DE437210C

DE437210C - Process for the extraction and breaking down of bitumen

Info

Publication number: DE437210C
Application number: DED49165D
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Schick
Original assignee: Deutsche Erdoel AG
Current assignee: Wintershall Dea Deutschland AG
Priority date: 1925-11-12
Filing date: 1925-11-12
Publication date: 1926-11-15

Description

Verfahren zur Gewinnung und Zerlegung von Bitumen. Es ist bekannt, bitumenhaltige :Materialien, z. B. Braunkohle, gewisse Steinkohlensorten, bzw. Bitumen selbst, wie Montanwachs, mit flüssiger schwefliger Säure zu behandeln. Diese Behandlung wurde bei niederen Temperaturen vorgenommen und führte zu einer Abtrennung der harzartigen Bestandteile. Insbesondere dem Bitumen der Braunkohle können auf diese Weise große Mengen, bis zu etwa 2oProzent, Harz entzogen werden. Allgemein wurden die Wachsbestandteile als unlöslich in flüssiger schwefliger Säure und diese als recht scharfes Trennungsmittel für Harz- und- Wachsbestandteile angesehen (Ges. Abhandl. zur Kenntnis der Kohle von Prof. Dr. F. Fischer, Mülheim-Ruhr, Bd. 5, Berlin 192z, S.45, unten).Process for the extraction and breaking down of bitumen. It is known, bituminous: materials, e.g. B. lignite, certain types of hard coal, or bitumen treat yourself, like montan wax, with liquid sulphurous acid. This treatment was carried out at low temperatures and resulted in separation of the resinous ones Components. In particular, the bitumen of lignite can be large in this way Quantities of up to about 2o percent resin can be removed. General became the wax components as insoluble in liquid sulphurous acid and this as a very sharp separating agent regarded for resin and wax components (Ges. Abhandl. zur Wissens der Kohl by Prof. Dr. F. Fischer, Mülheim-Ruhr, vol. 5, Berlin 192z, p.45, below).

Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß es genügt, die Temperatur des Extraktionsmittels bei der Extraktion um io bis 2o' über Raumtemperatur zu erhöhen, um beträchtliche Anteile von Wachs löslich zu machen. In Verfolg dieser Beobachtung wurde festgestellt, daß es gelingt, bei Anwendung genügend hoher Temperaturen, z. B. bei 7o bis 8o', das gesamte sogenannte Montanwachs in Lösung zu bringen und daß diese erhöhte Lösungsfähigkeit sich benutzen läßt, um der Braunkohle das Bitumen in gleichen oder höheren Ausbeuten wie bei der seitherigen Extraktionsweise zu entziehen. Die Beobachtung ist um so überraschender, als bei anderen Stoffen, bei welchen die schweflige Säure als Trennungsmittel angewendet wird, z. B. bei Erdölen und insbesondere bei der Abtrennung von Paraffinkohlenwasserstoffen aus Braunkohlenteerölen, die Erhöhung der Temperatur des Lösungsmittels nur einen beschränkten Einfluß hat. Es gelingt z. B. nicht, etwa aus dem Paraffingatsch des Braunkohlenteeröles durch Erhöhung der Temperatur der schwefligen Säure die weicheren Paraffinkohlenwasserstoffe in Lösung zu bringen, um hartes Paraffinwachs zu gewinnen.The surprising observation has now been made that it is sufficient the temperature of the extractant during the extraction by 10 to 20 'above room temperature increase in order to solubilize substantial proportions of wax. In pursuit of this It was observed that when using sufficiently high temperatures, z. B. at 7o to 8o 'to bring all of the so-called montan wax into solution and that this increased dissolving power can be used to remove the bitumen from the brown coal to be withdrawn in the same or higher yields as in the previous extraction method. The observation is all the more surprising than with other substances in which the sulphurous acid is used as a separating agent, e.g. B. with petroleum and in particular in the separation of paraffinic hydrocarbons from lignite tar oils, the Increasing the temperature of the solvent has only a limited effect. It z. B. not, for example from the slack wax of lignite tar oil by increasing the temperature of the sulphurous acid the softer paraffinic hydrocarbons in Bring solution to obtain hard paraffin wax.

