DE633693C

DE633693C - Process for the splitting hydrogenation of extracts from solid fuels

Info

Publication number: DE633693C
Application number: DEP56253D
Authority: DE
Original assignee: E H ALFRED POTT DR ING; HANS BROCHE DR
Current assignee: E H ALFRED POTT DR ING; HANS BROCHE DR
Priority date: 1927-10-08
Filing date: 1927-10-08
Publication date: 1936-08-07

Description

Verfahren zur spaltenden Hydrierung von Extrakten aus festen Brennstoffen In dem Hauptpatent 632 63z wird ein neuartiges Druckextraktionsverfahren beschrieben, nach dem in größten Ausbeuten bisher unbekannte Extrakte aus festen Brennstoffen aller Art, wie Steinkohlen, Braunkohlen, Torf usw., gewonnen werden. Das Neuartige bei dem Extraktionsverfahren nach dem Hauptpatent besteht darin, die Extraktion bei steigenden Temperaturen durchzuführen, welche im wesentlich den mit zunehmender Extraktion sich erhöhenden Zersetzungstemperaturen des Kohlen- bzw. Restkohlenmaterials entsprechen. Demgemäß wird nach dem Hauptpatent die Extraktionstemperatur in Abhängigkeit von den steigenden Zersetzungstemperaturen der Kohlen erhöht und ständig bei bzw. unmittelbar unterhalb der Zersetzungstemperatur der Ausgangskohle und der Restkohlen gearbeitet. Da die Zersetzungstemperaturen der Kohlen schließlich in der Zersetzungstemperatur der letzten Restkohle eine bestimmte und für jede Kohle eigene Höchsttemperatur erreichen, sind die Extraktionstemperaturen gemäß dem Hauptpatent von einer unmittelbar unterhalb der Zersetzungstemperatur der Ausgangskohle liegenden Temperatur allmählich bzw. schnell entsprechend der zunehmenden Auflösung der Kohlen bis zu einer Höchsttemperatur zu steigern, welche unmittelbar unterhalb oder bei der Zersetzungstemperatur der letzten Restkohle liegt. Die Extraktion kann in mehreren Stufen bei verschiedenen, absatzweise gesteigerten Temperaturen durchgeführt werden oder aber in einem einzigen- Verfahrensgang bei Temperaturen, welche bis zur Zersetzungstemperatur der endgültigen Restkohle als Extraktionshöchsttemperatur gesteigert und bei dieser gehalten werden. Mit Hilfe dieses Verfahrens der Druckextraktion bei steigenden Temperaturen gelingt es, mehr als 8o% der Kohlen in Lösung zu bringen und nach Abtrennen der Asche und Restkohle sowie nach Abtreiben der Lösungsmittel als pechähnliche Extrakte zu gewinnen.Process for the splitting hydrogenation of extracts from solid fuels The main patent 632 63z describes a new type of pressure extraction process, according to which previously unknown extracts from solid fuels of all kinds, such as hard coal, lignite, peat, etc., are obtained in maximum yields. The novelty of the extraction process according to the main patent consists in carrying out the extraction at increasing temperatures, which essentially correspond to the increasing decomposition temperatures of the coal or residual coal material with increasing extraction. Accordingly, according to the main patent, the extraction temperature is increased as a function of the increasing decomposition temperatures of the coals and work is carried out continuously at or immediately below the decomposition temperature of the starting coal and the remaining coals. Since the decomposition temperatures of the coals in the decomposition temperature of the last remaining coal finally reach a certain maximum temperature of their own for each coal, the extraction temperatures according to the main patent are from a temperature immediately below the decomposition temperature of the starting coal gradually or quickly according to the increasing dissolution of the coals up to to a maximum temperature which is immediately below or at the decomposition temperature of the last remaining coal. The extraction can be carried out in several stages at different, batchwise increased temperatures or else in a single process step at temperatures which are increased up to the decomposition temperature of the final residual coal as the maximum extraction temperature and are kept at this. With the help of this process of pressure extraction at rising temperatures, it is possible to bring more than 80% of the coals into solution and to obtain them as pitch-like extracts after separating off the ash and residual coal and after removing the solvents.

