DE595348C - Verfahren zur Erleichterung der Trennung von Gemischen oeliger und fester Stoffe - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erleichterung der Trennung von Gemischen öliger und fester Stoffe Bei der Hydrierung von Kohle, aber auch von Mineralölen und Teeren und anderen kohlenstoffhaltigen Materialien, die meist gewisse feste Anteile enthalten, verbleibt nach der Abtrennung,der Benzinfraktionen und der anderen leichter siedenden Öle ein Rückstand, der die festen Beimischungen in mehr oder weniger großer Menge in fein verteilter, zum Teil sogar kolloidaler Verteilung enthält und dessen Trennung von diesen Beimischungen daher große Schwierigkeiten bereitet. Ähnliche Gemische erhält man bei der Extraktion von Kohle und anderen bituminösen Stoffen, wie Torf, Olschiefer o. dgl., mit Lösungsmitteln unter Druck.
• Es wurde nun gefunden, daß man derartige, bei der Druckhydrierung oder Druckextraktion entstehende Gemische, die feste Stoffe mit einem Durchmesser von etwa z,u und darunter und höchstens geringe Mengen leicht siedender Verbindungen enthalten, in eine leicht trennbare Form bringen kann, wenn man sie bei gleicher oder höherer Temperatur als bei der vorhergehenden Druckhydrierung bzw. Druckextraktion, gegebenenfalls in Gegenwart nicht hydrierend wirkender Gase, so lange unter Druck erhitzt, bis die festen Teile sich zu leicht abscheidbaren Teilchen vergrößert haben.
• Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei der Druckhydrierung oder Druckextraktion die kohlenstoffhaltigen Verbindungen unter Bildung sehr winziger fester Teilchen angegriffen werden und daB diese feinen Teilchen infolge ihrer Oberflächenkräfte beträchtliche Mengen Öle äußerst fest binden, wodurch eine sehr viscose Masse entsteht, die erst bei erheblich erhöhten Temperaturen erweicht oder flüssig wird. Dieser Zustand erschwert die Aufarbeitung stark. Wenn nun die Kohleteilchen gemäß vorliegendem Verfahren vergröbert werden, was durch Zusammenballen, z. T. auch durch Koksbildung, eintritt, wird die ganze Masse bedeutend leichtflüssiger und läßt sich bequem aufarbeiten, z. B. durch Abfiltrieren oder durchs Zentrifugieren.
• Die Erhitzung der Gemische soll nicht so hoch geschehen, daß die ganze Masse verschwelt wird, sondern unter solchen Bedingungen, daß keine erhebliche Aufspaltung der öligen Anteile erfolgt.
• Man kann sie unter dem eigenen Druck der Gemische vornehmen oder zweckmäßig unter noch höherem Druck, wobei die Teilchenvergrößerung rascher und vollständiger erfolgt.
• Die Wirkung kann durch die Wahl einer geeigneten Apparatur begünstigt werden; so tritt beispielsweise im rotierenden Autoklaven oder liegenden Rührautoklaven oder in Vorrichtungen, in denen das Gemisch in dünner Schicht über etagenförmig angeordnete, geneigte Bleche geführt wird, die Wirkung im allgemeinen leichter ein. Durch mikroskopische Untersuchung des erhaltenen Produktes und durch Bestimmung der Teilchengröße läßt sich die Vergröberung verfolgen.
• Da die Viscosität der Produkte in erster Linie von der Größe der festen Teilchen abhängt, so braucht man bei der Erhitzung auf eine Veränderung bzw. einen Abbau der öligen Anteile nicht hinzuwirken. Zum Vergleich sei erwähnt, daß ein bei der Braunkohlehydrierung erhaltenes schweres C51 mit einem Stockpunkt von 4o° im Gemisch mit Barium--sulfatpulver mit einer Teilchengröße von 5,a beim Abkühlen bereits bei i 5o° fest wird und oberhalb dieser Temperatur stark viscos ist, während nach Zugabe der gleichen Menge Bariumsulfat, das jedoch eine Teilchengröße von 30 @c aufweist, zu demselben Öl das Geinisch erst bei 6o° fest wird und oberhalb 6o° eine nur wenig höhere Viscosität zeigt als das nicht mit Pulver versetzte Öl.
• Das bei der Druckhydrierung von Steinkohle als Rückstand erhaltene, meist erst bei höheren Temperaturen weich werdende Produkt, das z. B. Teilchen von der Größenordnung o,2 bis o,9 ,u aufweist, läßt sich durch einstündiges Erhitzen auf q.70° unter einem Druck von 5o at in ein bei gewöhnlicher Temperatur leicht flüssiges Gemisch mit Teilchen von der Größenordnung 6 bis 12 i, umwandeln, die sich leicht abtrennen lassen.
