DE3790187C2

DE3790187C2 - Verfahren zur Herstellung eines getrockneten korpuskularen Brennstoffs sowie Verwendung des Brennstoffs zur Herstellung höherwertigen Flüssigbrennstoffs

Info

Publication number: DE3790187C2
Application number: DE3790187A
Authority: DE
Inventors: John J Simmons
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-04-04
Filing date: 1987-03-25
Publication date: 1998-07-09
Anticipated expiration: 2007-03-26
Also published as: GB2225338B; US4705533A; WO1987005891A1; GB2225338A; NZ219824A; AU603095B2; JPH0747751B2; ES2009214A6; EP0298087A4; EP0298087A1; GB8822155D0; JPS63503461A; JPH06322383A; ZA872338B; AU7236787A; CA1302706C; JP2607424B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines getrockneten korpuskularen Kohlenbrennstoffs nach den Patentansprüchen 1 und 9 sowie auf eine Verwendung des Brennstoffs Verfahren zur Herstellung einer stabilisierten wäßrigen Aufschlämmung aus getrocknetem Kohlebrennstoff nach den Patentansprüchen 13, 17 und 22.

Geringwertige Kohle umfaßt kohlenstoffhaltige Brennstoffe wie Lignit, Braunkohle und subbituminöse Kohle. Jede dieser geringwertigen Kohlearten enthält uner wünscht hohe Mengen von Wasser. Torf ist ein kohlenstoffhaltiger Brennstoff, der ebenfalls einen hohen inneren Wassergehalt aufweist. Dieses Problem ist allen Kohlearten gemeinsam, obwohl in höherwertigen Kohlearten, wie Anthrazit und bituminöser Kohle, das Problem weniger schwerwiegend ist, weil der Wassergehalt einer solchen Kohle normalerweise nie driger und der Heizwert höher ist.

Geringwertige Kohlearten und Torf enthalten, so wie sie produ ziert werden, normalerweise etwa 20 bis etwa 65 Gew.-% Wasser. Während viele dieser Kohlearten und Torf als Brennstoffe begehrt und sehr reichlich vorhanden sind, wird die Benutzung solcher ge ringwertiger Kohlearten und Torf als Brennstoff in großem Maße durch die Tatsache gehindert, daß sie einen hohen Prozentsatz von Wasser enthalten. Die Versuche, solche Kohle oder Torf zur Nutzung als Brennstoff zu trocknen, wurden durch die Neigung solcher Koh learten gehindert, sich nach dem Trocknen selbst zu entzünden und während der Lagerung des Transports oder dergleichen zu verpuffen.

Daß bei solchen geringwertigen Kohlearten und Torf erforderliche Trocknen muß sowohl das Oberflächenwasser als auch große Mengen von vorhandenem Porenwasser entfernen. Wenn höherwertige Kohle arten getrocknet werden, geschieht das Trocknen im Gegensatz dazu gewöhnlich zum Zwecke des Entzugs des Oberflächenwassers von den Kohleteilchenoberflächen, jedoch nicht des Porenwassers, da der Porenwassergehalt von höherwertigen Kohlearten relativ niedrig ist. Kohletrocknungsverfahren mit höherwertigen Kohlearten benö tigen viel geringere Heiztemperaturen, und eine solche Kohle hat beim Verlassen des Trockners oftmals Temperaturen von unter etwa 45°C. Im Gegensatz dazu erfordern Verfahren zum Entzug des Porenwassers eine höhere Verweilzeit und führen zum Erhitzen der inneren Bereiche der Kohle- oder Torfteilchen. Die Kohle, die ein Trocknungsverfahren zum Entzug des Porenwassers verläßt, hat typischerweise eine Temperatur von etwa 54 bis 121°C. Die sich ergebende getrocknete Kohle oder der Torf hat eine starke Neigung, sich während der Lagerung, des Trans ports oder dergleichen selbst zu entzünden, und neigt ebenfalls zum Reißen, Aufbrechen oder zum Zerbrechen unter sehr häufiger Bildung eines feinen, explosiven Staubes. Transports oder derglei chen zu entzünden und neigt ebenfalls zum Reißen, Aufbrechen oder zum Zerbrechen unter sehr häufiger Bildung eines feinen explosiven Staubes.

