DE387577C

DE387577C - Process for obtaining tar from bituminous fuels, which is particularly suitable as a briquetting agent

Info

Publication number: DE387577C
Application number: DEP36453D
Authority: DE
Original assignee: Carbozit A G
Current assignee: Carbozit A G
Priority date: 1918-02-10
Filing date: 1918-02-10
Publication date: 1923-12-29

Description

Verfahren zur Gewinnung eines als Brikettierungsmittel besonders geeigneten Teers aus bituminösen Brennstoffen. Das bekannte Verfahren, aus Braunkohlen lediglich durch Zusammenpressen Brikette herzustellen, vermag kein Endprodukt von hohem Heizwert zu liefern. Erstens muß nämlich das Brikett einen mehr oder minder hohen. Wassergehalt haben, da es sonst Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt und platzt. Zweitens enthalten die Brikette noch alle diejenigen nicht brennbaren Körper, die auch in ier Rohkohle sich vorfinden. Diese nicht brennbaren Bestandteile vermindern naturgemäß den Heizwert.Process for obtaining a particularly suitable briquetting agent Bituminous fuel tar. The well-known process, from lignite only No end product of high calorific value is capable of producing briquettes by pressing them together to deliver. First of all, the briquette must be more or less high. Water content otherwise it will absorb moisture from the air and burst. Second included The briquette still contains all those non-combustible bodies that are also in ier raw coal to find oneself. These non-flammable components naturally reduce the calorific value.

Außerdem aber ist dieses Verfahren der einfachen Brikettierung nur bei solchen Kohlen anwendbar, die infolge ihres hohen Gehaltes an Bitumen genügend Bindekraft besitzen. Bei Kohlen anderer Beschaffenheit muß ein Bindemittel zugesetzt werden.In addition, however, this method is only simple briquetting Applicable to those coals which, due to their high bitumen content, are sufficient Have cohesive power. In the case of coals of a different nature, a binding agent must be added will.

Um diese Notwendigkeit zu umgehen, wurde vorgeschlagen, die Kohle so lange einer teilweisen Destillation zu unterwerfen, bis die leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffe entfernt und nur die schweren Kohlenwasserstoffe zurückgeblieben waren. Da diese meist eine hohe Bindekraft besitzen, sollte dann dieKohle brikettierfähig werden. Abgesehen davon, daß die Ausbeuteverhältnisse derartige Verfahren fast stets zur Unwirtschaftlichkeit verurteilen, ist zu beachten, daß bei Anwendung teilweiser Destillation gerade diejenigen Kohlenwasserstoffe der Kohle entzogen werden, die ihr den hohen Heizwert verleihen und ein langflaminiges Verbrennen bewirken. Es wurde auch versucht, Kohle mit Bindemitteln, die zuvor auf eine hohe Temperatur gebracht waren, zusammenzupressen, wobei durch das heiße Bindemittel das Bitumen in der Kohle erweicht und ein Zusammenbacken erzielt werden sollte.To circumvent this need, it was proposed to use coal subject to partial distillation until the volatile Hydrocarbons removed and only the heavy hydrocarbons left was. Since these usually have a high binding power, the coal should then be briquettable will. Apart from the fact that the yield ratios such procedures almost always condemn to inefficiency, it should be noted that when using partial Distillation precisely those hydrocarbons that are removed from the coal give it the high calorific value and cause a long-flame burning. It was also tried to bind coal with binders previously at a high temperature were brought together, whereby the bitumen through the hot binder softened in the coal and caking should be achieved.