• Unter Umständen ist es zweckmäßig, die Behandlung in Gegenwart von inerten Gasen, d. h. nicht hydrierenden Gasen, wie Stickstoff, Methan u. dgl., vorzunehmen. Ferner können Zusatzstoffe, wie Floridaerde u. dgl., die die Gefahr einer weitgehenden Verkokung des Produktes herabsetzen, gegebenenfalls solche mit katalytischen Eigenschaften, wie fein verteiltes Eisenpulver, welches das Zusammenballender feinsten Kohleteilchen beschleunigt, angewendet werden.
• Beispiel 1 Ein bei der bis 300° durchgeführten Destillation eines Steinkohlenhydrierungsproduktes erhaltener Rückstand mit 38'/,) an Asche angereicherter Kohle, dessen Kohleteilchen eine Durchschnittsgröße von o,8 ,u aufweisen und der einen Erweichungspunkt von 9o° besitzt, wird in einem Drehautoklaven i Stunde lang auf 45o bis 46o° erhitzt. Die Kohleteilchen nehmen dabei eine Durchschnittsgröße von 5,2,u an, der Erweichungspunkt des Gemisches sinkt auf io°. Das Produkt, das sich vor der Behandlung kaum filtrieren ließ, ist nach der Behandlung leicht bei 6o ° filtrierbar. Durch Zusatz von feinem, aus Eisencarbonyl gewonnenem Eisenpulver oder auch von Eisencarbonyl selbst kann man die Reaktionszeit auf den vierten Teil oder die Reaktionstemperatur um 2o° herabsetzen.
• Beispiel e Der gleiche Rückstand wird mit 2 % Gasreinigungsmas'se versetzt, in einem Drehautoklaven durch Einpressen von Stickstoff unter einem Druck von Zoo at gesetzt und i112 Stunden lang auf q.50° erhitzt. Die durchschnittliche Größe der Kohleteilchen wächst dabei auf 7,5,u an. Das Produkt läßt sich bei 70° unter Gewinnung reiner Öle zentrifugieren. Beispiel 3 4 Teile Steinkohle, deren Teilchen eine Durchschnittsgröße von o,8 ,u aufweisen, werden mit 6 Teilen Öl angerieben; das Gemisch wird bei 45o° unter Wasserstoffdruck in einem Hochdruckofen hydriert, wobei die bis etwa 300° siedenden Produkte mit dem Hydriergas abdestilliert werden. Der Rückstand wird in einen Niederdruckautoklaven übergeführt, wo er noch 2 Stunden unter Rühren bei 46o bis q.80° unter seinem eigenen Dampfdruck (etwa 4o bis 5o at) gehalten wird. Die Größe der Kohleteilchen ist hiernach von o,8 ,u auf 4,6,u angestiegen. Das Produkt wird bereits bei 5o° flüssig und läßt sich bei 8o° durch Zentrifugieren oder Filtrieren in Öl und festen Rückstand trennen.
• Beispiel 4 Bei der Druckhydrierung einer bis zu einem Feinheitsgrad von 2o ,u gemahlenen mitteldeutschen Braunkohle wird die Kohleteilchengröße auf i ,ct und darunter reduziert, und man erhält ein hochviscoses Produkt, das sich nur äußerst schwer in Öl und festen Rückstand zerlegen läßt. Wird dieses Produkt in Gegenwart von nicht hydrierend wirkenden, 12 0/0 Wasserstoff enthaltenden und im übrigen aus gasförmigen Kohlenwasserstoffen, insbesondere Methan, und aus geringen Mengen Stickstoff bestehenden Abgasen der Kohlehydrierung bei 46o° und unter Zoo at Druck über treppenartig angeordnete, etwas geneigte Bleche von oben nach unten geleitet, so tritt hierbei eine Vergröberung der Kohleteilchen bis zu 12,u ein. Das Produkt ist jetzt dünnflüssig und läßt sich bequem bei 8o ° durch Zentrifugieren oder Filtrieren in seine festen und flüssigen Bestandteile trennen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Erleichterung .der Trennung von Gemischen öliger und fester Stoffe mit einem Durchmesser von etwa i ,u und darunter, wie sie bei der Druckhydrierung oder Druckextraktion von Kohle, Ölen und ihren Verarbeitungsprodukten erhalten werden, dadurch gekennzeichnet, 4.a13 man die Gemische fester und flüssiger Stoffe, die höchstens geringe Mengen leicht siedender Verbindungen enthalten, bei gleicher oder höherer Temperatur als bei der vorhergehenden Druckhydrierung bzw. Druckextraktion, gegebenenfalls in Gegenwart nicht hydrierend wirkender Gase, so lange unter Druck erhitzt, bis die festen Teile sich zu leicht abscheidbaren Teilchen vergrößert haben.