DE568543C - Verfahren zur Gewinnung wertvoller organischer Produkte aus festen kohlenstoffhaltigen Stoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung wertvoller organischer Produkte aus festen kohlenstoffhaltigen Stoffen Es wurde gefunden, daß man vorzügliche Ausbeuten an wertvollen, insbesondere flüssigen, organischen Verbindungen aus festen kohlenstoffhaltigen Stoffen erhält, wenn man die Ausgangsstoffe zunächst einer Druck- und Wärmebehandlung oberhalb der üblichen Brikettierungstemperatur, aber unterhalb der Verkokungstemperatur in Abwesenheit organischer Lösungsmittel und von Gasen mit -einem wesentlichen Gehalt an Wasserstoff unterwirft, worauf in einer zweiten Stufe nach teilweiser oder vollständiger Trennung der flüssigen von den festen kohlenstoffhaltigen Anteilen beide Anteile oder einer davon einer zersetzenden Wärmebehandlung, zweckmäßig in einem Gasstrom, ausgesetzt werden. Man kann die festen Ausgangsstoffe beispielsweise in der ersten Stufe einer Druckbehandlung in Gegenwart von Wasser unterwerfen oder sie im geschlossenen Gefäß erhitzen, so daß sie unter dem Druck der aus ihnen selbst erzeugten Dämpfe stehen. Man kann die Stoffe auch einer mechanischen Pressung in der Hitze unterwerfen, wobei aber bei höherer Temperatur als bei der der üblichen Brikettierung gearbeitet wird, oder auch einer Pressung durch zugesetzte Gase, wie Stickstoff, Kohlensäure u. dgl. Die Höhe des Druckes und die Dauer der Druckbehandlung richtet sich nach den zu behandelnden Produkten und nach der Art des Verfahrens der zweiten Stufe, das wieder den gewünschten Produkten angepaßt ist.
• Es ist unter Umständen zweckmäßig, während dieser Druckwärmebehandlung andere Stoffe zuzusetzen. Dadurch kann die Ausbeute, insbesondere an flüssigen kohlenstoffhaltigen Substanzen, bedeutend gesteigert und das Verfahren beschleunigt werden. Man kann die verschiedensten Stoffe, nämlich solche fester, flüssiger oder gasförmiger Natur, zusetzen. Besonders geeignet sind alkalisch wirkende Stoffe, insbesondere Sulfide starker Basen, wie Alkali- und Erdalkalisulfi de.
• Die so behandelten Produkte werden alsdann als Ganzes oder zweckmäßig nach teilweiser oder vollständiger Trennung der flüssigen von den festen Bestandteilen ganz oder teilweise der Behandlung der zweiten Stufe des Verfahrens zugeführt.
• Die zersetzende Wärmebehandlung kann unter Druck und in Gegenwart von Katalysatoren, zweckmäßig m einem Gasstrom, ausgeführt werden. Dieser kann vorteilhaft aus Wasserstoff oder wasserstoffabgebenden Gasen bestehen oder solche enthalten.
• Durch die Druckwärmebehandlung wird das Kapillarskelett des Ausgangsmaterials zum Teil gesprengt, wodurch die darin enthalteneu flüssigen oder sich verflüssigenden Bestandteile in Freiheit gesetzt oder doch der Einwirkung von Wasserstoff u. dgl. zugänglicher gemacht werden. Dadurch wird erreicht, daß der Abbau der kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoffe in der zweiten Stufe bedeutend schneller erfolgt und die Ausbeute an flüssigen Produkten gesteigert wird.
• In beiden Stufen des Verfahrens ist dafür zu sorgen, daß schädliche Stoffe, z. B. schädliches Eisen u. dgl., die unter den gegebenen Bedingungen Nebenreaktionen, Verkokungen, unzulässige Gasbildung veranlassen könnten, ferngehalten werden.
