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Verfahren zur Herstellung eines Treib- oder Heizöles aus Steinkohlenteer
Man hat versucht, Steinkohlenteeröl - für Heiz- und Treibzwecke nutzbar zu machen.
Insbesondere ist man bestrebt gewesen, Steinkohlenteeröle durch Destillation in
einen solchen Zustand zu versetzen, daß sie unmittelbar als Treiböle für Dieselmotoren
verwendbar sind. Es ist jedoch bisher kaum gelungen, sie durch einfache Destillation
satzfrei zu erhalten. Infolge ihres geringen Wasserstoffgehaltes haben sie außerdem
den wesentlichen praktischen Nachteil, daß sie erheblich schwerer zünden. Man kann
sie daher auch in reinem Zustande als Treiböle für Dieselmotoren nur verwenden,
wenn man sich besonderer Vorrichtungen bedient. Hierfür sind verschiedene Wege eingeschlagen
worden. Die Erhöhung des Enddruckes ergab schlechte Resultate. Die Erhöhung der
Anfangstemperatur, die normalerweise etwa 5oo° beträgt, durch Vorwärmung der Luft
hat den wesentlichen Nachteil, daß hierbei leicht Zersetzungen der Teeröle mit den
dadurch bedingten Nachteilen aufzutreten vermögen. Des weiteren hat man versucht,
den Nachteilen der Verwendung von reinen Steinkohlenteerölen durch Anwendung des
sogenannten Zündölverfahrens abzuhelfen. Der Betrieb des Motors wird hierdurch von
der Funktion einer zweiten Pumpe abhängig gemacht, durch die ein kleiner Tropfen
Zündöl dein von der Hau ptbrennstoffpumpe in den Zerstäuber geförderten Teeröl vorgelagert
wird.
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Es wurde gefunden, daß man aus Steinkohlenteer oder Steinkohlenteerölfraktionen
bedeutend geeignetere Produkte für Heiz-und Treibzwecke erhalten kann, deren Verwendung
besondere Vorrichtungen nicht benötigt. Die Aufarbeitung von Steinkohlen-#,Der bzw.
Steinkohlenteerölen oder Fraktionen derselben geschieht in der Weise, daß man den
zu verarbeitenden Produkten im rohen oder entwässerten Zustande Öle der aliphatischen
Reihe, wie Gasöle oder ähnliche, hinzufügt, sie längere Zeit am Sieden erhält, gegebenenfalls
unter Benutzung eines Rückflußkühlers, und darauf nach dem Abziehen der abgeschiedenen
Asphaltstoffe die obenauf schwimmenden- Öle abnimmt. Das Gemisch kann alsdann unmittelbar
verwandt werden. Es können aber auch die aus den erhaltenen Asphaltstoffen abdestillierten
Öle hinzugegeben werden. Das gesamte Öl wird zweckmäßig zur Abscheidung von Naphthalin
und Anthracen ausgekühlt. Die so hergestellten Öle halten sich vollkommen satzfrei
und zünden bedeutend leichter als reine Teeröle. Sie eignen sich daher besser für
Heiz- und. Treibzwecke. Besonders bemerkenswert ist, daß bei einer derartigen Aufbereitung
des Steinkohlenteers der Anfall an Pech meist viel geringer ist als -bei der Destillation.
So
wurden beispielsweise bei einem Teer, der bei der normalen Destillation
-[9% Pech ergab, nach dem neuen Verfahren 260`o Pech als Rückstand erhalten.
