DE459144C

DE459144C - Process for the extraction of the organic components of Kaustobiolithen

Info

Publication number: DE459144C
Application number: DEG61047D
Authority: DE
Original assignee: FRITZ GAISSER DR
Current assignee: FRITZ GAISSER DR
Priority date: 1924-03-28
Filing date: 1924-03-28
Publication date: 1928-05-01

Description

Verfahren zur Gewinnung der organischen Bestandteile von Kaustobiolithen. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung der gesamten organischen Substanzen, welche in Kaustobiolithen entbalten sind. Insofern, als bei der Bildanä dieser Gesteine neben pflanzlichenStoffen stets. auch tierische Stoffe, oder umgekehrt, zur Ablagerung gelangen und außerdem alle Zersetzungsstufen ineinandergreifen, so daß kein einheitliches Produkt in der Natur vorhanden sein kann, lassen sich die organischen Substanzen durch Extrahieren oder Verseifen oder Schwelen bei weitem nicht vollständig gewinnen, es würde vielmehr stets ein gewisser wirtschaftlich wesentlicher Prozentsatz der organischen Substanzen im Gestein zurückbleiben. Tritt nun gar die organische Substanz in den Vordergrund wie bei der Mehrzahl der bituminösen Gesteine, so ist die Ausbeute an organischen Substanzen noch viel geringer, d. h. derVerlust an solchen noch erheblich größer.Process for the extraction of the organic components of caustobiolites. The present invention relates to a process for the recovery of the whole organic Substances which are developed in caustobiolites. In so far as the Bildanä these rocks in addition to vegetable matter always. also animal substances, or vice versa, get to the deposit and, moreover, all the decomposition stages interlock, see above that no uniform product can exist in nature can be seen in the organic substances by extraction or saponification or smoldering by far do not win completely, there would always be a certain economic gain significant percentage of organic matter remains in the rock. Kick now even the organic matter comes to the fore, as is the case with the majority of bituminous substances Rocks, the yield of organic matter is much lower; H. the loss of such is considerably greater.

Es war daher von jeher das Bestreben der Chemiker, die anorganischen Substanzen zu beseitigen, wobei im wesentlichen zwei Richtungen eingeschlagen wurden. Das eine Verfah.ren ist, abgesehen von der Entfernung von den in Mineralsäuren löslichen Bestandteilen (wie Kalke), vornehmlich ein mechanisches Verfahren, das darauf abzielt, durch Zusatz von Öl eine wäßrige Emulsion herzustellen, wobei dann die organische Substanz als spezifisch leichteres Material in den obersten Schichten angereichert wird. Nun enthält fast jeder bituminöse Schiefer ziemlich viel Ton, ein Kolloid, das sich gleichfalls in den obersten Schichten ansammelt und so kaum von der organischen Substanz sich trennen läßt. Der Ton ist so innig mit dem Bitumen vermengt, daß viele Forscher zu der Ansicht neigen, daß beide eine chemische Verbindung eingegangen hätten. Zuzugeben ist, daß eine wesentliche Anreicherung der organischen Substanz durch dieses Verfahren erzielt wird. Die anderen Wege, die eingeschlagen wurden, sind chemischer Natur und beruhen auf der Tatsache, daß Fluorwas,serstoffsäure die Silikate zerlegt und deren Kieselsäure verflüchtigt. Die restlichen anorganischen Verbindungen können dann durch Mineralsäuren entfernt werden. Eine technische Bedeutung haben diese Verfahren aber nicht erlangt, da der Verbrauch an Flußsäure viel zu groß ist, abgesehen von der kostspieligen Apparatur, die hierzu nötig wäre.It has therefore always been the endeavor of chemists to use the inorganic To eliminate substances, essentially two directions. One process is apart from the removal of those soluble in mineral acids Constituents (such as limes), primarily a mechanical process that aims to by adding oil to produce an aqueous emulsion, in which case the organic Substance enriched as a specifically lighter material in the uppermost layers will. Now almost every bituminous slate contains quite a bit of clay, a colloid, which also accumulates in the uppermost layers and so hardly from the organic Substance can be separated. The clay is so intimately mixed with the bitumen that many Researchers tend to believe that both are chemically bonded would have. It must be admitted that there is a substantial accumulation of organic matter is achieved by this process. The other paths that have been taken are chemical in nature and are based on the fact that fluorine, acid, the Silicates decompose and their silicic acid evaporates. The remaining inorganic Compounds can then be removed by mineral acids. A technical meaning have not achieved this process, because the consumption of hydrofluoric acid is much too is large, apart from the expensive equipment that would be required for this.