• Es ist bereits bekannt, Kohle einer DruckwärmeÜehandlung, z. B. Braunkohle einer Druckerhitzung mit Kalilauge, zu unterwerfen, wobei ein Teil der Kohlesubstanz gelöst wird. Man hat ferner der Druckwärmebehandlung von Kohle schon eine Destillation folgen lassen. Gemäß vorliegender Erfindung soll jedoch eine zersetzende Wärmebehandlung folgen. Hiermit wird bezweckt, einerseits die gebildeten flüssigen Produkte in leichter siedende Anteile überzuführen, so daß sie wichtigen Verwendungszwecken zugeführt werden können, andererseits die bei der ersten Behandlung zurückbleibende feste kohlenstoffhaltige Substanz, z. B. durch Behandlung mit Wasserstoff unter Druck, in wertvolle flüssige Produkte umzuwandeln. Beispiel i Mitteldeutsche Braunkohle wird mit Wasser unter Zusatz von 5 bis io% Natriumsulfid angepastet und mit einer Pumpe durch eine Hochdruckapparatur, deren Innenteile aus V2A-Stahl bestehen, bei Zoo at und 36o° gepumpt und nach dem Abkühlen entspannt. Hierbei werden bis zu 5o% der Kohlesubstanz, praktisch ohne Gasbildung, verflüssigt.
• Die flüssigen Bestandteile des Reaktionsproduktes werden von den festen getrennt und erstere abermals durch eine Hochdruckapparatur gepumpt und bei Zoo at und 440 bis 450° mit Wasserstoff unter Verwendung eines Molybdän-Chrom-Katalysators behandelt.
• Die nach dieser zweiten Behandlung den Ofen verlassenden Produkte bestehen zu etwa 25% aus Benzin, der Rest siedet bis 3500. Beispiel 2 Getrocknete Braunkohle mit 15 % Wassergehalt wird im geschlossenen Gefäß unter einem Druck von Zoo at Stickstoff 8 Stunden lang auf 32o° erhitzt. Nach dem Erkalten werden die Produkte aus dem Gefäß entfernt und die flüssigen Bestandteile von der Kohle getrennt. Es wird eine Verflüssigung der Kohle von 4o bis 45%, bezogen auf aschefreie Substanz, erzielt. Der erhaltene Kohlerückstand wird in fein gemahlenem Zustand mit einem bei dem folgenden Prozeß in einer früheren Behandlung gewonnenen Öl angepastet und bei 45o° und Zoo at Druck mit Wasserstoff unter Zusatz eines Molybdän-Zink-Katalysators behandelt. In der zweiten Behandlungsstufe wird, bezogen auf die ursprüngliche aschefreie Ausgangssubstanz, nochmals dieselbe Verflüssigung erzielt wie in der ersten Stufe; insgesamt werden also 8o bis 9o% der Ausgangskohle verflüssigt. Beispiel 3 Die nach der Arbeitsweise des Beispiels i erhaltenen festen Reaktionsprodukte werden in einem Schwelofen einer Schwelung bei 54o bis 55o° unter Anwendung von Stickstoff als Spülgas unterworfen. Die mit dem Stickstoffstrom abgeführten Produkte liefern nach ihrer Kondensation .einen paraffinreichen Teer mit etwa io% Benzin.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung wertvoller organischer Produkte durch nruckwärmebehandlung fester kohlenstoffhaltiger Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ausgangsstoffe zunächst einer Druckwärmebehandlung oberhalb der üblichen Brikettierungstemperatur, aber unterhalb der Verkokungstemperatur in Abwesenheit organischer Lösungsmittel und von Gasen mit einem wesentlichen Gehalt an Wasserstoff unterwirft, worauf in einer zweiten Stufe nach teilweiser oder vollständiger Trennung der flüssigen. von den festen kohlenstoffhaltigen Anteilen beide ; Anteile oder einer davon einer zersetzenden Wärmebehandlung, zweckmäßig in einem Gasstrom, ausgesetzt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stufe i in Gegenwart alkalisch wirkender Stoffe, insbesondere von Alkali- oder Erdalkalisulfiden, gearbeitet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der zwei- i ten Stufe Wasserstoff oder wasserstoffabgebende Gase, zweckmäßig unter Druck und gegebenenfalls in Anwesenheit von Katalysatoren, verwendet werden.