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Nach einem bekannten Verfahren sollen Teeröle und Teerpech aus Kohlenteer
oder iilinlichen Mischungen durch Behandlung mit nicht aromatischen Kohlenwasserstoffen
ge-. trennt werden. Hierfür wird beispielsweise Teer mit Petroleumbenzin in einer
für diesen Zweck bestimmten Apparatur behandelt. In einem Standzylinder wird der
Teer oberhalb der Mitte ständig zugeführt, während das Petroleumbenzin vom Boden
aus zugeleitet wird. Durch eine Dampfschlange wird die Einstellung der nötigen Temperatur
bewirkt. Nach Extraktion des in Petroleumbenzin löslichen Anteils geht alsdann die
erhaltene Lösung in eine Destillierkolonne, in der die Abtrennung des Lösungsmittels
von dem aus dem Teer herausgelösten Anteil mittels Beheizung durch indirekten Dampf
erfolgt.
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Das bekannte Verfahren ist ein typisches Ettraktions- und Trennungsverfahren,
das aus praktischen Gründen nur mit verhältnismäßig niedrigsiedenden Extraktionsmitteln
zu arbeiten vermag, da mit dem Ansteigen des Siedepunktes naturgemäß die technischen
Belastungen unnötig anwachsen. Nach dem bekannten Verfahren ist somit einzig die
Zerlegung von. Teeren in öle und Pech durch Behandlung mit verhältnismäßig niedrigsiedenden,
nicht aromatischen Kohlenwässerstoffen bekanntgeworden. Es wurde nicht erkannt,
daß unmittelbar durch Behandlung von Teeren oder deren Fraktionen im rohen oder
entwässerten Zustande mit ölen der aliphatischen Reihe Produkte erhalten werden,
die für Treib- und Heizzwecke geeignet sind.
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Nach einem anderen Verfahren wird Teer mit Mineralöl bis auf 5o° erwärmt.
Bei diesem Verfahren ist die vollständige Nutzbarmachung der in dem Teer enthaltenen
öligen Anteile zur Gewinnung eines fürTreib-und Heizzwecke verwendbaren öles nicht
möglich. Dies gelingt erst, wenn der Teer mit ölen der aliphatischen Reihe längere
Zeit im Sieden gehalten wird, wobei die gleichzeitige Verwendung eines Rückflußkühlers
zur Vermeidung von Verlusten zweckmäßig bzw. notwendig ist. Beispiel i iooo Teile
Teer werden mit iooo Teilen Gasöl versetzt und 2 Stunden am Rückflußkühler im Sieden
erhalten. Nach dem Absitzen wird das Öl abgehebert, die im Gefäß zurückbleibende
weichplastische Asphaltmasse wird destilliert bis 36o°. Das bei dieser Destillation
anfallende öl wird reit dem vorher erhaltenen öl vereinigt und unterkühlt und darauf
abgenutscht.
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Beispiel 2 Man destilliert aus einem Steinkohlenrohteer eine zwischen
300 und 38o° siedende Fraktion ab, mischt sie mit etwa 3o bis 200 % eines
aliphatischen Öles und behandelt, wie unter Beispiel x angegeben. Man gewinnt bei
der Destillation ein vollkommen asphalt- und teerharzfreies Dieselöl und ein aschefreies
Pech.
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Beispiel 3 Man destilliert aus einem Steinkohlenteer eine zwischen
Zoo und 4oo° siedende Fraktion ab, mischt diese mit 3o bis Zoo % ihres Gewichtes
mit einem aliphatischen Öl und destilliert bis etwa 40o° -.b. Man gewinnt ein asphaltfreies
Teer-Mineraibi Gemisch, das ohne weitere Verarbeitung für die Verbrennung im Diesel
geeignet ist, sowie ein aschefreies Asphaltpech in einer dem HartasphaltgehaltderTeerfraktion
entsprechenden Menge. Beispiel 4 Man mischt ioo Gewichtsteile Steinkohlenrohteer
mit 3o bis Zoo Teilen eines aliphatischen*öles, erwärmt auf etwa ioo° und zieht
den unter der Einwirkung des aliphatischen öies gebildeten Asphaltrückstand ab.
