DE614859C

DE614859C - Process for obtaining valuable products from the pressure hydrogenation of coal types, tars, mineral oils and the like. like

Info

Publication number: DE614859C
Application number: DEI34705D
Authority: DE
Inventors: Dr Mathias Pier; Dr-Ing Kurt Wissel
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1928-06-19
Filing date: 1928-06-19
Publication date: 1935-06-20

Description

Verfahren zur Gewinnung wertvoller Produkte bei der Druckhydrierung von Kohlearten, Teeren, Mineralölen u. dgl. Es wurde gefunden, daß man bei der Druckhydrierung von Kohlearten, Teeren, Mineralölen u. dgl. zwecks Gewinnung wertvoller flüssiger Produkte, wie Benzine, Schmieröle -o. dgl., noch wertvolle weitere Produkte erhält, wenn man das bei dem genannten Verfahren in bekannter Weise aus dem Reaktionsraum abziehenden Gasen und Dämpfen unter Druck durch Abkühlung auf normale Temperatur erhaltene Kondensat nach Abtrennung der unter Arbeitsdruck stehenden nicht kondensierten Gase in der Weise fraktioniert entspannt, daß in der ersten Entspannungsstufe eine kohlenwasserstoffhaltige Gasfraktion mit etwa 5o bis 70 °jo Wasserstoff erhalten wird..A process for the recovery of valuable products for the pressure hydrogenation of coals, tars, and mineral oils. The like. It has been found that u in the pressure hydrogenation of coals, tars, mineral oils. Like valuable for the purpose of recovery. Liquid products, such as gasoline, lubricating oils -o. Like., Still valuable other products are obtained if the condensate obtained in the process mentioned in a known manner from the reaction chamber under pressure by cooling to normal temperature, after separation of the non-condensed gases under working pressure, is decompressed in a fractional manner, that in the first expansion stage a hydrocarbon-containing gas fraction with about 50 to 70 ° jo hydrogen is obtained ..

Die fraktionierte Entspannung bietet den großen technischen Vorteil, daß das sehr wasserstoffreiche Gas, das bei Entspannung ,des Kondensats zunächst gewonnen wird, zweckmäßig nach Entfernung der geringen Mengen Kohlenwasserstoffe, z. B. durch thermische Zersetzung, bei dem Druckhydrierungsprozeß wieder verwendet werden kann. Das bei der weiteren Entspannung erhaltene Gas enthält wertvolle Kohlenwasserstoffe, wie Pentan, Propan, Butan usw., in konzentrierter Form. Diese können z. B. durch Kompression oder Tiefkühlung isoliert werden. Ein besonderer Vorteil der fraktionierten Entspannung besteht darin, daß die Wasserstoffmenge, die in - der zweiten und gegebenenfalls weiteren Stufe der fraktionierten Entspannung im entspannten Gas enthalten ist, sehr ,gering ist, so daß die Wasserstoffverluste im Kreislaufgas auf ein Minimum herabgesetzt werden.Fractional relaxation offers the great technical advantage that the very hydrogen-rich gas that, when released, the condensate initially is obtained, expediently after removing the small amounts of hydrocarbons, z. B. by thermal decomposition, reused in the pressure hydrogenation process can be. The gas obtained during the further expansion contains valuable hydrocarbons, such as pentane, propane, butane, etc., in concentrated form. These can e.g. B. by Compression or freezing. A particular advantage of the fractional Relaxation consists in the fact that the amount of hydrogen, which in - the second and optionally another stage of fractional expansion is contained in the expanded gas, is very, low, so that the hydrogen losses in the cycle gas to a minimum be reduced.