Die Anwendung von heißer schwefliger Säure unter Druck gestattet nicht nur, das Rohwachs aus der Kohle zu gewinnen, sondern auch das Rohwachs gleichzeitig in einzelne Fraktionen zu zerlegen.The use of hot sulphurous acid under pressure is not permitted only to obtain the raw wax from the coal, but also the raw wax at the same time to be broken down into individual fractions.

Gegenüber den bekannten Extraktionsmethoden bietet die Anwendung der flüssigen schwefligen Säure den besonderen Vorteil, daß sie erheblich billiger ist als die bisher benutzten Lösungsmittel, hauptsächlich Benzol und Alkohol, was bei den in der Rohmontanwachsfabrikation unvermeidlichen Lösungsmittelverlusten für die Gewinnungskosten des Wachses sehr ins Gewicht fällt.Compared to the known extraction methods, the application of the liquid sulphurous acid has the particular advantage that it is considerably cheaper than the solvents used up to now, mainly benzene and alcohol, what at the inevitable solvent losses in the raw montan wax production for the cost of the wax is very important.

Die Extraktion mit schwefliger Säure ergibt einen qualitativ besseren Extrakt in höherer Ausbeute als diejenige mit Benzol, wie des näheren aus dem nachstehenden Ausführungsbeispiel hervorgeht.The extraction with sulphurous acid gives a qualitatively better one Extract in higher yield than that with benzene, as detailed in the following Embodiment emerges.

Auch bei der Extraktion von Steinkohle wird eine größere Extraktmenge als bei der Behandlung mit kalter schwefliger Säure erhalten, z. B. bei einer Gasflammkohle 2 Prozent gegenüber x Prozent.A larger amount of extract is also used in the extraction of hard coal than in treatment obtained with cold sulphurous acid, e.g. B. with a gas flame coal 2 percent compared to x percent.

Falls bei der Extraktioli voü Kohle die Scheidung des Extraktionsrückstandes vom Extrakt nicht in glatter Weise erfolgt, so kann man die Trennung durch Filterung vornehmen, wobei man praktisch den natürlichen Überdruck des Lösungsmittels als Preßdruck bei der Filterung benutzt. Die Mischung von Säure und Kohle kann zweckmäßig mittels eines Rührwerkes vorgenommen werden. Obwohl, wie bereits erwähnt, das verwendete Lösungsmittel sehr billig ist, wird man selbstverständlich mit dem Lösungsmittel so wirtschaftlich wie möglich verfahren und daher besonders bei Gewinnung von Gesamtextrakt dieselbe Säure zu mehreren Extraktionen, am einfachsten im Gegenstromprinzip, benutzen. Ausführungsbeispiel. Gepulverte, getrocknete mitteldeutscheBraunkohle, die mit Benzol extrahiert 6,3 Prozent Montanwachs lieferte, wird bei 85' viermal mit je 350 Prozent flüssiger S02 in einem mit einem Wasserheizmantel umgebenen Druckgefäß behandelt. Für die erste, zweite und dritte Extraktion wird jeweils die schweflige Säure des zweiten, dritten und vierten Extraktes einer vorangegangenen Charge verwendet. Die Extrakte werden durch ein in die Apparatur eingebautes Filter gedrückt und durch Verdampfen der schwefligen Säure die reinen Wachse gewonnen. Dabei wird insgesamt 8 Prozent Wachs erhalten, das einen Schmelzpunkt nach Krämer-Sarnow von 8o°, eine Verseifungszahl von iio und eine Säurezahl von 51 hat.If the extraction residue is not separated from the extract in a smooth manner in the extraction of coal, the separation can be carried out by filtering, practically using the natural excess pressure of the solvent as the pressure during the filtering. The mixture of acid and carbon can expediently be carried out by means of a stirrer. Although, as already mentioned, the solvent used is very cheap, one will of course proceed with the solvent as economically as possible and therefore, especially when obtaining total extract, use the same acid for several extractions, most simply using the countercurrent principle. Embodiment. Powdered, dried Central German brown coal, which was extracted with benzene and yielded 6.3 percent montan wax, is treated four times at 85 ' with 350 percent liquid SO2 in a pressure vessel surrounded by a water heating jacket. The sulphurous acid of the second, third and fourth extract from a previous batch is used for the first, second and third extraction. The extracts are pressed through a filter built into the apparatus and the pure waxes are obtained by evaporation of the sulphurous acid. This gives a total of 8 percent wax which has a Kramer-Sarnow melting point of 80 °, a saponification number of 10 and an acid number of 51.

