside from that the coal must be ground to a grain size <0.1 mm in a complex manner. The known method also proves to be the heat exchange for heating the Coal price as very difficult. One time is due to the viscosity of the carbon pulp it is difficult to achieve a uniform loading of the heat exchanger surfaces. On the other hand, the further heating of the coal rice in the preheater runs into difficulties, because as a result of the high temperatures already prevailing here, those in the coal pulp suspended charcoal swells very strongly. This leads to a further increase in Viscosity, so that ultimately only one associated with strong material removal pulsating throughput of the coal rice through the preheater is possible. Here can- Pressure surges of up to 10 bar occur.

Bei diesem bekannten Verfahren hängt darüber hinaus die gewünschte Ausbeute an Destillatöl sehr wesentlich von den Hydrierbedingungen (z.B. Druck, Temperatur) in der Reaktionszone ab. Im Grunde laßt sich eine befriedigende Destillatölausbeute, von z.B.In this known method, the desired one also depends Yield of distillate oil depends very much on the hydrogenation conditions (e.g. pressure, Temperature) in the reaction zone. Basically, a satisfactory distillate oil yield can be achieved from e.g.

über 50 % bezogen auf die eingesetzte Kohle, nur bei sehr scharfen Hydrierbedingungen mit Temperaturen im Bereich von etwa 4800 C und Drücken oberhalb 300 bar erreichen. Es liegt auf der Hand, daß solche Bedingungen bei einer großtechnischen Anlage mit außerordentlich hohen Investitionskosten und Betriebskosten verbunden sind, mit erheblichen Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens.over 50% based on the coal used, only for very severe hydrogenation conditions with temperatures in the range of about 4800 C and pressures reach above 300 bar. It is obvious that such conditions should be met by a large-scale plant with extraordinarily high investment costs and operating costs are associated, with considerable effects on the economic viability of the process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei dem die geschilderten Nachteile nicht auftreten und das eine wirtschaftliche Verflüssigung von Kohle ermöglicht.The invention is based on the object of a method of the above to develop mentioned type, in which the disadvantages do not occur and that enables coal to be liquefied economically.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das die Reaktionszone verlassende Reaktionsprodukt einer Verkokungszone zugeführt wird und daß die aus der Verkokungszone abziehenden heißen Gase und Dämpfe im Wärmetausch mit dem zu erwärmenden Kohlebrei abgekühlt werden.According to the invention, this object is achieved in that the reaction zone leaving reaction product is fed to a coking zone and that the out the coking zone withdrawing hot gases and vapors in heat exchange with the warming coal pulp to be cooled.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung liegt darin, die Verflüssigung der Kohle nicht wie bei dem bekannten Verfahren auf eine unter scharfen Hydrierbedingungen betriebene Reaktionszone zu beschränken, sondern in die Destillatölerzeugung eine weitere Verkokungszone mit einzubeziehen. Dadurch kann in der Reaktionszone durch Erniedrigung des Druckes bzw. der Temperatur die Verflüssigung beispielsweise so gelenkt werden, daß zunächst vornehmlich Extrakt und nur verhältnismäßig wenig Destillatöl aus der Kohle gebildet werden. Anschließend wird im Zuge der Verkokung dann eine weitere große Menge an Destillatöl erzeugt. Der Druck in der Reaktionszone liegt in der Regel unterhalb 300 bar, vorzugsweise zwischen etwa 150 und 250 bar.An essential idea of the invention is the liquefaction the coal does not, as in the known process, are subjected to severe hydrogenation conditions to restrict the operated reaction zone, but in the distillate oil production to include another coking zone. This allows in the reaction zone liquefaction, for example, by lowering the pressure or the temperature be steered so that initially mainly extract and only relatively little Distillate oil can be formed from the coal. Then in the course of coking then another large amount of distillate oil is produced. The pressure in the reaction zone is generally below 300 bar, preferably between about 150 and 250 bar.

Durch die Erniedrigung des Druckes in der Reaktionszone lassen sich im Hinblick auf die apparative Auslegung sowie die benötigte P-umpenergie erhebliche Einsparungen erzielen. Hinzu kommt, daß aufgrund der milderen Verflüssigungsbedingungen in der Reaktionszone weniger Methan und andere gasförmige Kohlenwasserstoffe erzeugt werden, so daß der Wasserstoffverbrauch erheblich reduziert wird. Da zudem der Wasserstoff bei konstantem Gesamtdruck nun unter einem höheren Partialdruck zur Verfügung stehen kann, wodurch das Wasserstoffangebot in der Reaktionszone verbessert wird, braucht nicht unbedingt reiner Wasserstoff eingesetzt zu werden, sondern es kann ein kostengünstiger bereitzustellendes wasserstoffhaltiges Gasgemisch, wie z.B. Kokereigas, verwendet werden, bzw. beim Einsatz von reinem Wasserstoff kann der Druck in der Reaktionszone entsprechend gesenkt werden.By lowering the pressure in the reaction zone, Considerable in terms of the equipment design and the required pump energy Achieve savings. In addition, because of the milder liquefaction conditions less methane and other gaseous hydrocarbons are produced in the reaction zone so that the hydrogen consumption is significantly reduced. Since also the hydrogen at a constant total pressure are now available under a higher partial pressure can, whereby the hydrogen supply in the reaction zone is improved, needs not necessarily pure hydrogen to be used, but rather it can a hydrogen-containing gas mixture that is cheaper to provide, such as Coke oven gas can be used, or when using pure hydrogen, the Pressure in the reaction zone can be lowered accordingly.

