DE529049C

DE529049C - Process for the heat treatment of coal types, tars, mineral oils and the like like

Info

Publication number: DE529049C
Application number: DEI29390D
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Hochschwander; Dr Carl Krauch; Dr Mathias Pier
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1926-10-29
Filing date: 1926-10-29
Publication date: 1931-07-09

Description

Verfahren zur Wärmebehandlung 'von Kohlearten, Teeren, Mineralölen u. dgl. Bei der Behandlung von Kohlearten, Teeren, Mineralölen, deren Destillations-, Umwandlungs- und Extraktionsprodukten und Rückständen sowie von kohlenstoffhaltigen Materialien tierischer oder pflanzlicher Herkunft bei hoher Temperatur und unter Druck zwecks Gewinnung wertvoller flüssiger Produkte, insbesondere mit Hilfe von Wasserstoff oder wasserstoffabgebenden Gasen, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn man die zu behandelnden Materialien in Gefäßen vorerhitzt, deren Wände als elektrische Widerstände dienen und dadurch erhitzt werden. Dies bewirkt eine sehr gleichmäßige Heizung, ohne daß unerwünschte lokale Uberhitzungen und damit verbundene Zersetzungen auftreten. Auch kann die Temperatur rasch und in bequemer und übersichtlicher Weise reguliert werden.Process for the heat treatment of types of coal, tars, mineral oils and the like. When treating types of coal, tars, mineral oils, their distillation, Conversion and extraction products and residues as well as carbonaceous Materials of animal or vegetable origin at high temperature and below Pressure for the purpose of obtaining valuable liquid products, especially with the help of Hydrogen or hydrogen-releasing gases, it has proven to be particularly advantageous proved when the materials to be treated are preheated in vessels whose Walls serve as electrical resistances and are thereby heated. this causes a very even heating without causing undesirable local overheating and thus associated decomposition occur. Also, the temperature can be changed quickly and in a more convenient way and can be regulated in a clear manner.

Es hat sich nun gezeigt, das sich zur Erhitzung der genannten Stoffe besonders gut solche elektrisch erhitzten Gefäße bzw. Rohrleitungen eignen, bei denen die Stromzufuhr zwischen den beiden Enden zweckmäßig etwa in der Mitte erfolgt und beide Enden geerdet sind. Der Strom wird durch - direkte Leitung zugeführt. Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß eine elektrische Isolation zwischen kalten und erhitzten Teilen der Apparatur, z. B. zwischen den Pumpen oder sonstigen Fördermitteln, die die zu erhitzenden Materialien durch die erhitzten Rohre oder Gefäße oder den Reaktionsraum hindurchbewegen, und den genannten Erhitzungsgefäßen nicht erforderlich ist; dies ist besonders deswegen vonBedeutung, weil eine Isolation bei den angewandten Temperaturen und Drucken, zumal in Gegenwart von Wasserstoff, auf Schwierigkeiten stößt und die gebräuchlichen Isolierstoffe unter diesen Bedingungen binnen kurzer Zeit unbrauchbar werden bzw. druckundichte Stellen ergeben. Als elektrische Widerstandskörper kann man z. B. Rohre in verschiedensten Formen, wie Spiralen oder gestreckte Rohre, verwenden.It has now been shown that the substances mentioned can be heated such electrically heated vessels or pipelines are particularly suitable for which the power supply between the two ends is expediently carried out approximately in the middle and both ends are grounded. The electricity is supplied by - direct line. A particular advantage of this arrangement is that electrical insulation between cold and heated parts of the apparatus, e.g. B. between the pumps or other funds that move the materials to be heated through the heated Move tubes or vessels or the reaction chamber through them, and the heating vessels mentioned is not required; this is particularly important because of isolation at the temperatures and pressures used, especially in the presence of hydrogen, encounters difficulties and the usual insulating materials under these conditions become unusable within a short time or result in pressure leaks. As an electric Resistance body can be z. B. tubes in various shapes, such as spirals or use straight tubes.