In der Beschreibung des Patents 396793 wird zwar gleichfalls die Anwendung von flüssiger schwefliger Säure in der Wärme (bei etwa 40') erwähnt, dieser Behandlung wird jedoch nicht Montanwachs, sondern lediglich Paraffin unterworfen, das aus Braunkohlenteer durch Kaltextraktion mit flüssiger schwefliger Säure ausgeschieden ist. In diesem Falle hat die Erwärmung der schwefligen Säure nur den Zweck, das Paraffin durch Aufschmelzen zu verflüssigen, um eine möglichst quantitative Abtrennung durch Schichtenbildung herbeizuführen. Eine Verbesserung der Extraktionswirkung ist mit der Anwendung warmer schwefliger Säure weder beabsichtigt, noch überhaupt in diesem Falle möglich, weil die ölhaltige Schwefligsäure im Gegensatz zu reiner Schwefligsäure für Paraffin ein starkes Lösungsvermögen hat, das durch Erhöhung der Temperatur noch gesteigert werden würde.In the description of the patent 396793 is also the application of liquid sulphurous acid in the heat (at about 40 ') mentioned this treatment However, it is not subjected to montan wax, but only to paraffin, which is made from lignite tar excreted by cold extraction with liquid sulphurous acid. In this The only purpose of the trap is to heat the sulphurous acid to get the paraffin through To liquefy melting in order to achieve the most quantitative separation possible through layering bring about. An improvement in the extraction effect is warmer with the application Sulphurous acid is neither intended nor possible at all in this case because the oily sulfurous acid in contrast to pure sulfurous acid for paraffin has a strong dissolving power, which is increased by increasing the temperature would be.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the extraction and breaking down of bitumen from bituminous raw materials, especially lignite, with liquid sulphurous Acid, characterized in that the materials in question are heated treated and the extracts of liquid sulphurous acid separated from the residue freed.

2. The method according to claim i, characterized in that the extraction undertakes in such a way that the material is treated several times and if necessary by using different high temperatures and / or different solvents disassembled.

3. The method, characterized in that one bituminous material In a known manner, initially completely or partially de-treated at low temperatures and then carries out a treatment according to claims i and 2.

4. Procedure, thereby characterized in that, instead of the bituminous material, the liquid sulphurous Acid or other solvent-obtained total extract according to claims 2 and 3 treated will.

5. The method according to claim i to 4, characterized in that the for Extraction used solvent is used several times without first removing the extract to have been separated, e.g. B. such that in a known manner in countercurrent is being worked, so that with the solvent richest in extracts that is not yet possible extracted material and with fresh solvent only the already largely extracted Material is treated or for an extraction stage in continuous operation that solvent is used several times, which is used to carry out the same Extraction stage has already been used in a previous batch.

6. Modification of the method according to claim i to 5, characterized in that the Separation of extract and extraction residue, unless they are created by stratification occurs by itself, is done by filtering, the filtering in a special apparatus or in the extraction apparatus itself can that a filter is provided in or on the extraction vessel and as a filter pressure the natural excess pressure of the sulphurous acid is used.