Es ist sehr erwünscht, daß geringwertige Kohlearten und Tore zur weitergehenden Benutzung als das gegenwärtig möglich ist, zur Ver fügung stehen. Geringwertige Kohlearten und Torf weisen typischer weise einen relativ niedrigen Schwefelgehalt auf, was eine sehr erwünschte Eigenschaft ist. Große Lagerstätten geringwertiger Koh le und von Torf sind überall in der Welt gefunden worden und blei ben eine weitgehend unerschlossene Energiequelle. Jedoch bedeu ten große Mengen Wasser in den geringwertigen Kohlearten und im Torf, daß die Frachtkosten den Transport eines großen Teils Was ser beinhalten, wenn der Brennstoff transportiert und wegen seines erwünschten niedrigen Schwefelgehalts verbrannt wird. In kalten Klimazonen sind die gefrorene, geringwertige Kohle und der Torf sehr schwer zu transportie ren, da sie gefrieren und an den Eisenbahnwagen und Transporteinrichtungen an haften. Der Heizwert ist ebenfalls viel niedriger als bei höherwertiger Kohle, da ein wesentlicher Anteil des Brennstoffes Wasser anstelle von brennbarem, koh lenstoffhaltigem Stoff ist. Da viele industrielle Öfen nicht zur Verbrennung sol cher Brennstoffe mit niedrigem Heizwert eingerichtet sind, werden geringwertige Kohlearten und Torf typischerweise nicht genutzt, oder wenn sie genutzt werden, führen sie zu wesentlich niedrigeren Heizkesselkapazitäten und Wirkungsgraden. Wenn jedoch der Wassergehalt reduziert wird, wird der Heizwert erhöht, da ein viel größerer Anteil des Brennstoffes dann verbrennbarer kohlenstoffhaltiger Stoff ist.

Aus der DE-PS 419 906 ist ein Verfahren zur Entfeuchtung von nassen Brennstof fen mit Hilfe von wasserunlöslichen oder in Wasser schwer löslichen Stoffen, ins besondere Ölen, bekannt geworden, wobei die Stoffe bei höherer Temperatur mehrmals in innige Berührung gebracht werden und vor jeder neuen Vermischung der Überschuß der vorhandenen Flüssigkeit in bekannter Weise abgeschleudert oder abgepreßt wird. In dem Verfahren ist nicht vorgesehen, den Ölgehalt der Kohle durch Entfernen der Kohle aus dem Ölbad zu steuern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines getrockneten korpuskularen Kohlenbrennstoffs mit einer verringerten Neigung zur Selbstentzündung und einem höheren Heizwert zu schaffen, und eine Verwendung des Brennstoffs zur Herstellung höherwertigen Flüssigbrennstoffs anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 9, 13, 17 und 22 gelöst.

Bei dem Verfahren nach dem Patentanspruch 1 wird geringwertige Kohle als Aus gangsmaterial verwendet, während beim Verfahren nach Anspruch 9 Torf als Ausgangsmaterial vorgesehen ist.

Die Patentansprüche 13, 17 und 22 lösen die erfindungsgemäße Aufgabe im Hin blick auf die Herstellung höherwertiger Flüssigbrennstoffe.

Geringwertige Kohlearten unter Einschluß von Lignit, Braunkohle und subbitu minöser Kohle als auch Torf mit hohen Feuchtigkeitsgehalten werden getrocknet, um den Wassergehalt zu verringern und den Heizwert zu erhöhen. Die geförderte Kohle wird zerkleinert, so daß die größte Teilchengröße nicht größer als 7,62 cm im Durchmesser beträgt. Im Fall von Torf wird er in Form von Stücken gefördert oder in Kügelchen gepreßt. Vorzugsweise ist die mittlere Teilchengröße zwischen 1,27 cm und 7,62 cm im Durchmesser und höchst vorzugsweise zwischen etwa 1,27 cm und 2,54 cm im Durchmesser.

Die grob gemahlene geringwertige Kohle oder der geförderte Torf wird dann in Öl getaucht und auf eine Temperatur von zwischen 150 bis 227°C erhitzt. Während des Erhitzens dringt das benutzte Öl ein und benetzt die geringwertige Kohle oder Torfteilchen und ersetzt z. T. die verbrauchte Feuchtigkeit. Die Benetzung schützt nicht nur den Stoff gegen Oxidation und Selbstentzündung, sondern verbessert die Brenneigenschaften durch Erhöhung des Heizwertes.

Nachdem die Feuchtigkeit bis auf unter etwa 5 Gew.-% entfernt wird, wird das Öl zum Wiederverwenden durch Sieben oder Zen trifugieren entfernt.