Das in dem Gefäß genannter Art erhitzte Material kann alsdann z. B. im Falle der Druckhydrierung von Kohlearten, Teeren, Mineralölen usw. in den Reaktionsraum geführt werden, dessen Wände, falls eine weitere Erhitzung notwendig ist, gegebenenfalls auch durch elektrische Widerstandsheizung erhitzt sein können. Die Einrichtung kann auch unmittelbar zur Hydrierung von Kohlearten usw. oder auch zur Entwässerung wasserhaltiger Substanzen benutzt werden.The material heated in the vessel of the type mentioned can then e.g. B. in the case of pressure hydrogenation of types of coal, tars, mineral oils, etc. in the reaction space the walls of which, if further heating is necessary, if necessary can also be heated by electrical resistance heating. The facility can also directly for the hydrogenation of types of coal etc. or for the dehydration of water-containing ones Substances are used.

Als Wandmaterial für die Gefäße oder Rohre kann man, falls man unterhalb der Zersetzungstemperatur der Ausgangsmaterialien bleibt, Eisen oder andere Materialien verwenden; soll jedoch über die Zersetzungstemperatur erhitzt werden, so sind Materialien zu verwenden, die Kohleabscheidung und Methanbildung nicht begünstigen, z. B. Aluminium, hochlegierte Stähle u. dgl. Die den elektrischen Widerstand bildenden Gefäßwände --können ruhen oder bewegt werden.As wall material for the vessels or pipes you can, if you have below the decomposition temperature of the raw materials remains, iron or other materials use; however, if it is to be heated above the decomposition temperature, then materials are to use that Do not favor coal separation and methane formation, z. B. aluminum, high-alloy steels and the like. The forming the electrical resistance Vessel walls - can rest or be moved.

Bei Verwendung von Wechselstrom ist es zweckmäßig, die Selbstinduktion der Rohre weitgehend zu vermindern, was sich auf verschiedene Weise erreichen läßt, z. B. durch Anordnung gerader paralleler Rohre, die durch Krümmer verbunden sind, wobei die Rohre, in denen verschiedene Stromrichtung herrscht, möglichst nahe beieinander liegen sollen oder bei solenoidförmiger Anordnung der Rohre dadurch, daß zwei Rohrsolenoide übereinanderliegen oder ineinandergesteckt werden, in denen entgegengesetzte Stromrichtung herrscht, oder durch bifilare Zylinderwicklung der Rohre. Beispiel i 5001 Teer werden langsam unter 2oAtm.Druck durch eine i6o m lange Rohrleitung von etwa 30 mm lichter Weite, die aus einer Eisenlegierung mit 6o bis 65 °/o Nickel und io bis 15 % Chrom und wenig Kohlenstoff besteht und als elektrischer Heizwiderstand mit Stromzuführung in der Mitte und geerdeten Enden ausgebildet ist, in der Weise hindurchgeleitet, daß der Teer auf 420' erhitzt wird. Die Erhitzung erfolgt ohne jede schädliche Nebenerscheinung, wie Kohleabscheidung u. dgl., wobei unter rationeller Energieausnutzung eine durchaus gleichmäßige Erwärmung erzielt wird.When using alternating current, it is useful to largely reduce the self-induction of the tubes, which can be achieved in various ways, e.g. B. by arranging straight parallel pipes that are connected by elbows, the pipes in which there is different flow direction should be as close to each other as possible or, in the case of a solenoid-shaped arrangement of the pipes, that two pipe solenoids are superimposed or plugged into each other, in which there is opposite flow direction , or by bifilar cylinder winding of the tubes. Example 5001 tar are slowly under 20 atmospheric pressure through a 160 m long pipeline with a clearance of about 30 mm, which consists of an iron alloy with 60 to 65% nickel and 10 to 15% chromium and little carbon and as an electrical heating resistor with Power supply is formed in the middle and earthed ends, passed through in such a way that the tar is heated to 420 '. The heating takes place without any harmful side effects, such as carbon deposition and the like, whereby a thoroughly uniform heating is achieved with efficient use of energy.

Beim Erwärmen bis auf 42o' zeigen sich mit eisernen Rohrleitungen keine Störungen, mit einer Leitung aus Chromnickelstahl kann man ohne schädliche Abscheidungen und ohne Methanbildung z. B. bis 7o0° erhitzen.When heated up to 42o 'show up with iron pipes no interference, with a line made of chrome-nickel steel you can do without damaging Deposits and without methane formation z. B. heat up to 70 °.