Daß irgendeines dieser Verfahren besondere Bedeutung gewonnen habe, ist nicht bekannt geworden. Diese bekannten' Verfahren gehen von Irrtümern bezüglich der chemischen Beschaffenheit der Kohlen aus, und diese Irrtümer kommen in der Unwirtschaftlichkeit der Verfahren zum Ausdruck, dann aber auch darin, daß ein Endprodukt erzielt wird, dem die Eigenschaften einer guten Flammkoh.ie und der hohe Heizwert fehlen; es sei denn, daß diesem Übelstand durch die Beimengung entsprechend großer Bindemittelmengen, die an sich schon hohen Heizwert besitzen, abgeholfen wird.That any of these procedures have gained particular importance, has not become known. These known 'methods are based on errors regarding the chemical nature of the coals, and these errors result in inefficiency the process of expression, but also in the fact that an end product is achieved, which lack the properties of a good flame coal and the high calorific value; it be because that this disadvantage by adding correspondingly large amounts of binding agent, which already have a high calorific value.

Nun ist es aber bekannt, daß bei der Destillation von Kohle mit steigender Temperatur verschiedenartige Phasen durchlaufen werden. So werden z. B. bei Temperaturen bis zu 16o° neben Wasser fast ausschließlich ausgeschieden: Essigsäure, Kohlensäure, Schwefelwasserstoff usw., also nur Bestandteile von gar keinem oder nur ganz geringem Heizwert. Neuerdings ist dann bekannt geworden, daß bei weiterer Erhitzung auf Temperaturen bis zu etwa 25o° und bei entsprechend langerEinwirkung dieser Temperatur, noch bevor die leichten Kohlenwasserstoffe überdestillieren, verzugsweise die huminsaureii Verbindungen unter Wasserabspaltung und Abgabe von Kohlensäure zerfallen. Diese Reaktion ist identisch finit der Zerstörung derjenigen organischen Verbindungen, die zwar bei gewöhnlicher Trocknung der Kohle bis i io° (wie sie zu Untersuchungszwecken üblich ist) ihr Wasser (Kristallwasser) abgegeben, aber bei Lagerung an der Luft begierig -wieder U"asser aufnehmen. Das sind also diejenigen Körper, (-lie zu dem vorerwähnten Zerfall der Brikette führen.But now it is known that in the distillation of coal with increasing Different phases are run through at temperature. So z. B. at temperatures up to 16o ° almost exclusively excreted next to water: acetic acid, carbonic acid, Hydrogen sulfide, etc., so only components of no or only very little Calorific value. It has recently become known that with further heating to temperatures up to about 25o ° and with a correspondingly long exposure to this temperature, even before distill over the light hydrocarbons, preferably the huminsaureii compounds decompose with elimination of water and release of carbonic acid. This reaction is finitely identical to the destruction of those organic compounds the usual drying of the coal up to 10 ° (as it is for the purpose of investigation common is) their water (crystal water) given off, but when stored in the air eager to take up water again. So these are those bodies (-lie to that lead to the aforementioned disintegration of the briquette.

Geht man nun bei der fraktionierten Destillation bituminöser Brennstoffe in der Weise vor, daß man diese nach dem Trocknen lange Zeit bei etwa Zoo bis 26o°, also dicht unterhalb der Phase der Teerbildung erhitzt, auch wenn keine flüchtigen Bestandteile mehr entweichen, und sie erst dann durch Erhitzung bis auf etwa 35o° einer Destillation unterwirft, so erzielt man eigenartige und bisher unbekannte Ergebnisse.If one goes now to the fractional distillation of bituminous fuels in such a way that after drying they can be kept for a long time at about zoo to 26o °, so heated just below the phase of tar formation, even if not volatile Components escape more, and they only then by heating up to about 35o ° subjected to a distillation, one obtains strange and hitherto unknown Results.