Nach dem Sieben und/oder Zentrifugieren wird das heiße Material vorzugsweise in getrennten isolierten Behältern aufbewahrt, wo seine gebundene Wärme noch vorhandene Feuchtigkeit und leicht- und mittelflüchtige Öle austreibt. Zusätzliche Wärme kann zuge führt werden, um den Ölgehalt weiter zu verringern. Es muß genug Öl auf der geringwertigen Kohle oder dem Torf verbleiben, um Oxi dation und Selbstentzündung zu verhindern. Anfängliches Erhitzen bei einer höheren Temperatur von 204 bis 232°C verringert die Trockenzeit und erzeugt mehr gebundene Wärme, die zum Austreiben der niedrigflüchtigen Öle aus der Kohle oder dem Torf benötigt wird.

Nach dem Kühlen hat die getrocknete geringwertige Kohle oder der Torf typischerweise einen Heizwert von etwa 9000 bis über 13 000 BTU per 0,454 kg und kann direkt verschifft oder fein vermahlen und weiter zu Kohle-Öl- oder Kohle-Wasser-Brennstoffmischungen verarbeitet werden. Es versteht sich, daß der Begriff "Kohle" ge trockneten Torf einschließen kann, der einen erhöhten Heizwert aufweist.

Wasserdampf und Öldämpfe, die aus der Trockeneinheit entweichen, werden vorzugsweise durch einen Kondensator und darauf durch ei nen Wasser-Öl-Separator geleitet. Das Öl kann daraufhin weiter zu einem getrennten, zweitraffinierten hochwertigen Ölnebenprodukt verarbeitet oder durch das Trockensystem zurückgeführt werden. Wenn Altöl oder andere Öle mit einem hohen Destillationspunkt verwendet werden, enthält der Dampf wahrscheinlich keine genügend großen Mengen von Öldampf, um die Benutzung eines Kondensators zu erfordern.

Öldampf, welcher aus der zweiten Reaktionseinheit entweicht, wird vorzugsweise durch einen getrennten Kondensator geleitet, da nun mehr sehr wenig Wasserdampf vorhanden ist. Dies kondensierte Öl wird dann weiter nach Verfahren behandelt, die Fachleuten bekannt sind, um ein hochwertiges Ölnebenprodukt zu erhalten.

Die getrocknete, ölbenetzte, geringwertige Kohle oder der Torf wird durch einen dünnen Ölfilm geschützt, der jedes Teilchen vollständig in der Weise durchdrungen hat, daß es nunmehr wenig Wasser absorbiert, jedoch in Form einer stabilen wäßrigen oder Ölsuspension benutzt werden kann. Der erfindungsgemäße Kohle- Wasser-Flüssigbrennstoff enthält eine waßrige Suspension sol cher getrockneten ölbenetzten, geringwertigen Kohle oder eines Torfs. Der flüssige Brennstoff wird durch Mahlen der ölbenetzten getrockneten Kohle oder des Torfs zu etwa 75% zu einer Korngröße von unter 7,4 cm oder weniger erhalten. Ein die Suspension sta bilisierendes Mittel wird hinzugefügt, welches vorzugsweise ein Wasser/Gel absorbierendes Mittel ist, wie hydrolysiertes, ver seiftes Stärkepfropfpolymer eines Polyacrylonnitrils, wie im US- Patent 3 997 484 offenbart ist.

Eine typische Kohle-Wassermischung enthält 44 bis 70% Kohle, 29 bis 55% Wasser, 1 bis 5% Öl und nicht mehr als etwa 0,5% suspendierende Mittel. Der so zubereitete Flüssigbrennstoff kann mit kleineren Brennerveränderungen in Industrieöfen eingesetzt werden, die vorher schweres Heizöl verbrannt haben.

Beispiel 1

Roher, luftgetrockneter Sodentorf, der durch ein Sieb von 3,1 cm Maschenweite der St. Louis County, Minnesota, gesiebt wurde, und etwa 35% Feuchtigkeit enthält und einen Heizwert von 5500 BTU pro 0,454 kg aufweist, wurde in gebrauchtes Kraftfahrzeugmotorenöl ge taucht, welches auf 240°C erhitzt wurde. Nach einer 12 Minuten dauernden Erhitzung wurde der Sodentorf gesiebt, um das über schüssige Öl zu entfernen, und in einem getrennten isolierten Be hälter langsam abgekühlt. Ölflüchtige Bestandteile entwichen, bis die Temperatur des Torfes auf etwa 116°C abkühlte. Der getrock nete Torf wurde sodann analysiert und es wurde ein Heizwert von 11 449 BTU pro 0,454 kg und ein Schwefelwert von 0,43 gefunden. Das obige Produkt war schwarz statt braun und vollständig mit einem dünnen Film von Altöl durchtränkt. Ein Teil des Produktes wurde in einen getrennten Behälter gebracht und entzündet. Die Verbrennung wurde vollständig durchgeführt und die verbleibende Asche gewogen. Der Aschegehalt war 7,3%. Der niedrige Schwefel gehalt würde das Produkt als einen hochwertigen niedrigschwefli gen Brennstoff qualifizieren.

