DE535723C

DE535723C - Process for liquefying coal

Info

Publication number: DE535723C
Application number: DEM75784D
Authority: DE
Original assignee: PROGRESS AKT GES
Current assignee: PROGRESS AKT GES
Priority date: 1921-11-18
Filing date: 1921-11-18
Publication date: 1931-10-14

Description

Verfahren zur Verflüssigung von Kohle Verfahren zur Herstellung von flüssigen oder löslichen organischen Verbindungen aus Steinkohle, Braunkohle u. dgl. sind bereits bekannt So hat man vorgeschlagen, die Ausgangsstoffe unter hohem Druck und bei erhöhter Temperatur mit Wasserstoff zur Reaktion zubringen. Dieses Verfahren erfordert aber sehr hohe Drucke, nämlich solche von etwa zoo Atm. Zu seiner Durchführung sind daher Druckgefäße von ganz besonderer Konstruktion notwendig. Außerdem bietet das Arbeiten mit derartig hohen Drucken erhebliche technische Schwierigkeiten.Process for the liquefaction of coal Process for the production of liquid or soluble organic compounds from hard coal, lignite, etc. Like. Are already known So it has been proposed that the starting materials under high Bring pressure and at elevated temperature with hydrogen to react. This However, the process requires very high pressures, namely those of around zoo atm. To his Therefore, pressure vessels of a very special design are necessary for implementation. In addition, working with such high pressures presents considerable technical difficulties.

Nach einem anderen Verfahren soll zwecks Vermeidung so hoher Drucke die Reaktion bei Gegenwart von elektrolytisch gewonnenem metallischen Eisen vorgenommen werden. Die Anwendung von Eisen als Katalysator bietet aber gewisse technische Nachteile, und zwar vor allem deshalb , weil das Eisen bei der Reaktionstemperatur fest bleibt, so daß eine innige Berührung der zu behandelnden Ausgangsstoffe mit dem Katalysator innerhalb des Druckgefäßes nicht stattfinden kann. Außerdem bildet Eisen mit dem Kohlenstoff sehr leicht Karbide. Diese zersetzen sich und führen zur Abscheidung von Kohlenstoff an den Wandungen der Reaktionsgefäße, die zu Betriebsstörungen Veranlassung geben kann.Another method is to avoid such high pressures the reaction carried out in the presence of electrolytically obtained metallic iron will. However, the use of iron as a catalyst has certain technical disadvantages, mainly because the iron remains solid at the reaction temperature, so that an intimate contact of the starting materials to be treated with the catalyst cannot take place inside the pressure vessel. In addition, iron forms with the Carbon very light carbides. These decompose and lead to separation of carbon on the walls of the reaction vessels, which can cause malfunctions can give.

Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß ganz besondere technische Vorteile erreicht werden, wenn man als Spaltmittel Metalle oder Metallegierungen, die bei der Reaktionstemperatur flüssig sind, wie beispielsweise Zinn, Zinn legierungen oder andere Metalle oder Metalllegierungen verwendet. Der Grund hierfür liegt vor allem darin, daß man einerseits bei Gegenwart von Spaltmitteln der genannten Art mit viel niedrigeren Drucken arbeiten kann, andererseits aber flüssige Spaltmittel sich leicht mit dem Ausgangsmaterial mischen. Dadurch wird die Zersetzung der Kohle und die Hydrierung der gebildeten Zersetzungsprodukte ganz erheblich erleichtert.It has now been shown, surprisingly, that very special technical Advantages can be achieved when using metals or metal alloys as splitting agents, which are liquid at the reaction temperature, such as tin, tin alloys or other metals or metal alloys are used. The reason for this is there especially in the fact that, on the one hand, in the presence of splitting agents of the type mentioned can work with much lower pressures, but on the other hand liquid splitting agents mix easily with the source material. This will cause the decomposition of the coal and the hydrogenation of the decomposition products formed is considerably facilitated.

Demgemäß besteht das Verfahren nach der Erfindung darin, daß man das Ausgangsmaterial in Druckgefäße bringt, Metalle oder Metallegierungen, die bei der Reaktionstemperatur flüssig sind, zusetzt und hierauf bei Gegenwart von Wasserstoff oder wasserstoffhaltigen Schutzgasen einer Druckerhitzung unterwirft.Accordingly, the method according to the invention consists in that Bringing raw material into pressure vessels, metals or metal alloys, which are used in the Reaction temperature are liquid, added and then in the presence of hydrogen or hydrogen-containing protective gases subjected to pressure heating.