So erhält man einen Teer. der sich von den hisher bekannten leichten Teeren unterscheidet. Er hat eine besonders hohe Bindekraft und eignet sich infolgedessen unter gewissen Verhältnissen hauptsächlich als Bindemittel für Brikettierungszwecke. Außerdem sind die Teermengen, die so gewonnen werden, größer, als sie bisher erhalten wurden. Aber auch die verbleibende Kohle zeigt bisher nicht bekannte Eigenschaften, sowohl in chemischer als auch in physikalischer Hinsicht, insofern, als sie, namentlich int heißen Zustand, für Teer oder Teeröle sehr aufnahmefähig ist.This is how you get a tar. which differs from the previously known light ones Tars are different. It has a particularly high binding power and is therefore suitable under certain conditions mainly as a binder for briquetting purposes. In addition, the amounts of tar that are extracted in this way are greater than they have been obtained up to now became. But the remaining coal also shows previously unknown properties, both chemically and physically, in so far as they, by name int the hot state, is very receptive to tar or tar oils.

Der so gewonnene Teer, sowohl wie der Destillationsrückstand unterscheiden sich also wesentlich von denjenigen Erzeugnissen, die bei gewöhnlicher Destillation der Kohle bei niederer Temperatur gewonnen werden, wobei es gleichgültig ist, ob solche Destillation fraktioniert oder in einem Zuge ausgeführt wird.The tar obtained in this way, as well as the distillation residue, differ thus differ significantly from those products that are produced with ordinary distillation the coal can be obtained at a low temperature, regardless of whether such distillation is carried out fractionally or in one go.

Diese Eigentümlichkeiten sind darauf zurückzuführen, daß in der langandauernden ersten Destillationsphase bei etwa Zoo bis 26o° in der Kohle erhebliche intramolekulare Umwandlungen sich vollziehen, die einer beträc@itlichen Anreicherung der Bitumina gleichkommen.These peculiarities are due to the fact that in the long-lasting first distillation phase at about zoo to 26o ° in the coal substantial intramolecular Conversions take place that result in a considerable enrichment of the bitumina equal.

Mit dem wie vorbeschr ieben gewonnenen Teer zusammen (am besten im heißen Zustand) vermahlen und verpreßt, ergibt der Rückstand ein Brikett von sehr hohem Heizwert und vorzüglichen Brenneigenschaften.With the tar obtained as described above (preferably in hot state) milled and pressed, the residue results in a briquette of very high calorific value and excellent burning properties.

Die Ausführung des Verfahrens .gestaltet sich beispielsweise folgendermaßen: Zunächst wird die Kohle getrocknet. Hierzu können Trockenvorrichtungen beliebiger Bauart verwendet werden. Da ein bestimmter Feuchtigkeitsgehalt nicht innegehalten werden muß, wie es bei der gewöhnlichen Brikettierung notwendig ist, kann das Trocknen wirtschaftlicher und schneller durchgeführt -werden, als mit den heute für Brikettierungsanlagen üblichen Trockenapparaten.The procedure is carried out as follows, for example: First the coal is dried. For this purpose, any drying devices can be used Design are used. Because a certain moisture content is not paused must be, as is necessary in ordinary briquetting, drying can be carried out more economically and faster than with today's briquetting systems usual drying devices.

Die getrocknete Kohle gelangt dann in Retorten- oder ähnliche Ofen, die mit Vorlagen zum Auffangen @ler anderweitig verwertbaren Nebenprodukte (Essigsäure, Stickstoff), insbesondere aber zum Auffangen des Teers, in bekannter Weise versehen sind. Sofern beim Erhitzen der Kohle nicht kondensierbare, brennbare Gase (Kohlenwasserstoffgase) übergehen, werden dieselben mit zum Beheizen verwendet.The dried coal then goes into retort or similar ovens, the by-products that can be otherwise used (acetic acid, Nitrogen), but especially to collect the tar, provided in a known manner are. If, when heating the coal, non-condensable, flammable gases (hydrocarbon gases) pass over, the same are used for heating.