Es wurde gefunden, daß wegen der faserigen feinkörnigen Natur des Torfes sich die Trocknung von der des Lignits und der subbitumi nösen Kohle unterscheidet. Die Trocknungszeit zwischen Torfsoden und in Kugelform gebrachtem und gemahlenem Torf war ebenfalls unterschiedlich. Die Torfkügelchen benötigten eine längere Trockenzeit als der sodenförmige oder gemahlene Torf. Der in Kugel form gebrachte Torf stellte ein sehr gut handzuhabendes Produkt dar. Es wurde ebenfalls herausgefunden, daß, wenn der Torf zu nächst in Kugelform gepreßt wurde, die Feuchtigkeit mit nur einem kleinen Verlust von Stärke und Größe der ursprünglichen Kügel chen entfernt werden konnte.

Torf ist keine geringwertige Kohle. Fachleute betrachten Torf nicht als eine geringwertige Kohle, z. T. wegen seiner Unterschie de im chemischen und physikalischen Aufbau und in der Handhabung. Jedoch qualifizieren der niedrige Heizwert und der hohe Feuchtig keitsgehalt Torf als hervorragenden Kandidaten für die Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann Torf mit einem Feuchtig keitsgehalt bis 60% und Heizwerten von etwa 3500 BTU pro 0,454 kg zu einem hochenergetischen Produkt getrocknet werden, das we niger als 3% Feuchtigkeit enthält und einen Heizwert von über 10 000 BTU pro 0,454 kg aufweist. Angereicherter, getrockneter Brennstoff weist eine wesentlich verringerte Neigung zur Selbst entzündung mit wesentlich weniger Verpuffung und Staubbildung auf. Das Verschiffen unter Frostbedingungen ist kein Problem, da das Produkt weniger als 3% Feuchtigkeit enthält.

Beispiel 2

Velva-Lignit-Kohle mit 36% Feuchtigkeit und einem Heizwert von 6550 BTU pro 0,454 kg wurde zu einer Korngröße von weniger als 2,54 cm im Durchmesser zerkleinert. Automobilaltöl wurde gesam melt,gefiltert und als Heißöl zum Trocknen dieser geringwertigen Kohle benutzt. Die Kohle wurde in dem Heißöl bei einer Temperatur von etwa 165°C getrocknet, was ihren Feuchtigkeitsgehalt auf etwa 3% verringerte. Der Heizwert wurde von 6550 auf 10 070 BTU pro 0,454 kg angehoben.

Beispiel 3

Um den Gehalt an Öl, das in der Kohle oder in dem Torf verbleibt, weiter zu verringern, kann die getrocknete, geringwertige Kohle oder der Torf in einer getrennten Einheit auf eine Temperatur er hitzt werden, bei der bis zu 75% des verbleibenden Öles verdamp fen. Üblicherweise verbleiben 6 bis 8% des ursprünglichen Öls in den Öffnungen nach dem Sieben, Zentrifugieren oder Druckfiltern, und dieser Verdampfungsvorgang reduziert den Ölgehalt weiter auf etwa 1,5 bis 4%.

Das verdampfte Öl wird vorzugsweise in einer Kühleinheit gesam melt und dem ursprünglichen Heizöltank wieder zugeführt. Altöl, Heizöl nach der amerikanischen Spezifikation Nr. 5 oder Nr. 6 oder Öl mit einem hohen Prozentsatz von hochflüchtigen Bestand teilen, wird vorzugsweise als Make-up-Öl hinzugefügt, um das Öl zu ersetzen, das von der Kohle oder dem Torf festgehalten wird.

Nach der Siebung der getrockneten ölbenetzten geringwertigen Koh le oder des Torfes wird der heiße Werk in einen getrennten iso lierten Behälter oder eine Tonne verbracht, wo die gebundene Wärme alle verbleibende Feuchtigkeit sowie die niedrigen und mit telflüchtigen Öle austreibt. Zusätzliche Wärme kann zugeführt werden, um den Ölgehalt weiter auf 1,5 bis 4% zu senken, was ge nügend Öl ist, um Oxidation und Selbstentzündung zu verhindern. Anfängliches Erhitzen auf eine höhere Temperatur von 204 bis 232°C verringert die Trockenzeit und erzeugt mehr gebundene Wär me, die benötigt wird, um die niedrigflüchtigen Öle aus der Kohle oder dem Torf auszutreiben.