Dieser stellt ein praktisch von öl freies Pech von einem Erweichungspunkt von etwa
So bis 8o° dar. Das verbleibende Öl destilliert man, evtl. unter Anwendung von Vakuum
bis etwa 36o bis 4oo° ab. Man gewinnt ein vollkommen asphaltfreies Teer-Mineralöl-Gemisch,
das ohne weitere Verarbeitung zur Verbrennung im Diesel geeignet ist, und ein aschearmes
Pech.
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Das bei den vorher beschriebenen Versuchen verwendete aliphatische
öl kann von verschiedener Zusammensetzung sein. Es eignen sich beispielsweise sogenannte
Mittelöle, die zwischen Zoo und 36o° sieden und die zum Teil unter dem Namen Gasöl
im Handel geführt werden, oder Roherdöle, vorzugsweise deutscher Herkunft. Die verwendeten
aliphatischen Öle sind durch die nachfolgende analytische Tabelle ungefähr gekennzeichnet.
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Außer den vorbenännten ölen lassen sich auch aus- Braunkdhlenteeren
hergestellte deutsche Gasöle verwenden. Diese meist als Dieselrohöle bezeichneten
Öle beginnen bei etwa 22o° zu sieden, bis 300° gehen etwa 6o010 über, bis 36o° C
etwa 9S0/0; ihrWasserstoffgehalt ist etwa 12"/,. Auch diese Öle lassen . sich mit
hervorragendem Erfolg bei der Durchführung des Verfahrens verwenden.
Beispiel
Man destilliert aus einem Steinkohlenrohteer ein Leichtöl, das bei 20o° zu sieden
beginnt und von dem bei 30o° 98°/Q übergehen. Ein solches Öl, auch als Waschöl bezeichnet,
ist nicht als Dieselöl zu verwenden, da es noch etwa io bis 15111, Hartasphalte
und Pechharze enthält, die es zur Verbrennung in Dieselmatoren, zumal in kompressorlosen,
durchaus ungeeignet machen. Eine solche Steinkohlenteerfraktion ist leicht zu einem
geeigneten. Dieselöl umzuarbeiten, wenn trau es mit etwa 3o bis Zoo Gewlchtsprozeneeines
aliphatischen.Öles bis etwa 36o°, evtl. unter Hindurchleiten von Kokereigas destilliert.
Es wird auf der einen Seite ein volikonimen asphaltfreies Gemisch von Teer- und
aliphatischem Öl gewonnen, auf der anderen Seite ein aschefreies Asphaltpech in
einer dem Hartasphalt- und Teerharzgehalt entsprechenden Ausbeute. Das 1;31 ist
ohne weitere Verarbeitung für den Dieselmotor geeignet.
| 6. |
| t . Deutsches |
| Amerika- Deutsches Deutsches Deutsches Deutsches Rohöl Ge- |
| nisches Gasöl aus Rohöl aus Rohöl aus Rohöl aus Werkschaft |
| Gasöl Dollbergen Dollbergen Elwerath Wietze Florentine |
| Spez. Gewicht bei 2o°C 0,879 0,920 0,920 0,901
0,947 0,850 |
| Viscosität . . . . . . . . . . 1,47 I,5? 2,78 2,04 2,33 2,31 |
| "E bei °C.......... 20 20 ioo Zoo loo 20 |
| Unterer Heizwert. .kcal 10400 10702 11290 - 10374 io 984 |
| H. -Gehalt .......011Q 12,00 12,34 12,72 12,62 11,11
13,48 |
| Asche .... ........ °/Q 0,037 0,027 0,004
0,026 0,328 o,oo82 |
| Verkokungs- |
| rückstand ...... 11/Q 0,28 0,41 3,70 4,19 5,22
i,82 |
| Flammpunkt ..... °C 93 9i 168 83 - - |
| Siedeanalyse |
| bis 30o° C ...... 0 ;11 75 45 1 15 9 36 |
| - 360° C ...... Q/" 9o 84 29 44 25 54 |
| - 400°C ...... °/" - - 84 81 73 74 |