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Verfahren zur ununterbrochenen Herstellung von Brennstoffbriketts
Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur ununterbrochenen Herstellung
von Brennstoffbriketts in einem Arbeitsgang aus fein gepulverter Kohle, die mit
schweren Kohlenwasserstoffölen vermischt und verkokt wird.
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Nach dem neuen Verfahren wird Rohöl gekrackt und die dabei gewonnenen
Krack-oder Destillationsprodukte werden mit Hilfe eines Schnellverdampfers in eine
Leichtölfraktion und in eine Rückstandsfraktion getrennt. Darauf wird einerseits
die Leichtölfraktion aus dem Schnellverdampfer in einer Fraktionskolonne auf Gasolin
als Nebenerzeugnis und auf mittelschwere öle, die dem zu krackenden Rohöl wieder
zugeführt werden, weiterbehandelt. Andererseits wird das aus dem Schnellverdampfer
kommende Schweröl mit fein gepulverter Kohle vermischt, worauf man das Gemisch zu
Briketts formt und diese verkokt. Die bei der Verkokung aus den Briketts frei werdenden
Destillationsgase werden niedergeschlagen, und die gewonnenen öle werden gleichfalls
dem zu krackenden Rohöl wieder zugesetzt.
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Die Zerlegung von Rohöl in leichtere und schwerere Kohlenwasserstoffe
ist an sich bekannt, ebenso hat man schon vielfach fein gepulverte Kohle oder kohlehaltige
Stoffe mit geeigneten Destillationsrückständen oder schweren Mineralölen gemischt,
gegebenenfalls auch das Gemisch brikettiertundschließlich gekrackt oder verkokt.
Dabei war im zweiten Fall das feste Produkt das einzige Erzeugnis, und das Bestreben
war darauf gerichtet, dieses möglichst vollkommen zu gewinnen. Man benutzte in der
Regel schwere öle oder Rückstände von vornherein.
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Allerdings hat man auch schon vorgeschlagen, in einem Arbeitsgang
Rohöl zu kracken und die dabei gewonnenen schweren öle mit gepulverter Kohle zu
Brennstoffbriketts zu verarbeiten. Soweit man dabei schon Leichtöl abgeschieden
hat, war bisher der Zweck des Arbeitsverfahrens die Gewinnung dieses Leichtöls.
In eine Retorte brachte man fein gepulvertes Kohlenmaterial ein und mischte es mit
hochsiedendem Kohlenwasserstofföl. Alle Destillationsgase traten in eine Fraktionskolonne
über, um dann in einen Kondensator zu gelangen, der das Leichtöl abschied. Alle
schwereren Fraktionen flossen in die Retorte zurück. In diese wurde nach Maßgabe
der Abdestillierung frisches Rohöl eingepumpt.
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Bei diesem bekannten Verfahren diente die fein gepulverte Kohle lediglich
als Hilfsstoff bei der Destillation, und zwar wahrscheinlich zwecks Erlangung einer
katalvsatorähnlichen Wirkung. Der gewonnene Koks stellte ein Nebenprodukt dar, welches
nur wegen der gedachten Erleichterung der Leichtölerzeugung in den Kauf genommen
wurde.
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Andererseits hat man allerdings auch schon vorgeschlagen, Brennstoffbriketts
aus durch Krackung von Rohöl gewonnenen schweren ölen und gepulverter Kohle in einem
Arbeitsgang als Haupterzeugnis herzustellen. Dabei
wurde das Rohöl
zunächst in einem Wärmeaustauscher erhitzt, und die Dämpfe wurden darauf in einem
Kompressor durch Verdichtung gekrackt, um dann in demselben Wärmeaustauscher gekühlt
zu werden. Nur die hierbei gewonnenen niedrig siedenden Öle stellten sich als Nebenerzeugnis
ein, während im übrigen die anfallenden schweren Öle der gepulverten Kohle für die
Briketterzeugung zugeführt wurden.
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Hier stand also die Leichtölgewinnung im gleichen Verhältnis zu der
Erzeugung. festen Brennstoffs, wie bei dem vorher beschriebenen älteren Verfahren
die Koksgewinnung im Verhältnis zur Leichtölerzeugung stand. Im einen Fall war der
Koks und im anderen Fall das Leichtöl ein unvermeidliches, in den Kauf zu nehmendes
Nebenerzeugnis, für dessen Höchstausbeute in quantitativer und qualitativer Hinsicht
nichts geschah.