Die Verkokung des aus der Reaktionszone abziehenden Reaktionsproduktes erfolgt zweckmäßigerweise bei Temperaturen zwischen etwa 4500 und 6000 C, wobei die ggf. erforderlich werdende Temperaturerhöhung des zu verkokenden Reaktionsproduktes durch Zufuhr von Fremdwärme mittels eines herkömmlichen Röhrenofens bewirkt werden kann. Auch kann durch Zugabe von Wasserstoff, z.B. in Form von Kokereigas, die Qualität und die Ausbeute an Destillaten in der Verkokungszone noch erhöht werden. Zur Verhinderung von Verkokungen im Zuge der Aufheizung des Reaktionsproduktes Verkokungstemperatur erweist es sich als zweckmäßig, diesem vor seiner Aufheizung ein Wasserstoff-Donatöl, insbesondere eine höhersiedende Fraktion des bereits wasserstoffraffinierten ölgewinnes der Anlage, zuzumischen.The coking of the reaction product withdrawn from the reaction zone expediently takes place at temperatures between about 4500 and 6000 C, wherein the possibly necessary increase in temperature of the reaction product to be coked by supplying external heat by means of a conventional tube furnace can. By adding hydrogen, e.g. in the form of coke oven gas, the quality and the yield of distillates in the coking zone can be increased. To prevent of coking in the course of the heating of the reaction product coking temperature If it proves to be expedient, a hydrogen donate oil, in particular a higher-boiling fraction of the already hydrogen-refined oil production of the plant.

Ein weiterer wesentlicher Gedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, die aus der Verkokungszone unter der jeweiligen Verkokungstemperatur abziehenden heißen Gase und Dämpfe, im wesentlichen sind dies Destillatöldämpfe, im Wärmetausch mit dem zu behandelnden frischen Kohlebrei abzukühlen, um das Wärmepotential aus der Verkokungszone für die Aufheizung des Kohlebreies zu nutzen.Another essential idea of the method according to the invention lies in coming from the coking zone below the respective coking temperature withdrawing hot gases and vapors, essentially these are distillate oil vapors, to cool in the heat exchange with the fresh coal pulp to be treated in order to increase the heat potential to use from the coking zone for heating the coal pulp.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die Aufheizung des Kohlebreis im direkten Wärmetausch, d.According to a further feature of the invention, the heating takes place Carbon price in direct heat exchange, d.

h. durch innige Vermischung der heißen Gase und Dämpfe mit dem frischen, ggf. bereits vollständig oder teilweise auf Druck gepumpten Kohlebrei. Im Zuge der Erwärmung des Kohlebreis wird das gesamte in der Kohle enthaltene Wasser ausgetrieben, so daß die Kohle bei diesem Wärmetausch nahezu vollständig getrocknet wird. Bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise kann somit auf die bisher übliche, sehr aufwendige Trocknung im Zuge der Kohlevorbereitung vollständig oder bei hohem Wassergehalt der Einsatzkohle zumindest weitgehend verzichtet werden.H. through intimate mixing of the hot gases and vapors with the fresh, possibly coal pulp already fully or partially pumped under pressure. In the course of When the coal price is heated, all of the water contained in the coal is driven out, so that the coal is almost completely dried during this heat exchange. at the procedure according to the invention can thus be extended to the very expensive one that has been customary up to now Drying in the course of coal preparation completely or with a high water content the feed coal can at least largely be dispensed with.

Als zusätzlicher, sehr bedeutender Vorteil ergibt sich, daß infolge der starken Erwärmung der Kohle im direkten Wärmetausch mit den heißen Produktdämpfen aus der Verkokungszone weitere aus der Kohle leicht abzuspaltende Gase, wie z.B. Methan, C02 und Bildungswasser, freigesetzt werden. Die nach dem Wärmetausch der Reaktionszone zuzuführende Kohle ist somit bereits weitgehend entgast, so daß sich in der Reaktionszone selbst weniger Gase bilden. Dies wiederum führt zu einer weiteren Erhöhung des Wasserstoffpartialdrukkes im Reaktor und somit zu einer Verbesserung der Reaktionsbedingungen.An additional, very significant advantage is that as a result the strong heating of the coal in direct heat exchange with the hot product vapors from the coking zone more easily split off from the coal Gases, such as methane, C02 and formation water are released. The one after the heat exchange The coal to be supplied to the reaction zone is thus already largely degassed, so that fewer gases form in the reaction zone itself. This in turn leads to a further increase of the hydrogen partial pressure in the reactor and thus an improvement the reaction conditions.

Hinzu kommt, daß nunmehr zur Aufheizung des frischen Kohlebreis auf etwa die Anspringtemperatur der Verfilissigungsreaktion keine mit Kohlebrei beaufschlagte Wärmetauscher mehr erforderlich sind. Die zur Aufheizung benötigte Wärmemenge wird im Zuge des direkten Wärmetauschs zwischen Kohlebrei und den heißen Verkokungsdämpfen zugeführt. Lediglich aus Regelungsgründen und zum Anfahren der Anlage kann ein nachgeschalteter kleiner Röhrenofen zweckmäßig sein. Auch kann nunmehr die aufwendige Feinmahlung der Kohle auf üblicherweise < 0,1 mm unterbleiben, da die Kohle auf ihrem Wege zur Reaktionszone nur in Rohren und nicht in Wärmetauschern geführt wird, in denen sie sich absetzen könnte.In addition, the fresh coal rice is now heated up about the start temperature of the fouling reaction, no carbon pulp was applied Heat exchangers are more required. The amount of heat required for heating is in the course of the direct heat exchange between the coal pulp and the hot coking vapors fed. A downstream small tube furnace may be appropriate. The complex fine grinding can now also be carried out of the coal to usually <0.1 mm are omitted because the coal is on its way to the reaction zone only in pipes and not in heat exchangers in which she could settle.

Im Zuge des direkten Wärmetausches zwischen den Dämpfen aus der Verkokungszone und dem frischen Kohlebrei kondensieren die in diesen Dämpfen enthaltenden schweren Destillate. Diese Destillate gelangen mit dem frischen Kohlebrei erneut in die Reaktions- bzw. Verkokungszone und werden dabei in die wertvollen Produktfraktionen Naphtha und Mitteldestillat aufgespalten.In the course of the direct heat exchange between the vapors from the coking zone and the fresh coal pulp condense those contained in these vapors heavy distillates. These distillates arrive again with the fresh coal pulp in the reaction or coking zone and are thereby in the valuable product fractions Split naphtha and middle distillate.