Es ist zwar bekannt, Kohlenwasserstoffe bei Gegenwart geschmolzener Metalle, insbesondere Blei, einer Erhitzung zwecks Spaltung zu unterwerfen. Bei diesem Verfahren wird aber kein Wasserstoff verwendet, infolgedessen finden bei den bekannten Verfahren stets Abscheidungen von Kohlenstoff statt, die die wirtschaftliche Durchführung des Verfahrens erschweren oder unmöglich machen. Derartige Köhlenstoffabscheidungen sind aber bei dem vorliegenden Verfahren ausgeschlossen.Although it is known that hydrocarbons are molten in the presence To subject metals, in particular lead, to heating for the purpose of splitting. at however, no hydrogen is used in this process the known processes always take place deposits of carbon, which are economical Make it difficult or impossible to carry out the procedure. Such carbon deposits but are excluded in the present proceedings.

Das Verfahren kann praktisch beispielsweise derart ausgeführt werden, daß man die Kohle in ein Druckgefäß einfüllt, metallisches Zinn zufügt, Wasserstoff darauf preßt und alsdann mehrere Stunden lang auf eine Temperatur von etwa 3oo bis 6oo° erhitzt. -Vergleichende Versuche "zwischen dem vorliegenden und dem bekannten Verfahren -haben die folgenden Ergebnisse geliefert: i. i kg gepulverte Braunkohle wurde in einem Rührwerksautoklaven nach Franz Fischer behandelt, hierbei Wasserstoff bis zu einem Druck von ioo Atm. heraufgepreßt und alsdann 2 Stunden lang bei einer Temperatur von 500' C erhitzt. Während des Erhitzens wurde mittels eines Rührwerkes die Charge innig durchmischt. Alsdann wurde die Operation unterbrochen und das Gefäß entleert.The process can practically be carried out, for example, by pouring the carbon into a pressure vessel, adding metallic tin, pressing hydrogen on it and then heating it for several hours to a temperature of about 300 to 600 °. Comparative experiments "between the present and the known process" have produced the following results: 1. 1 kg of powdered brown coal was treated in a Franz Fischer agitator autoclave, hydrogen was pressed up to a pressure of 100 atm. And then added for 2 hours a temperature of 500 ° C. During the heating, the batch was thoroughly mixed by means of a stirrer, then the operation was interrupted and the vessel was emptied.

Die Ausbeute an flüssigen Stoffen betrug 12 bis 15 °/o auf das Gewicht der verwendeten Kohle berechnet.The yield of liquids was 12 to 15 per cent, calculated on the weight of the coal used.

2. i kg gepulverte Braunkohle wurde unter den gleichen Bedingungen bei Gegenwart von elektrolytisch hergestelltem Eisen etwa 2 Stunden lang mit Wasserstoff in Reaktion gebracht. Die Ausbeute betrug nur etwa io °/o an flüssigen Stoffen. -3. i kg gepulverte Braunkohle wurde in dem gleichen Autoklaven bei einem Druck von etwa ioo Atm. bei Gegenwart von metallischem Zinn und Wasserstoff 2 Stunden lang auf eine Temperatur von etwa 5oo°erhitzt.. DieAusbeute an flüssigen Bestandteilen betrug über 30°/o der Kohle. Das vorliegende Verfahren zeigt also bei Drucken von etwa ioo Atm. eine wesentliche technische Überlegenheit - gegenüber den bekannten Verfahren.2. i kg of powdered brown coal was made under the same conditions in the presence of electrolytically produced iron for about 2 hours with hydrogen brought into reaction. The yield was only about 10 per cent. Of liquids. -3. i kg of powdered brown coal was in the same autoclave at one pressure of about 100 atm. in the presence of metallic tin and hydrogen, 2 hours heated to a temperature of about 500 ° for a long time. The yield of liquid components was over 30 per cent. of the coal. So the present method shows when printing from about 100 atm. an essential technical superiority - over the known Procedure.

Setzt man das Erhitzen länger fort oder führt man die Kohle durch eine Reihe hintereinandergeschalteter Autoklaven, so lassen sich die Ausbeuten an flüssigen Stoffen sehr beträchtlich erhöhen. Man kann dann Ausbeuten von 8o bis 850/, erzielen. Die erzielten Produkte können als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Schmierölen und Brennstoffen Verwendung finden.If the heating is continued for a longer period of time or if the coal is passed through a series of autoclaves connected in series, the yields of liquid substances can be increased considerably. Yields of 80 to 850 % can then be achieved. The products obtained can be used as starting materials for the production of lubricating oils and fuels.

An Stelle von Zinn können Antimon, Wismut sowie Legierungen dieser Metalle mit Zinn oder untereinander oder mit anderen auch höher schmelzenden Metallen verwendet werden. Voraussetzung ist, daß die Legierungen bei Temperaturen von etwa 6oo° sich in flüssigem Zustand befinden.Instead of tin, antimony, bismuth and alloys of these can be used Metals with tin or with each other or with other metals with a higher melting point be used. The prerequisite is that the alloys at temperatures of about 600 ° are in a liquid state.

Claims

PATENT CLAIM: Process for liquefying coal, characterized in that the starting material in the presence of hydrogen under pressure and heating with serving as a cleavage agent, liquid at the reaction temperature. Metals or Metal alloys with the exception of alkali metals is brought into intimate contact.