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Demgegenüber will die vorliegende Erfindung aus den gegebenen Rohstoffen
einerseits festen Brennstoff und andererseits Leichtöl in quantitativer und qualitativer
Höchstausbeute gewinnen und geht zu diesem Zweck so vor, daß sie die Krackprodukte
aus dem Rohöl zuerst in einen Schnellverdampfer hineinschickt, der sie in eine Leichtölfraktion
und eine Rückstandsfraktion trennt. Letztere wird sofort in den Arbeitsgang zur
Erzeugung festen Brennstoffs eingeführt. Die Leichtölfraktion wird dagegen in einer
Fraktionskolonne weiterbehandelt, um hier ein hochwertiges leicht siedendes Öl (Gasoliv)
zu gewinnen. Die aus der Fraktionskolonne kommenden mittelschweren Öle werden überwiegend
dem Rohöl wieder zugeführt, also erneut gekräckt. Nur nach Bedarf wird ein geringer
Teil der mittelschweren Öle ebenfalls der fein gepulverten Kohle zugeführt, aber
immer nur dann, wenn die Schweröle aus dem Schnellverdampfer einen solchen Zusatz
erforderlich machen. Schließlich werden die aus den Briketts frei werdenden Destillationsgase
niedergeschlagen und ihre Öle gleichfalls dem Rohöl zugesetzt, während man bisher
diese Gase in die Krackdämpfe einleiten wollte, was sich als undurchführbar erwiesen
hat.
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Die Erfindung verfolgt zwar in ÜUbereinstimmung mit bekannten Verfahren
die Herstellung eines festen Brennstoffs als Hauptzweck, aber insofern in neuartiger
Weise, als sie den Arbeitsgang derart leitet, daß das in den Krackprodukten enthaltene
Leichtöl nicht als untergeordnetes Nebenerzeugnis, sondern so behandelt wird, als
wenn es ebenfalls Haupterzeugnis wäre. Auf diese Weise erreicht die Erfindung durch
das neue Verfahren eine Ausnutzung der zur Verarbeitung gelangenden Rohstoffe mit
einer so hohen Wirtschaftlichkeit, wie sie bis jetzt noch nicht erzielt werden konnte.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Ausübung des neuen Verfahrens
ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
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Aus dem Vorratsbehälter i gelangt das Rohöl durch ein Rohr 2 mittels
einer Pumpe 5 in die Krackvorrichtung 3, die hier als Heizschlange 6 mit einer Feuerung
4 dargestellt ist. Die Krackprodukte werden zweckmäßig zunächst durch eine Reaktionskammer
8, zwecks Vollendung der Spaltung geführt und treten von da durch ein Rohr io in
einen Schnellverdampfer 12 über. Hier werden die Krackprodukte in eine Leichtölfraktion
und in eine Schwerölfraktion getrennt. Das schwere Öl fließt sofort durch ein Rohr
14 zur Mischvorrichtung 16, um dort mit fein gepulverter Kohle gemischt zu werden.
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Die aus dem Schnellverdampfer 12 abgehende Leichtölfraktion besteht
aus Gasoliv und schwereren Anteilen. Sie gelangt durch Rohr 18 in die Kolonne 20,
22. Die Kolonnenarbeit wird so geregelt, daß oben das Gasoliv des gewünschten spezifischen
Gewichtes abgeht, welches durch ein Rohr 24 zum Kondensator 26 und von dort durch
ein Rohr 28 zum Vorratsbehälter 30 gelangt.
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Die Bodenschicht in der Kolonne 2o, also die mittelschweren Öle, gelangen
durch ein Rohr 32 zum weitaus größten Teil in den Rohölbehälter i zurück. Falls
jedoch die Beschaffenheit des aus dem Schnellverdampfer 12 kommenden Schweröls eines
Zusatzes zur Erleichterung der Vermischung mit der fein gepulverten Kohle in der
Vorrichtung 16 bedarf, kann man diesen durch entsprechende Einstellung der beiden
Absperrvorrichtungen 36 und 38 geben, während das nicht zum Zusetzen verwendete
mittelschwere Öl weiter zum Rohölbehälter i fließt.
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Die Mischvorrichtung 16 besitzt beispielsweise Scheidewände 40, um
Kammern zu bilden, welche die bei 42 eingebrachten beiden Gemischbestandteile nacheinander
durchwandern müssen. Ein Rührwerk 44, 46 unterstützt diese Bewegung. Das Kohlepulver
wird mit Wasser angemacht eingeführt.
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Das fertige Gemisch tritt bei 48 in ein Scheidegefäß 5o über, in welchem
beispielsweise ein endloses Band 52 mit Vorsprüngen 54 arbeitet, um das Kohle-Öl-Gemenge
mittels eines Trichters 56 in eine Presse 58 zu bringen. Das Waschwasser mit den
Verunreinigungen - Asche u. dgl. - fließt bei 6o ab.
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Die Preßschnecke 62 formt das gereinigte Kohle-Öl-Gemenge zu einem
Strange, von dem ein umlaufendes Messer 64 Stücke von gewünschter Länge abschneidet,
die auf ein endloses Band 68 im Destillationsofen 70
fallen. Dieser
besitzt eine Heizvorrichtung 72 und verkokt die Briketts bei einem einzigen Durchgang,
so daß sie hart und ölfrei sind und nicht mehr zur Rauchentwicklung neigen. Die
fertigen Briketts 74 fallen durch eine Rinne 76 auf ein Förderband 78, welches sie
zum Vorratsraum bringt.
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Die Destillationsgase aus dem Verkokungsofen 7o werden durch ein Rohr
8o und ein Zweigrohr 8i in einen Kondensator 82 übergeführt. Das aus demselben gewonnene
Öl tritt durch ein Rohr 84 in den Rohölbehälter i über.