Auch eignen sich die kondensierten schweren Destillate sehr gut als Lösungsmittel für die Kohle und führen darüber hinaus zu einer Verdünnung des Kohlebreis.The condensed heavy distillates are also very suitable as Solvents for the coal and also lead to a dilution of the coal pulp.

Sie dienen somit ihrerseits als "Anreiböl". Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann daher der frische Kohlebrei als Dickbrei mit bis zu 90 % Feststoffanteil zugegeben werden. Das Fördern dieses Dickbreies in die Zone des direkten Wärmetausches kann in einfacher Weise mittels verschleißarmer Förderschnecken erfolgen.In turn, they serve as "grinding oil". In the inventive The fresh coal pulp can therefore be used as a thick pulp with up to 90% solids be admitted. The conveyance of this thick pulp into the zone of direct heat exchange can be done in a simple manner by means of low-wear screw conveyors.

Die im Zuge des direkten Wärmetausches nicht kondensierten Gase und Dämpfe-aus der Verkokungszone, im wesentlichen sind dies Restwasserstoff, Wasserdampf, tiefsiedende Kohlenwasserstoffe und insbesondere als Produkte gewonnene Kohlenwasserstoffe im Naphtha-und Mittelölbereich, sowie die bei der Erwärmung der Kohle freigesetzten Gase und Dämpfe, werden von dem erwärmten Kohlebrei abgetrennt und einer entsprechenden Aufbereitung zugeführt. Ihre Restwärme kann ggf.The gases and not condensed in the course of the direct heat exchange Vapors from the coking zone, essentially these are residual hydrogen, water vapor, low-boiling hydrocarbons and especially hydrocarbons obtained as products in the naphtha and middle oil range, as well as those released when the coal is heated Gases and vapors are separated from the heated coal pulp and a corresponding one Processing supplied. Your residual heat may

zur Erwärmung des benötigten Frischwasserstoffes oder des wasserstoffhaltigen Gases genutzt werden.for heating the fresh hydrogen required or the hydrogen-containing one Gas can be used.

Gemäß der Erfirdung kann das gesamte, aus der Reaktionszone abziehende Reaktionsprodukt der Verkokung zone zugeführt werden. In diesem Falle entfällt der üblicherweise der Reaktionszone nachgeschaltete Heißabscheider. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß das Reaktionsprodukt unmittelbar unter der Temperatur der Reaktionszone von etwa 4700 bis 4900 C, einer Temperatur also, die bereits im Bereich der Verkokungstemperatur liegt, in die Verkokungszone gelangt, so daß die zur Aufheizung auf die Verkokungstemperatur noch benötigte Wärmemenge nur gering ist.According to the invention, all of the can be withdrawn from the reaction zone Reaction product of the coking zone are fed. In this case, the Hot separators usually connected downstream of the reaction zone. Another advantage in addition, the reaction product is immediately below the temperature of the reaction zone from about 4700 to 4900 C, a temperature that is already in the range of the coking temperature lies, enters the coking zone, so that the heating to the coking temperature The amount of heat still required is only small.

Ggf. kann sogar vollständig auf die Einrichtung zur weiteren Aufheizung verzichtet werden. Auch kann bei einer derartigen Verfahrensweise der im Reaktionsprodukt enthaltene, nicht verbrauchte Restwasserstoff direkt in der Verkokungszone genutzt werden.If necessary, the device can even be fully used for further heating be waived. In the case of such a procedure, that in the reaction product can also be used Any unused residual hydrogen contained is used directly in the coking zone will.

Andererseits können aber auch in einem der Reaktionszone nachgeschalteten Heißabscheider bei etwas niedrigeren Temperaturen die im Reaktionsprodukt noch enthaltenen Gase und Dämpfe, im wesentlichen sind dies Restwasserstoff, Methan u.a, Gase sowie Destillate im Naphtha- und Mittelölbereich, abgetrennt werden, so daß sich der der Verkokungszone zuzuführende Volumenstrom entsprechend verringert. In diesem Falle können die im Heißabscheider abgetrennten Gase und Dämpfe unmittelbar dem direkten Wärmetausch mit dem frischen Kohlebrei zugeführt werden, so daß auch hier der Wärmeinhalt dieser Gase und Dämpfe zur Aufheizung des frischen Kohlebreis genutzt werden kann.On the other hand, however, it can also be in one of the reaction zones downstream Hot separator at slightly lower temperatures those still contained in the reaction product Gases and vapors, essentially these are residual hydrogen, methane and others, gases as well Distillates in the naphtha and middle oil area, are separated, so that the volume flow to be supplied to the coking zone is correspondingly reduced. In this case, the gases and vapors separated in the hot separator can be used immediately be fed to the direct heat exchange with the fresh coal pulp, so that too here the heat content of these gases and vapors for heating the fresh coal rice can be used.

Falls in der Verkokungszone ein besonders hochwertiger Koks erzeugt werden soll, z.B. ein Elektrodenkoks für metallurgische Zwecke, ist es sinnvoll, die in dem Reaktionsprodukt noch enthaltenden Stoffe wie unverbrauchte Kohle, Asche und Katalysatorteilchen, vorher abzutrennen. Die Feststoffabtrennung kann in bekannter Weise z.B. durch Filtration, Sedimentation oder Zentrifugieren erfolgen.If a particularly high quality coke is produced in the coking zone is to be used, e.g. an electrode coke for metallurgical purposes, it makes sense to the substances still contained in the reaction product such as unused coal, ash and catalyst particles to be separated beforehand. The solids can be separated off in a known manner Way, e.g. by filtration, sedimentation or centrifugation.