In diesen Üfen wird die Kohle zunächst genügend lange Zeit derjenigen Höchsttemperatur unterworfen, die, ohne wesentliche Teerabsonderung, die angestrebte intramolekiilare Umlagerung bewirkt. Alsdann -wird die Temperatur so -weit gesteigert, bis und solange Teer der gewünschten Art übergeht. Die erstere Temperatur liegt im allgemeinen zwischen Zoo und 26o° C, die weitere Temperatur zwischen 26o und 35o°.In these Üfen the coal is first of all for a long enough time Subject to the maximum temperature which, without significant tar excretion, is aimed at causes intramolecular rearrangement. Then the temperature is raised to such an extent that until and as long as tar of the desired kind passes over. The former temperature is generally between zoo and 26o ° C, the further temperature between 26o and 35o °.

Die aus dem Ofen kommende Kohle ist sehr mürbe und brüchig, läßt sich also sehr gut zum Brikettieren zerkleinern. Dieser Umstand ist von großer wirtschaftlicher Bedeutung insofern, als bei vielen Kohlen die Zerkleinerung der Destillationsrückstände schwierig und somit teuer ist.The coal coming out of the furnace is very crumbly and brittle, can be so chop very well for briquetting. This fact is of great economic importance Significance insofar as with many coals the crushing of the distillation residues difficult and therefore expensive.

Die aus dem Ofen kommende und etwas abgekühlte Kohle kann dann noch - am besten im heißen Zustand -, mit dem gewonnenen Teer zusammen, in geeigneten Mahlgängen vermahlen und dann in bekannter Weise brikettiert werden.The coal that comes out of the furnace and has cooled down a little can then still be used - preferably in a hot state - together with the tar obtained, in suitable Grind grinds and then briquetted in a known manner.

Die Brikette haben eine sehr hohe Heizkraft, verbrennen mit nur -wenig rauchender Flamme und sind außerordentlich Wetter- und lagerbeständig.The briquettes have a very high heating power and burn with only a little smoking flame and are extremely weather and storage resistant.

Zunächst mag es scheinen, als sei es wirtschaftlicher, nach dem bisherigen Brikettierungsverfahren zu arbeiten, da das vorgeschlagene Verfahren komplizierter ist. Bei genauer Prüfung ergibt sich aber ein anderes Bild. Erstens läßt sich die Trocknung bedeutend wirtschaftlicher gestalten, sodann werden erhebliche Kosten bei der Zerkleinerung gespart und endlich wird ein Brikett erzielt, das zufolge seines hohen Heizwertes und seiner vorzüglichen Brenneigenschaften einen bedeutend höheren Marktwert hat als das gewöhnliche Brikett. Was in den Abgasen von Wert ist, kann außerdem als Nebenprodukt gewonnen -werden (als essigsaurer Kalk, schwefelsaures Ammoniak o. dgl.), soweit es nicht bereits im Gang des Verfahrens als Heizmaterialergänzung oder als Bindemittel Verwendung findet.At first it may seem as if it were more economical after the previous one Briquetting process to work because the proposed process more complicated is. However, a closer examination reveals a different picture. First, the Make drying much more economical, then there are considerable costs saved in the crushing and finally a briquette is obtained, according to that its high calorific value and its excellent burning properties are significant has a higher market value than the ordinary briquette. What is of value in the exhaust can also be obtained as a by-product (as acetic lime, sulfuric acid Ammonia or the like), unless it is already used as a heating material supplement in the course of the process or is used as a binder.

Das Verfahren ist anwendbar außer auf Braunkohlen, besonders auch auf Torf, ferner auf manche Arten von Steinkohle und gewisse Holzarten, wobei besonders die Aufarbeitung von Holzabfällen zu Briketten in Betracht kommt. -'The process can be used except for lignite, especially peat, and also for some types of coal and certain types of wood , the processing of wood waste into briquettes being particularly suitable. - '

Claims

PATENT CLAIM: Process for obtaining tar from bituminous fuels, which is particularly suitable as a briquetting agent, by means of fractional distillation, characterized in that the dried fuels are subjected to long-term heating just below the phase of tar formation at around zoo to 26o °, even if volatile constituents no longer escape, and only then are distilled by heating to about 35o °.