Man hat bereits leichtflüchtige Flüssigkeitsgemische in einer Dephlegmationskolonne durch fortschreitendes Erhitzen unter Anwendung erhöhten Druckes in die einzelnen Fraktionen zerlegt und diese an geeigneten Stellen abgezogen. Bei dem vorliegenden Verfahren, das lediglich in Verbindung mit einem ganz bestimmten anderen Verfahren, nämlich der Druckhydrierung von Kohlearten, Teeren, Mineralölen u. dgl., beansprucht wird, wird umgekehrt gearbeitet: Es @ werden nämlich zunächst die gesamten dampfförmigen Produkte der Druckhydrierung kondensiert und anschließend durch fraktionierte Entspannung des Kondensats eine Trennung der verschiedenen leichtflüchtigen Bestandteile erreicht. Die besonderen Vorteile dieser Arbeitsweise, die oben angegeben sind, sind dein bekannten Verfahren nicht zu entnehmen. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, die gasförmigen Produkte der Druckhydrierung, die nach der Kondensation der kondensierbaren Produkte verbleiben, mit Benzin zu waschen und aus der Waschflüssigkeit anschließend entweder durch Temperaturerhöhung oder durch Druckverminderung die gelösten Gase zu gewinnen, wobei auch fraktionierte Entspannung angewendet werden kann. Demgegenüber handelt es sich hier um die fraktionierte Entspannung der kondensierten veredelten Produkte selbst. Der technische Vorteil des hier beanspruchten Verfahrens liegt darin, daß man bei der Druckhydrierung ohne Anwendung besonderer Apparaturen und besonderer flüssiger Absorptionsmittel ein an wertvollen Kohlenwasserstoffen reiches Gasgemisch gewinnen kann, das einen wertvollen Ausgangsstoff z. B. zur Herstellung synthetischer Motorbrennstoffe darstellt.One already has volatile liquid mixtures in a dephlegmation column by progressive heating with the application of increased pressure into the individual Fractions broken down and these deducted at suitable points. With this one Procedure that is only used in conjunction with a very specific other procedure, namely the pressure hydrogenation of coals, tars, mineral oils and the like is worked the other way around: namely, the entire vaporous ones are initially used Pressure hydrogenation products condensed and then through fractional relaxation of the condensate, a separation of the various volatile constituents is achieved. The particular advantages of this way of working stated above are yours known Procedure not to be found. It has also already been suggested the gaseous products of pressure hydrogenation which, after condensation, are condensable Products are left to be washed with gasoline and then out of the washing liquid the dissolved gases either by increasing the temperature or by reducing the pressure to gain, whereby fractional relaxation can also be used. In contrast it concerns here the fractional relaxation of the condensed refined ones Products themselves. The technical advantage of the process claimed here lies in that one in the pressure hydrogenation without the use of special equipment and special liquid absorbent rich in valuable hydrocarbons Can win gas mixture that is a valuable raw material z. B. for production synthetic motor fuels.

.Durch nochmalige Kompression der entspannten Gase und Dämpfe oder durch Waschen dieser mit Lösungs- und Absorptionsmitteln oder beides kann man eine weitere Trennung sowie eine Kondensation etwa mitgerissener Kohlenwasserstoffdämpfe herbeiführen.. By compressing the relaxed gases and vapors again or by washing these with solvents and absorbents, or both, one can do one further separation and condensation of any entrained hydrocarbon vapors bring about.

Das im Kreislauf umgepumpte Hydriergas kann noch einer Waschung unterworfen werden, um Schwefelwasserstoff und Kohlenwasserstoffe noch weitgehender herauszuwaschen, als es durch die bei der Reaktion selbst gewonnenen flüssigen Produkte geschieht.The hydrogenation gas pumped around in the circuit can also be subjected to washing to wash out hydrogen sulfide and hydrocarbons even more extensively, than happens through the liquid products obtained in the reaction itself.

Es ist ferner bekannt, die Reaktionsprodukte der Druckhydrierung in der Weise aufzuarbeiten, daß man die Reaktionsmasse aus dem Ofen in einen Kühler überführt und hier unter dein. Arbeitsdruck von i5o 'at auf 300 ' abkühlt. Unter Herabsetzung des Druckes auf ioo oder So at werden dann die unter diesen Bedingungen nicht dampfförmigen Anteile, bestehend aus Schweröl, Asphalt und festen Rückständen. (Abschlamm), in einen Sammelbehälter abgelassen. Die übrigen Anteile wenden dann unter dauernder Aufrechterhaltung des Druckes von ioo bzw. So at durch stufenweise Abkühlung einer fraktionierten Kondensation zwecks Gewinnung des Mittelöls und Benzins unterworfen, während die gasförmigen, aus nicht kondensierbaren Anteilen, wie Wasserstoff und Methankohlenwasserstoffen, bestehenden Anteile als Restgas am Ende der Apparatur unter Atmosphärendruck abgeführt werden. Eine Entspannung unter Entnahme gasförmiger Produkte aus der Apparatur erfolgt in keiner der einzelnen Kondensationsstufen. Durch dieses Verfahren war somit nicht die Möglichkeit gegeben, unmittelbar bei der Gewinnung der flüssigen Durckhydrierungsprodukte auch hochwertige Gasgemische verschiedener Zusammensetzung gesondert zu gewinnen und zu verwerten.It is also known to work up the reaction products of pressure hydrogenation in such a way that the reaction mass is transferred from the furnace into a cooler and here under your. Working pressure cools down from i5o 'at to 300'. When the pressure is reduced to 100 or 100%, the non-vaporous components under these conditions, consisting of heavy oil, asphalt and solid residues, are then released. (Blowdown), drained into a collecting container. The remaining portions are then subjected to a fractional condensation through gradual cooling to obtain the medium oil and gasoline, while the pressure of 100 or So at is continuously maintained, while the gaseous portions consisting of non-condensable components such as hydrogen and methane hydrocarbons are left as residual gas at the end the apparatus can be discharged under atmospheric pressure. Relaxation with removal of gaseous products from the apparatus does not take place in any of the individual condensation stages. This process did not provide the possibility of separately extracting and utilizing high-quality gas mixtures of different compositions directly when extracting the liquid pressure hydrogenation products.