Insbesondere bei der Behandlung von schwer zu verflüssigenden Kohlen erweist es sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung als zweckmäßig, die Reaktionszone zweistufig auszubilden, wobei der Druck derzweiten Stufe höher als der der ersten Stufe, der vorzugsweise zwischen etwa 10 und 50 bar liegt, ist.Especially when treating coals that are difficult to liquefy it proves to be expedient according to a further feature of the invention, the reaction zone two-stage, the pressure of the second stage being higher than that of the first Stage, which is preferably between about 10 and 50 bar, is.

Dabei wird die erste Reaktionsstufe unter etwa dem Druck der Verkokungszone betrieben, wobei der direkte Wärmetausch zwischen dem Kohlebrei und den Gasen und Dämpfen aus der Verkokungszone sowie ggf. den Gasen und Dämpfen vom Kopf des Heißabscheiders in dieser ersten Reaktionsstufe erfolgt.The first reaction stage is below about the pressure operated in the coking zone, with the direct heat exchange between the coal pulp and the gases and vapors from the coking zone and optionally the gases and vapors takes place from the top of the hot separator in this first reaction stage.

Um Verkokungen während des Aufheizens des Reaktionsproduktes zu vermeiden, kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Aufheizung des Reaktionsproduktes auf die Temperatur der Verkokungszone durch Zumischung eines heißen, durch partielle Oxidation von Kohlenwasserstoffen erzeugten wasserstoffreichen Gases erfolgen.In order to avoid coking during the heating of the reaction product, can, according to a further feature of the invention, the heating of the reaction product to the temperature of the coking zone by adding a hot, by partial Oxidation of hydrocarbons produced hydrogen-rich gas take place.

Der Wasserstoffanteil dieses Gases kann dann unmittelbar sowohl zur Verbesserung der Verkokung als auch, falls die Reaktionszone zweistufig ausgebildet ist, zur Deckung des Wasserstoffbedarfes in der ersten Reaktionszone benutzt werden.The hydrogen content of this gas can then be used both directly Improvement in coking and if the reaction zone is designed in two stages is to be used to meet the hydrogen requirement in the first reaction zone.

Beispielsweise kann das heiße, wasserstoffhaltige Gas durch partielle Oxidation von Methan erzeugt werden, wobei sich unter anderem Wasserstoff und Kohlenmonoxid bildet. Selbstverständlich kann das heiße wasserstoffhaltige Gas aber auch durch partielle Oxidation, d.h. durch Vergasung, des in der Verkokungszone anfallenden Kokses oder, falls vor der Verkokung eine Rückstandsabtrennung stattgefunden hat, durch Vergasung dieses Rückstandes erzeugt werden.For example, the hot, hydrogen-containing gas by partial Oxidation of methane can be generated, whereby among other things hydrogen and carbon monoxide forms. Of course, the hot hydrogen-containing gas can also pass through partial oxidation, i.e. through gasification, of that which occurs in the coking zone Coke or, if before coking a residue separation has taken place, can be generated by gasification of this residue.

Die Zumischung oes wasserstoffreichen Gases zu dem zu verkokenden Reaktionsprodukt erfolgt zweckmäßigerweise an mehreren, mindestens zwei in Fließrichtung des Rückstandes hintereinanderliegenden Stellen. Dadurch wird eine stufenweise gleichmäßige Erwärmung des Rückstandes gewährleistet, so daß die Verkokungstemperatur erst unmittelbar vor der Einleitung des Reaktionsproduktes in die Verkokungszone erreicht wird.The admixture of the hydrogen-rich gas to the gas to be coked Reaction product is expediently carried out in several, at least two in the direction of flow of the residue lying one behind the other. This makes it gradually even The residue is warmed up, so that the coking temperature is not reached until immediately is reached prior to the introduction of the reaction product into the coking zone.

Ggf. kann es sich auch als zweckmäßig erweisen, die Aufheizung des zu verkokenden Reaktionsproduktes in zwei Stufen durchzuführen, wobei in einer ersten Stufe Fremdwärme in einem Röhrenofen und in der der ersten Stufe nachgeschalteten zweiten Stufe das wasserstoffhaltige Heißgas zugeführt wird.It may also prove useful to heat the to carry out to be coked reaction product in two stages, in a first 3rd stage external heat in a tube furnace and in the one downstream of the first stage the second stage, the hydrogen-containing hot gas is fed.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der in der Verkokungszone anfallender Koks vergast, das dabei gewonnene Rohgas gereinigt, teilkonvertiert und dann zumindest teilweise einer an sich bekannten Fischer-Tropsch-Synthese zur Erzeugung höhersiedender paraffinischer Kohlenwasserstoffe, insbesondere von Dieselöl, unterzogen.According to a further feature of the invention is that in the coking zone Any coke that arises is gasified and the raw gas obtained is purified and partially converted and then at least partially to a per se known Fischer-Tropsch synthesis Production of higher-boiling paraffinic hydrocarbons, especially diesel oil, subjected.