Die Nachteile, welche bei den vorerwähnten Verfahren- auftreten, werden bei dem Verfahren vorliegender Erfindung behoben, insofern, als dieses tatsächlich eine volle Ausbeute ergibt und den Verbrauch an Chemikalien in erträglichen Grenzen hält. Bei der Trennung der organischen Substanzen von dem Gestein werden sie teils in fester Form (Kohle), teils in halbfester bis flüssiger Form (Fett, Harzsäuren und Eiweißstoffe) gewonnen. Eine besondere, nämlich praktische Bedeutung hat das Verfahren für solche Kaustobiolithe, bei denen brennbare Bestandteile gegenüber den anorganischen in den Hintergrund treten, wie etwa die bituminösen Kalke, ölschiefer usw.The disadvantages associated with the aforementioned methods will be resolved in the method of the present invention insofar as this is in fact A full yield results and the consumption of chemicals within tolerable limits holds. When the organic matter is separated from the rock, they become part in solid form (coal), partly in semi-solid to liquid form (fat, resin acids and proteins). This has a special, namely practical, meaning Process for such Kaustobiolithe, in which flammable constituents opposite the inorganic take a back seat, such as the bituminous limestone and oil shale etc.

Das Verfahren besteht im wesentlichen in dem aufeinanderfolgenden Behandeln der Gesteine mit Lösungsmitteln, wie Lauge und Mineralsäuren, bei gleichzeitiger Zerlegung des anorganischen Teiles des Gesteins in seine Komponenten. Das Gestein wird hierbei entweder im Druckkessel bei bestimmter Temperatur und gewissem Druck mit Ätznatron- oder Sodalösung behandelt, oder es wird in schmelzendes Ätznatron eingetragen und nachträglich mit Wasser versetzt. Im wäßrigen Teil des Aufschlusses befinden sich dann die -etwaigen Fett- und Eiweißstoffe sowie ein Teil der Harzsäuren in verseiftem Zustand, die dann auf bekannte Weise durch Fällen mit Mineralsäuren und. Extrahieren gewönnen werden könnten. Da aber der Anteil dieser Stoffe z. B. im Ölschiefer ganz gering ist, wird sich diese Arbeit nicht lohnen und kann in Wegfall kommen.The procedure consists essentially in the sequential one Treat the rocks with solvents, such as alkali and mineral acids, at the same time Breakdown of the inorganic part of the rock into its components. The rock is either in the pressure vessel at a certain temperature and a certain Pressure treated with caustic soda or soda solution, or it is turned into melting caustic soda entered and subsequently mixed with water. In the aqueous part of the digestion Then there are any fatty and protein substances as well as some of the resin acids in the saponified state, which is then carried out in a known manner by precipitating with mineral acids and. Extract could be won. But since the proportion of these substances z. B. is very low in the oil shale, this work will not be worthwhile and can be omitted come.