Beispiel 4

Die Menge des Öls, die von der getrockneten Kohle oder dem Torf festgehalten wird, kann durch Entfernen der Kohle oder des Torfes aus dem Heißöl reduziert werden, während Wasserdampf noch von den trocknenden Kohleteilchen entweicht. Der entweichende Dampf ver ringert die Ölmenge, die in die Risse und Poren der geringwerti gen Kohle oder des Torfs eindringt. Die Trockenzeit hängt von der Art der Porosität und der Teilchengröße ab.

Ein Velva-Lignit mit 36% Feuchtigkeit und einem Heizwert von 6600 BTU pro 0,454 kg wurde zu 100% auf eine Korngröße von we niger als 2,54 cm zerkleinert und in Altöl getaucht, welches auf eine Temperatur von 177°C erhitzt wurde. Eine Hälfte (Muster A) der Kohle wurde nach 10 Minuten entfernt, von Flüssigkeit be freit und gesiebt, um das überschüssige Öl zu entfernen. Der Öl gehalt betrug 8%. Die verbleibende Hälfte (Muster B) wurde aus dem Heißöl nach 16 Minuten entfernt, von der Flüssigkeit befreit und gesiebt. Der in der Kohle verbliebene Ölgehalt war 12%.

Muster A wurde in Luft weiter auf 218°C 10 Minuten lang erhitzt, wodurch ein Teil des Öls verdampft wurde und ein endgültiger Öl gehalt von etwa 3% verblieb, welcher ausreichte, um die Kohle gegen Selbstentzündung zu schützen. Muster B wurde auf 218°C über einen Zeitraum von 10 Minuten erhitzt und der verbliebene Ölge halt wurde nur auf 8% reduziert.

Es ist wichtig, die Zeit und die Temperatur des Ölbades zu steu ern, um den Gehalt des in dem Endprodukt verbleibenden Restöls zu verringern.

Während das Wasser aus den Kohle- oder Torfteilchen entweicht, dringt sehr wenig Öl in die Teilchen gegen den Druck des entwei chenden Dampfes ein. Nachdem ein größerer Teil des Wassers ausge trieben oder verdampft ist, dringt jedoch das umgebende Öl ein und füllt die Leerräume, die das ausgetretene Wasser zurückgelas sen hat. Einige Zellen brechen zusammen und ein kleinerer Prozent satz Öl (üblicherweise weniger als 15%) dringt in die Kohle ein als der ausgetriebene Wassergehalt, welcher üblicherweise zwi schen 20 bis 55% liegt. Im Fall von Torf ersetzt bis zu 25% Öl den ursprünglichen Wassergehalt von 40 bis 65% in dem rohen un getrockneten Torf.

Die Beobachtung, daß nur eine kleine Ölmenge in die Kohle oder in den Torf eindringt,während das Wasser als Dampf entweicht, ist wichtig zur Steuerung der gesamten Ölmenge, die in dem endgültig getrockneten Kohleprodukt verbleibt. Es ist erwünscht, genügend viel Öl zurückzuhalten, um die Kohle vor nachfolgender Oxidation und Selbstentzündung (2 bis 5%) zu schützen und dabei nicht eine übergroße Menge von Öl zu belassen, da die zusätzlichen Kosten des überschüssigen Öles prohibitiv genug sein können, um das End produkt nicht wirtschaftlich erscheinen zu lassen. Deswegen wird die Kohle oder der Torf vorzugsweise aus dem Heißölbad entfernt, während der Dampf noch von mehr als 50% der Kohle- oder Torf teilchen entweicht. Diese Trockenzeit hängt ab von der Art, Poro sität und Teilchengröße und kann leicht von Fachleuten gesteuert werden.

Beispiel 5

Es wurde gefunden, daß die Trocknung beinahe sofort erfolgt, wenn die geringwertige Kohle zu einem Pulver vermahlen wird. Es ist jedoch viel schwieriger, das überschüssige Öl von einer fei nen Kohle zu entfernen als von einer groben Kohle, so daß die Vorteile der Erfindung nur erreicht werden, wenn die zu trock nende Kohle oder der Torf ursprünglich zu einer Teilchengröße von nicht weniger als einer mittleren Größe von etwa 0,63 bis 1,27 cm Durchmesser zerkleinert wird. Zerkleinern über diese Größenord nung hinaus, kann die Trockengeschwindigkeit erhöhen, aber sie erhöht ebenfalls stark das Risiko einer Selbstentzündung vor dem Trocknungsverfahren.