Auf diese Weise lassen sich in einer Anlage einmal im Zuge der Verflüssigung und Verkokung der Kohle aromatische Kohlenwasserstoffe herstellen, die die Basis für die Gewinnung von Benzinen sind, wäirend bei der Fischer-Tropsch-Synthese paraffinische Kohlenwasserstoffe anfallen, die sich besonders gut zur Erzeugung von Dieselöl eignen. Da aus dem zu vergasenden Koks bereits nahezu die gesamten Flüchtigen entwichen sind, fällt auch bei der Vergasung in einem aus heutiger Sicht am wirtschaftlichsten zu betreibenden Festbettvergaser ein nahezu sauberes, teerfreies Gas an, wodurch sich gegenüber der Vergasung von reiner Kohle der Aufwand zur Aufbereitung des für die Fischer-Tropsch-Synthese anstehenden Gases erheblich verringert, über dies zeichnet sich eine derartige Verfahrensweise durch eine große Flexibilität im Hinblick auf die Benzin- bzw. Dieselölproduktion aus. Falls mehr Fischer-Tropsch-Produkte benötigt wird , kann die Anlage in einfacher Weise durch Senkung von Druck und Temperatur in der Reaktionszone bzw. der Verkokungszone auf weniger Destillatgewinn gefahren werden, wodurch mehr Koks für die Vergasung und die anschließende Fischer-Tropsch-Synthese anfällt. Umgekehrt können bei einem erhöhten Bedarf an aromatischen Kohlenwasserstoffen für die Benzinerzeugung die Bedingungen für die Behandlung der Kohle in der Reaktionszone bzw. der Verkokungszone durch Erhöhung von Druck und Temperatur oder auch durch Vergrößerung des Wasserstoffangebotes verschärft werden, so daß mehr Destillat und weniger Koks für die Vergasung anfällt.In this way, once in the course of the liquefaction and coking the coal to produce aromatic hydrocarbons that make up the base for the production of gasoline are, while in the Fischer-Tropsch synthesis paraffinic Hydrocarbons arise, which are particularly suitable for the production of diesel oil. Since almost all of the fugitives have already escaped from the coke to be gasified are, from today's point of view, the most economical way of gassing too to be operated fixed bed gasifier an almost clean, tar-free gas, whereby compared to the gasification of pure coal, the effort to process the for the Fischer-Tropsch synthesis of the pending gas is considerably reduced, this is characterized by Such a procedure is characterized by great flexibility with regard to gasoline and diesel oil production. If more Fischer-Tropsch products are required the system can be set up in a simple manner by lowering the pressure and temperature driven to less distillate gain in the reaction zone or the coking zone thereby creating more coke for gasification and the subsequent Fischer-Tropsch synthesis accrues. Conversely, if there is an increased need for aromatic Hydrocarbons for gasoline production, the conditions for treating the coal in the reaction zone or the coking zone by increasing pressure and temperature or by Enlargement of the hydrogen supply are tightened, so that more distillate and less coke is required for gasification.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, zum Anreiben der Kohle eine Schwerölfraktion oder bei der Verarbeitung von Erdöl anfallende Erdölrückstände, insbesondere noch Katalysator enthaltende Hydrierrückstände, zu verwenden. Derartige erdölstämmige Anreiböle zeichnen sich gegenüber Kohleölen durch einen erhöhten Wasserstoffanteil aus, der bereits bei besonders milden Verflüssigungsbedingungen auf die zu behandelnde Kohle über tragen werden kann. Auch kann bei der Verwendung von noch Katalysator enthaltenden Erdölhydrierrückstand als Anreiböl ggf. auf einen zusätzlichen Katalysator für die Kohlebehandlung verzichtet werden.According to a further feature of the invention, it proves to be advantageous a heavy oil fraction to grind the coal or when processing crude oil accruing petroleum residues, in particular hydrogenation residues still containing catalyst, to use. Such petroleum-based grinding oils are distinguished from coal oils due to an increased proportion of hydrogen, which occurs even under particularly mild liquefaction conditions can be carried over to the coal to be treated. Also can when using of petroleum hydrogenation residue still containing catalyst as grind oil, if necessary to one additional catalyst for the coal treatment can be dispensed with.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Verarbeitung von Stein- oder Braunkohle beschränkt. Vielmehr lassen sich mit den gleichen Vorteilen auch andere kohlenstoffhaltige Stoffe, wie insbesondere erdölstämmige Schweröle oder auch bisande oder Ulschiefer, behandeln.The inventive method is not limited to the processing of Hard coal or lignite limited. Rather, it can be used with the same advantages others too carbonaceous substances, such as, in particular, those derived from petroleum Treat heavy oils or bisande or ulschiefer.

Weitere Erläuterungen zu der Erfindung sind dem in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen.Further explanations of the invention are shown schematically in the figure shown embodiment.

Gemäß der Figur wird über eine Leitung 1 der zu behandelnde, bereits mit einem Anreiböl vermischte und auf einen Druck von etwa 20 bar gepumpte, frische Kohlebrei mit einem Kohleanteil von etwa 80 bis 90 Gew.-, ggf. zusammen mit einem Katalysator, einem Mischer 2 zugeführt und dort im direkten Wärmetausch mit heißen Gasen und Dämpfen, deren Herkunft weiter hinten erläutert wird, auf etwa die Reaktionsanspringtemperatur von etwa 4000 C aufgeheizt. Ober eine Leitung 3 wird der Kohlebrei einer Reaktionszone 4 zugeführt und dort in Gegenwart von Wasserstoff, der über eine Leitung 5 in die Reaktionszone 4 eingeleitet wird, unter relativ milden Bedingungen, d.h. bei einem verhältnismäßig niedrigen Druck von nur etwa 200 bar und bei einer Temperatur von etwa 450 C verflüssigt.According to the figure, the line 1 to be treated is already mixed with a grind oil and pumped to a pressure of about 20 bar, fresh Coal pulp with a coal content of about 80 to 90 wt., If necessary together with one Catalyst, fed to a mixer 2 and there in direct heat exchange with hot Gases and vapors, the origin of which is explained below, to approximately the starting temperature of the reaction heated by about 4000 C. Via a line 3, the coal slurry becomes a reaction zone 4 supplied and there in the presence of hydrogen, which via a line 5 into the Reaction zone 4 is initiated, under relatively mild conditions, i.e. at a relatively low pressure of only about 200 bar and at a temperature of liquefied around 450 C.

Das in der Reaktionszone 4 gewonnene Reaktionsprodukt setzt sich zusammen aus einer gasförmigen und einer flüssigen feststoffhaltigen Phase.The reaction product obtained in reaction zone 4 puts are composed of a gaseous and a liquid phase containing solids.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die heiße gasförmige Phase, die im wesentlichen den nicht verbrauchten Wasserstoff, tiefsiedende Kohlenwasserstoffe, wie Methan, Athan u.a., sowie Destillate im Siedebereich von Naphtha und Mittelöl enthält, über eine Leitung 6 in den Mischer 2 zurückgeführt, dort mit dem frischen Kohlebrei innig vermischt und dabei im Wärmetausch mit dem Kohlebrei abgekühlt.In the present embodiment, the hot gaseous phase, the essentially unused hydrogen, low-boiling hydrocarbons, like methane, athan, etc., as well as distillates in the boiling range of naphtha and middle oil contains, returned via a line 6 to the mixer 2, there with the fresh Coal pulp mixed intimately and thereby cooled in the heat exchange with the coal pulp.