Beispiel Die bei der Druckhydrierung von Braunkohle bei Zoo at Druck und 450 ° erhaltenen flüssigen und dampfförmigen Produkte werden zusammen mit dem Hydriergas, das im Kreislauf umgepumpt wird, zunächst durch einen Kühler geleitet, zwecks Kondensation der Dämpfe, und dann in ein Hochdruckgefäß; daselbst findet eine Trennung der nicht absorbierten aasförmigen Anteile von der Flüssigkeit statt. Erstere werden im Kreislauf dem Druckhydrierungsprozeß wieder zugeführt. Inder verbleibenden Flüssigkeit, die aus 15 % bis Zoo ° und 70 °1o bis 325 ° siedenden Anteilen besteht, sind Wasserstoff, Methan und Homologe und Schwefelwasserstoff entsprechend deren Partialdrücken im Kreislaufgas absorbiert. Die Flüssigkeit wird zunächst von Zoo at auf etwa 25 at entspannt und dann von 25 at auf i at. Man erzielt durch diese stufenweise Entspannung eine günstige Trennung .der absorbierten Gase in der Art, daß das von Zoo auf 25 at entspannte Gas etwa 5o bis 70 °;o Wasserstoff, 20 bis 35 °Jo Kohlenwasserstoffe und 2 % Schwefelwasserstoff, das in der zweiten Stufe gewonnene etwa 5 bis io oio Wasserstoff, 70 bis 8o % Kohlenwasserstoffe und 5 % Schwefelwasserstoff enthält. Aus dem in ,der ersten Stufe erhaltenen Gas werden die Kohlenwasserstoffe durch thermische Zersetzung oder Absorption "mit Lösungsmitteln entfernt, und der erhaltene praktisch reine Wasserstoff nach Kompression auf Zoo at dem im Kreislauf befindlichen Hydriergas wieder zugegeben.Example The pressure hydrogenation of lignite at Zoo at Druck and 450 ° obtained liquid and vapor products are together with the Hydrogenation gas, which is pumped around in the circuit, first passed through a cooler, for condensation of the vapors, and then in a high pressure vessel; finds there a separation of the non-absorbed carrion-shaped parts from the liquid takes place. The former are recycled to the pressure hydrogenation process. Indians remaining Liquid, which consists of 15% up to Zoo ° and 70 ° 1o to 325 ° boiling parts, are hydrogen, methane and homologues and hydrogen sulfide according to them Partial pressures absorbed in the cycle gas. The liquid is first from Zoo at relaxed to about 25 at and then from 25 at to i at. One achieves through this gradual relaxation a favorable separation of the absorbed gases in the manner that the gas relaxed by Zoo to 25 atmospheres is about 50 to 70 °; o hydrogen, 20 to 35 ° Jo hydrocarbons and 2% hydrogen sulfide, which in the second stage recovered about 5 to 10000 hydrogen, 70 to 80% hydrocarbons and 5% Contains hydrogen sulfide. From the gas obtained in the first stage the hydrocarbons by thermal decomposition or absorption "with solvents removed, and the practically pure hydrogen obtained after compression at Zoo at the hydrogenation gas in the circuit is added again.

Die von dein. Kondensat nicht absorbierten Kreislaufgase werden unter Aufrechterhaltung des Druckes durch einen mit Raschiä Ringen gefüllten Hochdruckwascher geleitet, der im Gegenstrom mit Mittelölen berieselt wird, die in der Hauptsache zwischen Zoo und 325° sieden. Das Waschöl, das im Kreislauf verwendet wird, wird ebenfalls fraktioniert entspannt und gegebenenfalls zwecks völliger Entgasung im Vakuum behandelt,Yours Condensate not absorbed recycle gases are under Maintaining the pressure by means of a high pressure washer filled with Raschiä rings directed, which is sprinkled in countercurrent with medium oils, which in the main simmer between zoo and 325 °. The washing oil that is used in the circuit is also fractionally relaxed and optionally for the purpose of complete degassing in the Vacuum treated,

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for obtaining valuable products in the pressure hydrogenation of types of coal, tars, mineral oils and the like from the gases and vapors withdrawn from the reaction chamber after separation of the gases not condensed by cooling at the working pressure and relaxation of the condensate obtained, characterized in that this relaxation is carried out fractionated in such a way that a hydrocarbon-containing gas fraction with about 50 to 70% hydrogen is obtained in the first expansion stage.

2. The method according to claim i, characterized in that the gases and vapors released during the expansion washed with solvents and absorbents for the purpose of further separation or or and compressed.