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Verfahren zur Steigerung der Ausbeute an Ölen bei dem Verschwelen
bituminöser Gesteine Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung
von Mineralölen aus einem flußmittelreichen Gestein mit Beimengungen bituminöser
Stoffe und bezweckt, das in dem Gestein enthaltene Bitumen nahezu vollständig zu
gewinnen und gleichzeitig eine besonders reiche Ausbeute an Ölen zu erzielen.
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Durch die Verschwelung von bituminösem Gestein, wie beispielsweise
Posidonienschiefer, werden bekanntlich flüssige und gasförrrlige Kohlenwasserstoffe
gewonnen; jedoch beträgt die bisherige Ausbeute selten mehr als 40 Prozent des im
Gestein enthaltenen Biturnens. Diese geringe Ausbeute ist auf folgende Umstände
zurückzuführen.
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Bei dem bisher bekannten Schwelverfahren beschickte man die Schwelretorten
mit Gestein, das sich entweder in felsartig gebrochenem oder in gemahlenem Zustande
befand. Diese Art der Beschickung ruft eine dichte Lagerung des Gesteins hervor,
die das Entweichen der aus der Gesteinsmasse austretenden Oldämpfe erschwert. Da
ferner im SclrwetQfen in der Mitte eine Temperatur von etwa ago° C und an den Retortenwänden
von 670 bis 700° C herrscht, so wird in einem Teile der Steinmasse die erforderliche
Schweltemperatur von 3oo bis q.oo° C nicht erreicht, in einem anderen Teile weit
überschritten. Da, wo die Schweltemperatur nicht erreicht w, werden die Öldämpfe
nicht in genügendem Maße ausgetrieben; da, wo sie überschritten wird, werden die
Öldämpfe zu Koks und Gas zersetzt. Dadurch wird natürlich die Ausbeute an Öldämpfen
wesentlich herabZemindert. Ferner ergibt sich eine Minderausbeute daraus, daß das
Gestein bis zu 35 Prozent Flußmittel enthält. Diese Flußmittel zusammen mit den
in dem Gestein noch enthaltenen Heizwerten in Form von Bitumen (bis zu
30 Prozent des Gesteins) bewirken, daß das Gestein an den Stellen der Retorte,
wo eine zu starke Erhitzung stattfindet, zuschmilzt, so daß der Austritt der Öldämpfe
gehemmt- und diese innerhalb des Gesteins verkokt werden.
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Nach einem anderen bekannten Verfahren wird der frisch geförderte
Posidonienschiefer gemahlen und in der Trockenpresse zu Steinen geformt. Diese Steine
werden in Ringöfen und ,andere Ziegelöfen eingesetzt und entzündet. Hierbei brennen
die Steine sich selbst fertig, während die. entweichenden überschüssigen Gase aufgefangen
und kondensiert oder unmittelbar zu Leuchtzwecken verwendet werden. Bei diesem Verfahren
ist die Ausbeute an Gasen und Ölen noch geringer als bei dem vorher beschriebenen
Schwelverfahren, weil ein wesentlicher Teil der D-estillationsproaükte zum Brennen
der Steine benutzt wird.
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Nach einem weiteren bekannten Verfahren wird rohgebrochener Ölschiefer
zunächst in einem unbeheizten Behälter mit Säure und Kohlenwasserstoffdämpfen behandelt.
Die äüre -und die warmen Kohlenivasserstofföle, die sich aus den Dämpfen niederschlagen,
wirken dabei lediglich als Lösungsmittel für das im Schiefer bereits vorhandene
Öl; das Biturnen, das in dem Schiefer enthalten ist, kann natürlich in dem unbeheizten
Behälter
nicht in- -lsolilenwasserstofföle umgewandelt werden.
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Durch die vorliegende Erifindung sollen die Mängel der vorstehend
geschilderten V erfahren beseitigt und eine Ausbeute an Ölen erzielt «-erden, die
angenähert i oo Prozent beträgt.
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Ein Ausführungsbeispiel des den Gegentand der Erfindung bildenden
Verfahrens soll ini nachstehenden beschrieben werden.
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Der Posidonienschiefer wird in bekannter Xeise zunächst gemahlen und
zu Formlingen gepreßt. Diese Formlinge werden in einer Schwelretorte so aufgestellt,
daß zwischen den einzelnen Formlingen sowie zwischen diesen und den Retortenwänden
Luftkanäle vorbanden sind. Nunmehr werden die Formlinge durch Beheizung der Retorte
langsam bis auf etwa 700" erhitzt. Die Beheizung erfolgt so, daß im Innern der Retorte
an allen Stellen jeweils angenähert dieselbe Temperatur herrscht. Hierbei können
die aus den Formlingen austretenden Öldämpfe ungehindert in den Luftkanälen entweichen.
Sie werden im Augenblicke der Bildung durch andauerndes Einleiten von hochüberhitztem
Wasserdampf oder von indifferenten Gasen oder auch durch Absaugen aus der Schwelretorte
entfernt. Die langsame Erhitzung verhütet hierbei die Gefahr eines Zuschmelzens
des flußmittelreichen Gesteins. Zweckmäßig wird die langsame Erhitzung so geleitet,
daß ein Ansteigen der Temperatur jeweils erst erfolgt, wenn die Destillationsprodukte
in schwächerem Maß aus den Formlingen austreten. Die Temperatursteigerung der Formlinge
kann ohne Schaden bis goo' durchgeführt werden. Bei etwa 700° C treten die letzten
Destillationsprodukte aus den Formlingen aus, während sich von 7oo bis goo° iin
wesentlichen nur noch Gase bilden. Während die Erhitzung langsam und stetig von
etwa 300 bis 45o- gesteigert wird, tritt die Hauptmenge der Üldämpfe aus
den Formlingen aus und bildet in diesen zahlreiche Poren, die den weiteren Austritt
von Öldämpfen wesentlich erleichtern. Nachdem die Temperatur von q.50° erreicht
und, wie bemerkt, die Hauptmenge der Öldämpfe ausgetrieben ist, ist der Kalorienwert
der noch in dem Gestein enthaltenen Bitumina so gering, daß nunmehr die Weitererhitzung
in der beschriebenen Weise erfolgen kann, ohne daß ein Zuschmelzen der Form-. linge
zu befürchten ist.
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Nach dem Abtreiben der Bitumina (bei etwa goo-) leitet inan Frischluft
in die Schwelkammer ein und erhitzt weiter bis auf etwa io5o=. Ist dieser Punkt
erreicht, so bilden die Formlinge ein hochporöses Erzeugnis von hoher Druckfestigkeit,
das sich wie Holz bearbeiten läßt und besonders für Isolationszwecke (als Ersatz
für Kieselgur) geeignet ist.
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Man kann auch den ganzen Schwelprozeß stark verkürzen, wenn man das
Bitumen aufschließt. Als zweckdienliches Mittel hierfür erweist sich Säure, besonders
Salzsäure. :Man kann auch säureabspaltende Stoffe. besonders Chloride, verwenden.
Beispielsweise mischt man das gemahlene Gestein mit i bis 25 Prozent Magnesiumchlorid,
das bei i8o bis 2oo° C Salzsäuregas abspaltet. Dieses wirkt in statu nascendi aufschließend
auf das Bitumen. Hierbei ist auch wesentlich, daß die sowohl ini Gestein als auch
in den Ölen vorhandenen Schwefelverbindungen durch die Einwirkungen des Salzsäuregases
zerstört werden.