Die in der Reaktionszone 4 anfallende flüssige feststoffhaltige Phase besteht im wesentlichen aus Kohleextrakt, also Bitumen, sowie aus Destillaten im Siedebereich überwiegend von Schweröl. Darüber hinaus enthält diese Phase Feststoffe, wie nicht umgesetzte Kohle, Asche und unverbrauchter Katalysator. Dieses flüssige Reaktionsprodukt wird über Leitungen 7, 8, 9 und 10 einem Ofen 11 zugeführt, dort durch indirekte Zufuhr von Fremdwärme auf eine Temperatur von etwa 500° C erhitzt und anschließend über Leitungen 12, 13 und 14 in eine Verkokungszone 15 eingespeist. In der Verkokungszone 15 wird die flüssige feststoffhaltige Produktfraktion verkokt. Neben dem Endprodukt Koks entstehen dabei Gase und Dämpfe, insbesondere Destillate im Siedebereich von Naphtha und Mittelöl. Zur Verbesserung der Destillatqualität und zur Erhöhung der Destil latausbeute wird der zu verkokenden Produktfraktion über eine Leitung 16 Wasserstoff, z.B.The liquid phase containing solids obtained in reaction zone 4 consists essentially of coal extract, i.e. bitumen, as well as distillates in the Boiling range mainly of heavy oil. In addition, this phase contains solids, such as unreacted coal, ash and unconsumed catalyst. This liquid Reaction product is fed to an oven 11 via lines 7, 8, 9 and 10, there heated to a temperature of around 500 ° C by indirect supply of external heat and then fed into a coking zone 15 via lines 12, 13 and 14. In the coking zone 15, the liquid product fraction containing solids is coked. In addition to the end product coke, gases and vapors, especially distillates, are produced in the boiling range of naphtha and middle oil. To improve the Distillate quality and lat yield to increase the distillate is to be coked Product fraction via line 16 hydrogen, e.g.

in Form von Kokereigas, zugegeben.in the form of coke oven gas, added.

Nach einer weiteren Ausführungsform kann die Aufheizung der zu verkokenden Produktfraktion aber auch durch direkte Zumischung eines heißen wasserstoffhaltigen Gasgemisches unmittelbar vor Eintritt der Produktfraktion in die Verkokungszone 15 erfolgen. In diesem Falle wird die Produktfraktion über die Leitungen 7, 8, 17, 13 und 14 direkt in die Verkokungszone 15 eingeführt, während das wasserstoffhaltige Heißgas in einem Gaserzeuger 18 durch partielle Oxidation von Methan oder einem anderen Kohlenwasserstoff erzeugt und über Leitung 19 der zu verkokenden Produktfraktion zugemischt wird. Durch Regelung der Sauerstoffzufuhr zu dem Gaserzeuger 18 kann dabei die partielle Oxidation so gesteuert werden, daß einerseits durch die Oxidation von Kohlenstoff zu Kohlenmonoxid ausreichend Wärme zur Erhitzung der zu verkokenden Fraktion auf Verkokungstemperatur entsteht, daß andererseits aber auch genügend Wasserstoff für die Verkokungszone erzeugt wird.According to a further embodiment, the heating to be coked Product fraction but also through direct admixture of a hot hydrogen-containing one Gas mixture immediately before the product fraction enters the coking zone 15 take place. In this case, the product fraction via lines 7, 8, 17, 13 and 14 introduced directly into the coking zone 15, while the hydrogen-containing Hot gas in a gas generator 18 by partial oxidation of methane or a other hydrocarbon generated and via line 19 of the product fraction to be coked is admixed. By regulating the oxygen supply to the gas generator 18 can while the partial oxidation can be controlled so that on the one hand by the oxidation from carbon to carbon monoxide, sufficient heat to heat the to be coked Fraction at coking temperature arises, but that on the other hand also sufficient Hydrogen is generated for the coking zone.

Falls in der Verkokungszone 15 ein besonders reiner Koks erzeugt werden soll, beispielsweise für die Herstellung von Elektroden für metallurgische Prozesse, werden vor der Verkokung des Reaktionsproduktes die Feststoffe aus dieser abgetrennt. In diesem Falle wird das flüssige feststoffhaltige Reaktionsprodukt aus der Reaktionszone 4 über Leitungen 7 und 20 zunächst einer Feststoffabtrenneinrichtung 21 zugeführt, in der die Feststoffe in bekannter Weise, z.B. durch Filtration, Sedimentation oder auch durch Zentrifugieren, abgetrennt werden. Die nunmehr weitgehend von Feststoffen befreite zu verkokende Produktfraktion wird über eine Leitung 22 aus der Feststoffabtrenneinrichtung abgezogen und je nach der gewählten Art der weiteren Aufheizung über die Leitungen 9, 17, 13 und 14 oder auch über die Leitung 10, den Ofen 11 sowie die Leitungen 12, 13 und 14 der Verkokungszone 15 zugeführt.If a particularly pure coke is produced in the coking zone 15 should, for example, for the production of electrodes for metallurgical processes, the solids are separated from the reaction product before coking. In this case, the liquid solids-containing reaction product is removed from the reaction zone 4 initially fed to a solids separation device 21 via lines 7 and 20, in which the solids in a known manner, e.g. by filtration, sedimentation or also by centrifugation. Which are now largely made up of solids Freed product fraction to be coked is discharged via a line 22 from the solids separation device deducted and depending on the selected type of further heating via the lines 9, 17, 13 and 14 or via the line 10, the furnace 11 and the lines 12, 13 and 14 of the coking zone 15 are supplied.