Außer der Auflösung der Paraffine, Eiweißstoffe und Harze tritt nun eine Lockerung des Gesteins ein, ohne daß die Hauptmenge der organischen Substanz, welche eine Kohle darstellt, wesentlich angegriffen wird. Dann durch Behandeln des von der Lauge abfiltrierten Schlamms mit Mineralsäuren werden die anorganischen Stoffe vollends gelöst, und die Hauptmenge der organischen Substanz bleibt in fein verteiltem Zustand als Kohle zurück, die auf irgendeine Weisse weifierbehandelt werden kann, wie durch Extrahieren, Schwelen oder Brikettieren, sofern nicht vorgezogen wird, sie zurHerstellung vonSprengstoffen zu verwenden, da der Aschegehalt beliebig erniedrigt werden kann.Besides the dissolution of the paraffins, proteins and resins now occurs a loosening of the rock without the main amount of the organic matter, which is a coal, is essentially attacked. Then by handling the The sludge with mineral acids filtered off from the lye becomes the inorganic Substances completely dissolved, and most of the organic matter remains in fine form distributed state as coal, which weifier treated in some way such as by extracting, smoldering or briquetting, unless preferred to use them for the production of explosives, since the ash content is arbitrary can be degraded.

Kalkhaltige: Gesteine werden aus wirtschaftlichen Gründen am besten vorher einer Behandlung mit roher Salzsäure unterworfen, um den Aufwand an Lauge zu reduzieren; da sich praktisch wenig Wasserglas und kein Aluminat bildet, kann die Lauge wiederholt benutzt werden. Da das Gestein im aufgeschlossenen Zustand vorliegt, lassen sich dessen einzelne Komponenten der Reihe nach zur Abscheidung bringen, teils durch Elektroosmose, teils durch einfache Fällungen. Feste Rückstände außer der Kohle hinterbleiben bei diesem Verfahren nicht. Ausführungsbeispiel. In einem mit luftdichter Haube und Rührwerk versehenen Bottich werden ioo kg Ölschiefer mit i 2o kg 2oprozentiger roher Salzsäure heiß versetzt. Die entweichende wird entweder in Stahlflaschen komprimiert oder zur Fällung des Aluminiums, in einem nachfolgenden Proze9 verwendet. Der abfiltrierte Rückstand wird im Autoklaven auf etwa 300° C bei 4o bis 6o Atm. Druck mit iooo 1 4prozentiger Natronlauge drei Stunden lang erhitzt. Die abfiltrierte Lauge wird mit den Waschwässern eingeengt und weiter verwendet, bis sie mit Schwefel und Kieselsäure so weit gesättigt ist, daß sie zum Aufschluß nicht mehr brauchbar ist. Hierauf wird diese Endlauge in einem mit Haube versehenen Bottich mit Salz- oder Schwefelsäure zersetzt und etwas erhitzt, bis der Schwefelwasserstoff vertrieben ist. Dieser Schwefelwasserstoff wird in Natronlauge oder Natriumsulfitlösung aufgefangen. Die angesäuerte Lösung wird in einem Dreizellenapparat der Elektroosmose unterworfen und liefert Kieselsäure, Natronlauge und Schwefelsäure bzw. Chlor.Calcareous: Rocks are best for economic reasons previously subjected to a treatment with crude hydrochloric acid to reduce the amount of lye to reduce; since practically little water glass and no aluminate are formed, can the lye can be used repeatedly. Because the rock is in the open state is present, its individual components can be sequentially for deposition bring, partly through electro-osmosis, partly through simple precipitations. Solid residue apart from the coal, nothing remains in this process. Embodiment. In 100 kg of oil shale are placed in a vat with an airtight hood and stirrer with i 2o kg of 2% crude hydrochloric acid added hot. The escaping will either Compressed in steel bottles or for the precipitation of the aluminum, in a subsequent one Process9 used. The filtered residue is heated to about 300 ° C. in an autoclave at 4o to 6o atm. Heated pressure with iooo 14 percent sodium hydroxide solution for three hours. The filtered liquor is concentrated with the washing water and used again, until it is so saturated with sulfur and silica that it is ready for digestion is no longer usable. This final liquor is then provided with a hood Vat with hydrochloric or sulfuric acid decomposed and heated a little until the hydrogen sulfide is expelled. This hydrogen sulfide is in caustic soda or sodium sulfite solution caught. The acidified solution is in a three-cell apparatus of the electroosmosis subjected and supplies silica, caustic soda and sulfuric acid or chlorine.