Das tatsächliche Erhitzen des Öls und der unbehandelten, zerklei nerten, geringwertigen Kohle oder des Torfes kann dadurch ausge führt werden, daß der bei dem Zerkleinerungsprozeß erzeugte Ab rieb verbrannt wird. Alternativ oder zusätzlich können übliche flüssige Brennstoffe verwendet werden, um das Öl oder die Kohle zu erhitzen.

Es wurde gefunden, daß das Trocknen von Torf oder anderer gering wertiger Kohle in gebrauchtem oder Altöl heftiges Schäumen verur sacht, wohingegen das Trocknen der gleichen Stoffe in Öl wie ei nem Heizöl der US-Spezifikation Nr. 2 oder pflanzlichem Öl nur wenig oder kein Schäumen hervorrief. Dem Schäumen kann begegnet werden durch Versehen der Trockeneinheit mit geeigneten Über fließeinrichtungen oder Abstreifern, um den Schaum zu entfernen, der vor zugsweise dem Prozeß wieder zugeführt wird. Das Schäumen kann auch dadurch gesteuert werden, daß die Trockeneinheit mit genü gend Kopfhöhe über dem Heißölbad ausgestattet wird, um das Über fließen zu verhindern oder durch das Hinzufügen von handelsübli chen Öl-Antischaum-Mitteln, die Fachleuten geläufig sind.

Beispiel 6

Die Zubereitung eines Kohle-Wasser-Flüssigbrennstoffes, kann eine wäßrige Suspension von getrocknetem ölbenetztem Torf, Lignit Braun- oder subbituminöser Kohle beinhalten. Die geringwertige Kohle wird zu einer groben Körnung zerkleinert (mittlere Teil chengröße größer als 0,635 und kleiner als 7,62 cm und in ein Öl, wie Heizöl, Rohöl, Mineralöl, pflanzliches Öl, Palmöl oder be nutztes Altöl eingetaucht. Torf wird zu Sodenstücken extrudiert oder in Kügelchen gepreßt, die eine mittlere Teilchengröße von mehr als 1,27 cm und weniger als etwa 7,62 cm Durchmesser aufwei sen. Die Kohle oder der Torf wird dann durch Erhitzen der Kohle oder des Torfs in einem Öl auf eine Temperatur von zwischen 163°C und 227°C getrocknet, bis ein Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 5 Gew.-% erreicht ist. Das überschüssige Öl wird dann ent fernt.

Die getrocknete, ölbenetzte Kohle oder der Torf wird dann zu etwa 75% zu einer Korngröße von weniger als 0,074 cm gemahlen, obwohl eine viel kleinere Korngröße von den Endprodukten hergestellt wird, die in einem Dieselmotor verbrannt werden sollen. Dann wird vorzugsweise ein die Suspension stabilisiertes Mittel und genü gend Wasser hinzugefügt, um ein stabiles pumpbares Gel zu bilden, welches ein wirkungsvoller Brennstoff für industrielle Feuerun gen, Kraftwerke und dergleichen darstellt. Vorzugsweise ist das absorbierende Mittel ein hydrolysiertes, verseiftes Stärkepfropf polymer von Polyacrylonitril, wie es in dem US-Patent 3 997 484 offenbart wird. Ein typischer Lignit-Wasserbrennstoff enthält et wa 45 bis 70% Lignit, etwa 2 bis 15% Öl, etwa 0,25 bis 0,075% des suspendierenden Mittels, 0,10 bis 0,02% eines anionischen, oberflächenaktiven Mittels wie Natriumstearat oder Mittel wie Alkylphosphat, Alkylsulfat oder Alkanschwefelsäure und etwa 20 bis 50% Wasser.

Die oberflächenaktiven Mittel können von industriellen und Haus haltdetergentien ausgewählt werden. Sogar Haushaltdetergentien, wie die der Marke Liquid Tide und Vel können mit guten Ergebnis sen benutzt werden. Ein paar Tropfen des Detergenz per Liter des Kohle-Wasserbrennstoffs reduzieren die Viskosität der Aufschläm mung erheblich.

Der Kohle-Wasserbrennstoff kann als Suspension auch andere nütz liche Additive enthalten unter Einschluß von feinverteiltem Kalk, der mit Schwefel in eine Verbindung eintritt zur Reduzierung der SO₂-Emissionen, Asche verändernde Additive wie Titan, Zirkon oder Magnesium oder Calciumoxide, um den Ascheschmelzpunkt zu erhöhen. Ascheveränderer wie Bentonit- oder Hectoriterden können ebenfalls hinzugefügt werden.