Der in der Feststoffabtrenneinrichtung 21 anfallende feststoffreiche Rückstand wird über eine Leitung 23 aus der Anlage abgezogen. Ggf. kann dieser Rückstand bzw. auch zumindest ein Teil des in der Verkokungszone 15 anfallenden Kokses in dem Gaserzeuger 18 zur Herstellung des wasserstoffhaltigen Heißgases genutzt werden.The solids-rich that accumulates in the solids separation device 21 The residue is withdrawn from the plant via a line 23. If necessary, this residue can or at least part of the coke accumulating in the coking zone 15 in the gas generator 18 can be used to produce the hydrogen-containing hot gas.

Die in der Verkokungszone 15 entstehenden Dämpfe werden unter der Verkokungstemperatur von etwa 5000 C über eine Leitung 24 abgezogen und ebenfalls dem Mischer 2 zugeleitet. Diese Dämpfe bewirken zusammen mit den Dämpfen aus Leitung 6 die Aufheizung des frischen Kohlebreis auf etwa die Anspringtemperatur der Reaktionszone 4, so daß, und hierin liegt ein wesentlicher Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens, auf die Zufuhr von Fremdwärme in schwer zu handhabenden Wärmetauschern zur Aufheizung des frischen Kohlebreis verzichtet werden kann. Im Zuge des direkten Wärmetausches der genannten Dämpfe mit dem Kohlebrei wird nahezu das ganze Wasser aus der Kohle ausgetrieben, so daß auch auf die energieaufwendige Trocknung der Kohle im Zuge ihrer Vorbereitung verzichtet werden kann.The vapors formed in the coking zone 15 are under the Coking temperature of about 5000 C drawn off via a line 24 and also fed to mixer 2. These vapors work together with the vapors from conduit 6 the heating of the fresh coal paste to approximately the light-off temperature of the reaction zone 4, so that, and this is a major advantage of the proposed method, on the supply of external heat in difficult-to-use heat exchangers for heating the fresh coal rice can be dispensed with. In the course of the direct heat exchange of the vapors mentioned with the coal pulp, almost all of the water is removed from the coal driven out, so that also on the energy-consuming drying of the coal in the train their preparation can be dispensed with.

Die im Mischer 2 anfallenden Gase und Dämpfe, die sich im wesentlichen aus Restwasserstoff, Wasserdampf, geringen Mengen tiefsiedenden Kohlenwasserstoffen, wie Methan und Äthan u.a., und insbesondere den als Produkt anfallenden Destillaten im Naphtha- und Mittelölbereich zusammensetzen, werden über eine Leitung 25 aus der Anlage abgezogen und einer hier nicht dargestellten destillativen Weiterverarbeitung zugeführt. Aufgrund ihres aromatischen Charakters eignen sich die gewonnenen Destillate insbesondere zur Herstellung von Benzin.The gases and vapors occurring in the mixer 2, which are essentially from residual hydrogen, water vapor, small amounts of low-boiling hydrocarbons, such as methane and ethane, and especially the distillates that arise as a product in the naphtha and middle oil area are made up via a line 25 withdrawn from the system and a further processing by distillation, not shown here fed. Due to their aromatic character, the distillates obtained are particularly suitable for the production of gasoline.

Besonders bei der Verwendung schwer aufschließbarer Kohlen kann es sich als zweckmäßig erweisen, die Mischstufe 2 bereits als eine erste Reaktionsstufe für die Kohle auszubilden und die sich anschließende Reaktionszone sozusagen als zweite Reaktionsstufe unter einem höheren Druck zu betreiben. In diesem Falle wird die Wasserstoffzufuhr über die Leitungen 16 bzw. 19 so erhöht, daß der zur Verfügung gestellte Wasserstoff nicht nur für die Verkokungszone, sonder zusätzlich auch noch für die erste Reaktionsstufe, die dabei zweckmäßigerweise unter etwa dem Druck der Verkokungszone betrieben wird, ausreicht.Especially when using hard-to-open coals it can prove to be expedient, the mixing stage 2 already as a first reaction stage to train for the coal and the subsequent reaction zone, so to speak as to operate the second reaction stage under a higher pressure. In this case it will the hydrogen supply via the lines 16 and 19 is increased so that the available provided hydrogen not only for the coking zone, but also additionally for the first reaction stage, which is expediently under about the pressure of the Coking zone is operated, is sufficient.

Umgekehrt kann bei der Verarbeitung von leicht aufschließenden Kohlen, aber auch bei der Hydrierung von Schweröl oder bisanden, der direkte Wärmetausch zwischen den heißen Produktdämpfen und dem zu behandelnden Ausgangsstoff unmittelbar in die Reaktionszone 4 integriert werden, wobei diese dann zweckmäßigerweise unter etwa dem Druck der Verkokungszone 15 betrieben wird, der bei etwa zwischen 10 und 30 bar liegt. Die als Endprodukt gewonnenen Destillatdämpfe können in diesem Falle direkt vom Kopf der Reaktionszone 4 abgezogen werden.Conversely, when processing easily digesting coals, but also with the hydrogenation of heavy oil or bisandes, the direct heat exchange between the hot product vapors and the raw material to be treated be integrated into the reaction zone 4, which then expediently under about the pressure of the coking zone 15 is operated, which is between about 10 and 30 bar. The distillate vapors obtained as the end product can in this case are withdrawn directly from the top of reaction zone 4.

Der in der Verkokungszone 15 anfallende Koks wird in diesem Ausführungsbeispiel über eine Zuführung 26 in einem Vergaser 27, vorzugsweise einem Festbettvergaser, eingespeist und dort zu einem kohlenmonoxid- und wasserstoffhaltigen Rohgas vergast. Der benötigte Sauerstoff strömt dem Vergaser 27 über eine Leitung 28 zu.The coke accumulating in the coking zone 15 is used in this exemplary embodiment via a feed 26 in a gasifier 27, preferably a fixed bed gasifier, fed in and gasified there to form a raw gas containing carbon monoxide and hydrogen. The required oxygen flows to the gasifier 27 via a line 28.