Der von der Lauge abfiltrierte braunschwarze Rückstand wird ebenfalls in einem mit Haube und Rührwerk versehenen Bottich mit so viel Salz oder Schwefelsäure versetzt, als zur Lösung des Eisens und Aluminiumoxyds nötig ist, wobei alles bis auf die Kohle in Lösung geht (also auch die Kieselsäure wird kolloidal gelöst). Die Kohle wird abfiltriert und in der Trockentrommel getrocknet. Die ganze Lösung wird mit Ätznatron alkalisch gemacht, wobei Fe(OH)3 Fe(OH)2 ausfällt, hingegen A1203 und Si02 gelöst bleiben. Die Fe-Oxyde werden abfiltriert, ausgewaschen und in der Trockentrommel getrocknet. Es entweicht wieder H,S, der wie vorher in Natronlauge oder Sulfitlösung aufgefangen wird.The brown-black residue filtered off from the liquor is likewise in a vat with a hood and agitator with as much salt or sulfuric acid added than is necessary to dissolve the iron and aluminum oxide, everything up to on the charcoal goes into solution (so the silica is also dissolved colloidally). The charcoal is filtered off and dried in the drying drum. The whole solution is made alkaline with caustic soda, whereby Fe (OH) 3 Fe (OH) 2 precipitates, whereas A1203 and Si02 remain dissolved. The Fe oxides are filtered off, washed out and placed in the Drying drum dried. H, S escapes again, as before in caustic soda or sulfite solution is collected.

In das Filtrat von den Eisenoxyden wird zwecks Fällung von Al(OH)3, C02 oder die COZ haltigen Gase einer Feuerung eingeleitet. Das Al (OH), wird filtriert und ausgewaschen und schließlich getrocknet. In der Lösung befindet sich nur noch kolloidale SiO2, welche absolut Fe-frei ist und schließlich noch nach Ansäuren mit Salz- oder besser Schwefelsäure im Elektroosmoseapparat von vorhandenen Elektrolyten befreit wird. Das Si0,- Sol wird dann eingedampft und getrocknet.A furnace is introduced into the filtrate from the iron oxides for the purpose of precipitation of Al (OH) 3, CO 2 or the COZ-containing gases. The Al (OH) is filtered and washed out and finally dried. In the solution there is only colloidal SiO2, which is absolutely Fe-free and is finally freed from electrolytes after acidification with hydrochloric or better sulfuric acid in the electroosmotic apparatus. The SiO, sol is then evaporated and dried.

Aus iooo kg eines württembergischen Ölschiefers können auf diese Weise folgende Produkte gewonnen werden: i. 8o kg cbm C02.In this way, 100 kg of oil slate from Württemberg the following products are obtained: i. 8o kg cbm C02.

2. 3oo kg Kieselsäure, wasserfrei und absolut rein.2. 300 kg of silica, anhydrous and absolutely pure.

3. 3o kg Schwefelwasserstoff. q.. 8 kg Eisenoxyd.3. 30 kg of hydrogen sulfide. q .. 8 kg of iron oxide.

5. 7o kg Tonerde (eisen- und natriumfrei).5. 70 kg of clay (iron and sodium free).

6. Zoo kg Kohle mit einem Aschegehalt von etwa 5 %.6. Zoo kg coal with an ash content of about 5%.

Claims

PA T1.NTANSPRUCI3: Process for the extraction of the organic components of Kaustobiolithen, characterized in that after the digestion by Heating with alkali (under pressure) the inorganic constituents by treatment separated with acid.