Die Benutzung von gebrauchtem oder Altöl zur Erzeugung von ange reicherten Brennstoffen mit hohem Wärmewert und hochwertigen, zweitraffinierten Ölen aus einem hochfeuchten, geringwertigen Brennstoffprodukt, wie Torf, Lignit, Braun- oder subbituminöse Kohle stellt ein einzigartiges und neues Verfahren zur Benutzung potentiell verschmutzter und geringwertiger natürlicher Recourcen dar. Es wird grob gemahlene, geringwertige Kohle eher als fein gemahlene Kohle verwendet, um Probleme in Verbindung mit feiner Kohle wie Explosion, Selbstentzündung, Verpuffung und übermäßige Staubbildung zu verhindern. Die getrocknete, ölbenetzte, ge ringstwertige Kohle und der Torf können leicht ohne zusätzliche Verschiffungskosten transportiert werden, die durch das Verschif fen von großen Mengen Wasser verursacht werden. Die große mittle re Teilchengröße der getrockneten Kohle und des Torfes macht es möglich, den Brennstoff viel schneller und leichter zu transpor tieren als getrocknete, pulverisierte Kohle.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines getrockneten korpusku laren Kohlenbrennstoffes mit einer verringerten Neigung zur Selbstentzündung und einem höheren Heizwert aus geringwertiger Kohle, gekennzeichnet durch

a) Zerkleinern einer geringwertigen Kohle zu einer durchschnittlichen Teilchengröße von zwischen 1,27 und 2,54 cm Durchmesser,
b) Eintauchen der zerkleinerten geringwertigen Kohle in ein Öl, welches aus der Gruppe Erdöl, Mineralöl, pflanzliches Öl und Palmöl ausgewählt wird,
c) Erhitzen der Öl-Kohle-Mischung auf eine Temperatur von zwischen etwa 162 bis 227°C, um die Kohle zu trocknen,
d) Steuern des Ölgehalts der geringwertigen Kohle durch Entfernen der geringwertigen Kohle aus dem Ölbad, während Wasserdampf noch aus der Kohle entweicht, und Erreichen des geforderten zu erreichenden Ölge halts in dem getrockneten Kohlebrennstoff durch Feststellen der Dampfmenge, die aus den trocknenden Kohleteilchen in dem Bad entweicht, und durch Ent fernen der geringwertigen Kohleteilchen aus dem Öl bad, wenn der Dampfwert erreicht ist, der den gefor derten Ölgehalt erzeugt, und
e) Entfernen des überschüssigen Öls von der benetzten Kohle.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den zu sätzlichen Schritt

f) Lagern der heißen ölbenetzten Kohle in einem iso lierten Behälter, um die gebundene Wärme der Kohle, die verbliebene Feuchtigkeit und zusätzliche flüch tige Öle austreiben zu lassen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch den zu sätzlichen Schritt

g) Erhitzen der ölbenetzten Kohle, um den Ölgehalt wei ter zu verringern, bis die Kohle eine Ölschicht ent hält, die die Wahrscheinlichkeit einer Selbstentzün dung und Oxidation wesentlich verringert.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Kohle aus dem Ölbad ent fernt wird, wenn der Dampf aus weniger als 50% der Kohleteilchen entweicht, um den endgültigen Ölgehalt des getrockneten Kohlebrennstoffs zu erhöhen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kohle aus dem Ölbad entfernt wird, wenn Dampf aus mehr als 50% der Kohleteilchen entweicht, um den endgültigen Ölgehalt des getrockneten Kohlebrennstoffs zu verringern.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt der getrockneten Kohle auf Werte zwi schen ungefähr 1 Gew.-% und 5 Gew.-% verringert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß geringwertige Kohle aus der Gruppe subbituminöse Kohle, Lignit und Braunkohle ausgewählt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geringwertige Kohle so zerkleinert wird, daß 75% der Kohle im Durchmesser zwischen etwa 1,27 und 3,81 cm liegt.

9. Verfahren zum Herstellen eines getrockneten, korpusku laren Brennstoffes mit einer verringerten Neigung zur Selbstentzündung und mit einem höheren Heizwert aus Torf, gekennzeichnet durch

a) Bereitstellen von Torf mit einer durchschnittlichen Teilchengröße zwischen etwa 1,27 und 7,62 cm im Durchmesser,
b) Eintauchen des Torfs in ein Öl aus der Gruppe Erdöl, Mineralöl, pflanzliches Öl und Palmöl,
c) Erhitzen der Öl-Torf-Mischung auf eine Temperatur zwischen etwa 162 bis 227°C, um den Torf zu trock nen,
d) Entfernen des Torfs aus dem Ölbad, während Wasser dampf noch aus dem Torf entweicht, und
e) Entfernen des überschüssigen Öls von dem benetzten Torf.