Das Rohgas aus dem Vergaser 26 wird in einem nachgeschalteteen Anlagenteil 29 gereinigt und konvertiert und dann in einer Anlage 30 einer an sich bekannten Fischer-Tropsch-Synthese unterzogen. Die in dieser Anlage hergestellten Kohlenwasserstoffe eignen sich aufgrund ihres paraffinischen Charakters besonders vorteilhaft zur Herstellung von Dieseltreibstoff.The raw gas from the gasifier 26 is in a downstream part of the plant 29 cleaned and converted and then in a plant 30 of a known per se Subjected to Fischer-Tropsch synthesis. The hydrocarbons produced in this facility are particularly suitable for production due to their paraffinic character of diesel fuel.

Nach dem vorgeschlagenen Verfahren gelingt es somit, in einer einzigen Anlage sowohl Treibstoff für Benzinmotoren als auch Treibstoff für Dieselmotoren zu produzieren, wobei je nach Erfordernis die Produktion leicht zu gunsten einer Treibstoffart verschoben werden kann. Durch Milderung der Verfahrensbedingungen (Druck, Temperatur) in der Reaktions- oder der Verkokungszone reduziert sich z.B. die Produktion aromatischer Destillate zugunsten der Kokserzeugung, während umgekehrt bei schärferen Hydrier- und Verkokungsbedingungen die Koksausbeute zugunsten der Destillatausheute zurückgeht.According to the proposed method, it is thus possible in a single Plant both fuel for gasoline engines and fuel for diesel engines to produce, with the production slightly in favor of one, depending on the requirement Fuel type can be shifted. By easing the process conditions (Pressure, temperature) in the reaction or coking zone is reduced e.g. the production aromatic distillates in favor of coke production, while conversely the coke yield under more severe hydrogenation and coking conditions in favor of the distillate today.

Zur Bindung des in der Kohle enthaltenen Schwerfels, der bei der Verbrennung des Kokses, z.B. in einer Wirbelschichtfeuerung, freigesetzt würde, können dem frischen Kohlebrei und/oder der zu verkokenden Produktfraktion zudem schwefelbindende Stoffe, wie z.B.To bind the heavy rock contained in the coal that occurs during combustion of the coke, e.g. in a fluidized bed furnace, could be released into the fresh Coal pulp and / or the product fraction to be coked also contains sulfur-binding substances, such as.

Kalziumoxid oder Kalziumkarbonat, zugegeben werden, wobei, wie sich gezeigt hat, diese Kalziumverbindungen aufgrund ihrer oberflächenaktiven Wirkung sogar zu einer weiteren Steigerung der Olausbeute beitragen.Calcium oxide, or calcium carbonate, may be added, as is has shown these calcium compounds due to their surface-active effects even contribute to a further increase in the oil yield.

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Claims

Process for liquefying coal Patent claims: 1. Process for liquefying coal, in which the ground coal is mixed with grind oil to form a pulp mixed and under increased pressure and temperature in a reaction zone is liquefied in the presence of hydrogen and possibly a catalyst, characterized in that that the reaction product leaving the reaction zone is fed to a coking zone and that the hot gases and vapors withdrawn from the coking zone in heat exchange with the one to be heated Coal pulp to be cooled.

2. The method according to claim 1, characterized in that the from the hot gases and vapors withdrawing from the coking zone in direct heat exchange the coal pulp to be heated and that the during this heat exchange uncondensed portion of the gases and vapors separated from the heated coal pulp will.

3. The method according to claims 1 or 2, characterized in that that the gases and vapors contained in the reaction product are separated and at least are partially fed directly to the direct heat exchange with the coal pulp.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the pressure in the reaction zone is <300 bar, preferably between 150 and 250 bar.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that the coking zone is operated under about the pressure of the reaction zone.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the reaction zone is formed in two stages, the pressure in the first Stage is lower than the pressure in the second stage.

7. The method according to claim 6, characterized in that the pressure the first reaction stage is between about 10 and 50 bar.

8. The method according to claims 6 or 7, characterized in that that the coking zone is operated under about the pressure of the first reaction zone and that the direct heat exchange between the vapors and gases from the coking zone and the coal pulp to be heated takes place in the first reaction zone.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that that before the coking of the reaction product, the solids contained in this are at least partially separated.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized marked, that the reaction product before its coking to a temperature between about 450 and 6000 C is heated.

11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in, that the heating of the reaction product to be coked by indirect supply from external heat.

12. The method according to one of claims 1 to 11, characterized in that that the reaction product to be coked is admixed with hydrogen.

13. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in, that the heating of the reaction product to be coked by adding a hydrogen-containing fuel obtained by partial oxidation of a carbonaceous fuel Hot gas takes place.

14. The method according to claim 13, characterized in that the to coking reaction product the hot gas at at least two in the direction of flow of the reaction product is added one behind the other.

15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that that the heating of the reaction product to be coked takes place in two stages, wherein in a first Ctufe external heat and in the first downstream second Stage a hydrogen-containing hot gas is fed.

16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that that the reaction product to be coked before it is heated to the coking temperature Hydrogen donation oils are added, especially a higher-boiling fraction the already hydrogen-refined big profit of the plant.

17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that that the coke accumulating in the coking zone is gasified and that that which is obtained in the process After its purification and partial conversion, crude gas is at least partially a Fischer-Tropsch synthesis subjected to the production of higher-boiling paraffinic hydrocarbon fractions will.

18. The method according to any one of claims 1 to 17, characterized marked, that the fresh coal and / or the reaction product to be coked is sulfur-binding Substances are added.

19. The method according to any one of claims 1 to 18, characterized in, that at least partially petroleum fractions as grind oil and / or during processing Crude oil residues arising from crude oil, in particular those still containing catalyst Petroleum hydrogenation residues can be used.

20. Application of the method according to one or more of the claims 1 to 19 on the processing of heavy petroleum fractions, oil sands or blue shale.