Beispiel e Ein Gemisch von fein gemahlener Steinkohle und hochsiedenden, dickflüssigen Ölen aus der Druckhydrierung von Steinkohle wird in beliebiger Weise auf 400' vorgeheizt und dann zusammen mit Wasserstoff unter einem Druck von Zoo Atm. in ein Druckrohr von 45 mm lichter Weite und etwa fo m Länge eingeführt, das an den Enden geerdet und von der Mitte her mit dem Strom eines Transformators gespeist wird und dadurch auf Temperaturen bis zu etwa 6oo ° geheizt werden kann. In diesem Druckrohr wird das Gemisch bis auf die für die Druckhydrierung notwendige Temperatur geheizt und tritt dann in den eigentlichen, mit dein Katalysator gitterförmig ausgesetzten Reaktionsraum ein, in dem die Temperatur durch die Reaktionswärme ohne zusätzliche Heizung aufrechterhalten wird. Durch die elektrische Heizung der Rohrwände werden die Wärmeverluste gegenüber der Außenbeheizung bei sonst gleicher Behandlung auf ein Minimum herabgedrückt bei gleichzeitiger Schonung der drucktragenden Wand.Example e A mixture of finely ground hard coal and high-boiling, Viscous oils from the pressure hydrogenation of hard coal is used in any way preheated to 400 'and then together with hydrogen under zoo pressure Atm. introduced into a pressure tube of 45 mm internal width and about fo m length, the grounded at the ends and fed from the middle with the current of a transformer and can thus be heated to temperatures of up to about 600 °. In this The mixture is pressurized up to the temperature required for pressure hydrogenation heated and then enters the actual, exposed with your catalyst in a grid-like manner A reaction chamber in which the temperature is reduced by the heat of reaction without additional Heating is maintained. Due to the electrical heating of the pipe walls the heat losses compared to the external heating with otherwise the same treatment pressed down to a minimum while at the same time protecting the pressure-bearing wall.

Beispiel 3 Vorgetrocknete und gepulverte Braunkohle wird mit der gleichen Menge Schwerbenzin zu einem dünnflüssigen Brei angepaßtet, durch eine geeignete Flüssigkeitspumpe auf einen Druck von 4o Atm. gebracht und in ein Rohr eingeführt, in dessen Innern durch elektrische Beheizung der als Widerstand ausgebildeten Rohrwandungen, wie in Beispiel 2, eine Temperatur von 3oo bis 35o° erzeugt wird. In diesemRohr, das etwa 2o m lang und spiralförmig ist, findet eine weitgehende Extraktion der Braunkohle statt, wobei man den Vorteil hat, die Temperatur leicht regeln zu können.Example 3 Predried and powdered brown coal is made with the same Amount of heavy gasoline adjusted to a thin liquid pulp, through a suitable Liquid pump to a pressure of 40 atm. brought and inserted into a tube, inside by electrical heating of the pipe walls designed as a resistor, as in Example 2, a temperature of 3oo to 35o ° is generated. In this pipe which is about 20 m long and spiral-shaped, finds an extensive extraction of the Brown coal instead, with the advantage of being able to regulate the temperature easily.

Beispiel 4 Rizinusöl oder Walfischtran wird, gegebenenfalls unter Zumischung eines fein verteilten Katalysators, zusammen mit Wasserstoff unter foo Atm. Druck durch ein Rohr geführt, dessen Wandung wie in Beispiel?, und 3 geheizt wird. Die Temperatur kann leicht auf etwa 16o' gehalten werden. Das entstehende Produkt hat bei erheblich verringerter Jodzahl einen Schmelzpunkt von etwa 8o bzw. 40'.Example 4 Castor oil or whale oil, optionally with the admixture of a finely divided catalyst, is combined with hydrogen under foo atm. Pressure passed through a pipe, the wall of which is heated as in example?, And 3. The temperature can easily be kept at around 16o '. The resulting product has a melting point of about 8o or 40 'with a significantly reduced iodine number.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the heat treatment of types of coal, tars, Mineral oils, their distillation, conversion and extraction products and residues as well as carbon-containing materials of animal or vegetable origin at high temperature and under pressure for the purpose of obtaining valuable liquid products, optionally in the presence of hydrogen or hydrogen-releasing gases Heating of the substances to be treated in vessels, expediently pipelines, their Walls are designed as electrical resistors, characterized in that the power supply between the ends of the vessels or tubes expediently approximately in the Middle and both ends are grounded.