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Ent fernen des mit heißem Öl benetzten Torfs, während Was serdampf noch von mehr als 50% der Torfteilchen ent weicht, um den Gehalt an Öl zu verringern, der in das getrocknete Torfprodukt eindringt und dort festgehal ten wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt des Torfs auf Werte zwischen 1 und 5 Gew.-% vom Gesamtgewicht verringert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt

f) Lagern des mit heißem Öl benetzten Torfs in einem isolierten Behälter, um die gebundene Wärme des Torfs, die verbliebene Feuchtigkeit und zusätzliche flüchtige Öle austreiben zu lassen.

13. Verwendung des nach Anspruch 1 und Anspruch 9 herge stellten getrockneten Brennstoffs zur Herstellung eines höherwertigen Flüssigbrennstoffs, dadurch ge kennzeichnet, daß der Brennstoff einen Feuchtigkeits gehalt von weniger als etwa 5 Gew.-% aufweist, zu 75% zu einer Korngröße von unter 0,074 mm vermahlen und Wasser hinzugefügt wird, so daß die Verbindung zwi schen etwa 44 bis etwa 70 Gew.-% Kohle, etwa 29 bis etwa 55 Gew.-% Wasser und etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% Öl aufweist.

14. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die geringwertige Kohle aus der Gruppe subbitumi nöse Kohle, Lignit und Braunkohle ausgewählt ist.

15. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zusätzlich ein die Suspension sta bilisierendes Mittel enthält.

16. Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das die Suspension stabilisierende Mittel aus der Gruppe Stärkepfropfpolymere, anionische oberflächen aktive Mittel, Alkylphosphate, Alkylsulfate und Alkan schwefelsäure gewählt wird.

17. Verwendung des nach Anspruch 1 hergestellten getrock neten Kohlebrennstoffs zur Herstellung einer stabili sierten, wäßrigen Aufschlämmung dadurch gekennzeichnet, daß die geringwertige Kohle zu Pulver mit einer Korn größe von 0,074 bis 2,38 mm und einem Wassergehalt von weniger als 5 Gew.-% verarbeitet wird, Wasser und ein die Suspension stabilisierendes, Wasser absorbierendes Mittel und ein Wasser dispergierendes Mittel oder Detergens hinzugefügt werden, so daß der Kohlegehalt der Aufschlämmung etwa 44 bis etwa 70 Gew.-% beträgt, der Wassergehalt etwa 29 bis etwa 55 Gew.-%, der Öl gehalt etwa 1 bis etwa 5 Gew.-%, der Gehalt des die Suspension stabilisierenden, Wasser absorbierenden Mittels etwa 0 bis 0,8 Gew.-% und der Gehalt des Was ser dispergierenden Mittels oder Detergens etwa 0 bis 0,5 Gew.-%.

18. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das die Suspension stabilisierende, Wasser absor bierende Mittel eine Mischung von einem Gel bildenden Mittel und Dispergiermitteln aus der Gruppe Stärke- Pfropfcopolymere, anionische oberflächenaktive Mittel, Alkylphosphate, Alkylsulfate und Alkanschwefelsäure ist.

19. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Suspension stabilisierende, Wasser absorbie rende Mittel ein Stärkepfropfcopolymer ist.

20. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl aus der Gruppe Erdöl, Mineralöl, pflanzli ches Öl und Palmöl ausgewählt wird.

21. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl gebrauchtes oder Altöl ist.

22. Verwendung des nach Anspruch 1 hergestellten getrock neten Kohlebrennstoffs zur Herstellung einer stabili sierten, wäßrigen Aufschlämmung, dadurch gekennzeich net, daß die geringwertige Kohle zu Pulver mit einer Korngröße von 0,074 bis 2,38 mm und einem Wassergehalt von weniger als 5 Gew.-% verarbeitet wird, Wasser und ein die Suspension stabilisierendes, Wasser absorbie rendes, Gel bildendes Mittel und ein Wasser dispergie rendes Mittel oder Detergens hinzugefügt werden, so daß der Kohlegehalt der Aufschlämmung etwa 44 bis etwa 70 Gew.-% beträgt, der Wassergehalt etwa 5 bis 45 Gew.-%, der Ölgehalt 5 bis 45 Gew.-%, der Gehalt des die Suspension stabilisierenden, Wasser absorbieren den, Gel bildenden Mittels etwa 0 bis 0,8 Gew.-% und der Gehalt des Wasser dispergiertem Mittels oder Detergens etwa 0 bis 0,5 Gew.-%.