Gegenstand des Hauptpatents ist ferner die wichtige Feststellung, daß die dort gewonnenen Extrakte sich bedeutend reaktionsfreudiger gegenüber weiteren thermischen Umsetzungen zeigen als die unaufgeschlossenen Brennstoffe in ihrem ursprünglichen Zustande. Die Extrakte bilden daher einen geeigneten Ausgangsstoff für weitere Reaktionen, insbesondere lassen sich die Extrakte leicht hydrieren und benzinisieren. Diese Feststellung war insofern überraschend, als nicht ohne weiteres zu erwarten war, daß die neuartigen Extrakte sich auf Grund ihrer abweichenden Zusammensetzung in so hohem und überlegenem lKäße für die Hydrierung eignen würden. '.The subject of the main patent is also the important statement, that the extracts obtained there are significantly more reactive towards others thermal conversions show as the undigested fuels in their original Conditions. The extracts therefore form a suitable starting material for further reactions, in particular, the extracts can easily be hydrogenated and petrolized. These Finding was surprising insofar as it was not to be expected without further ado that the new extracts are based on their different composition would be suitable for hydrogenation in such high and superior terms. '.

Es ist bekannt; Extraktionsprodukte aus; Kohlen u. dgl. der katalytischen Hydrieru zuzuführen, doch unterscheiden sich die., Extraktionsprodukte in den bekannten Fällen sowohl bezüglich ihrer Herstellung als auch in der Zusammensetzung grundsätzlich, von den neuartigen Extrakten des Hauptpatents 632 631, die erfindungsgemäß der Hydrierung unterworfen werden sollen. Die bekannten Extrakte werden im Gegensatz zu der Extraktion nach dem Hauptpatent bei konstanten Temperaturen nahe der Zersetzungstemperatur der Ausgangskohle hergestellt und zeigen demzufolge Extraktausbeuten von nur höchstens 5o%. In diesen bekannten Extrakten machen die leicht hydrierfähigen Wachse, Harze und reinen Bitumina. einen verhältnismäßig weit größeren Anteil aus als in den neuartigen, bei steigenden. Temperaturen in 8o% Ausbeute und mehr anfallendenExtrakten des Hauptpatents, die ganz überwiegend aus Huminsubstanzen bestehen. Es war daher nicht zu erwarten, daß diese neuen Extrakte auch nur annähernd solche Ergebnisse bei der Hydrierung zeitigen würden, wie man sie für die bekannten in geringer Ausbeute erhältlichen früheren Extrakte erzielte.It is known; Extraction products from; Coals and the like of the catalytic To supply hydrogenation, but the., Extraction products differ in the known Cases both in terms of their production and in terms of their composition, of the novel extracts of the main patent 632 631, the hydrogenation according to the invention should be subjected. The known extracts are in contrast to the extraction according to the main patent at constant temperatures close to the decomposition temperature of the starting coal and consequently show extract yields of only at most 5o%. In these well-known extracts, the waxes that are easily hydrogenated make resins and pure bitumina. a relatively far larger share than in the new, with increasing. Temperatures in 80% yield and more extracts from the main patent, which consist predominantly of humic substances. It was therefore not to be expected that these new extracts even come close to such results in the hydrogenation would produce, as they would be available in low yield for the known previous extracts scored.

Erfindungsgemäß wird nun- die Wasserstoffanlagerung an die zweckmäßig in geeigneten Ölen angemaischten und gelösten Extrakte unter erhöhtem Druck und bei gesteigerter Temperatur in Gegenwart von Katalysatoren durchgeführt, die ausschließlich oder in der Hauptsache spaltend wirken. Hierdurch wird ermöglicht, bei leicht beherrschbaren Drücken und Temperaturen, somit in wirtschaftlicher Weise; die Hydrierung dürchiuführen, und man erhält in außerordentlich guter Ausbeute die gewünschten Öle und Benzine.According to the invention, the addition of hydrogen to the is now expedient Extracts mashed and dissolved in suitable oils under increased pressure and carried out at elevated temperature in the presence of catalysts that exclusively or have a mainly divisive effect. This enables it to be easily manageable Pressures and temperatures, thus in an economical manner; carry out the hydrogenation, and the desired oils and gasolines are obtained in extremely good yield.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung werden die Chlorverbindungen der Schwermetalle, wie -z. B. des Eisens, Zinns, Kobalts, Nickels, Mangans, Chroms usw., sowie des Magnesiums -verwendet. Zweckmäßig bedient `man sich der Chlorverbindungen der niederen Wertigkeitsstufen dieser Elemente. -Als besonders wirkungsvoll hat sich Kupfer-- chlor ür erwiesen, das an Wirksamkeit, insbe-1 4ndere bei der Benzinisierung der Kohlentrakt; sogar die übrigen Chlorverbindun-`5wesentlich übertrifft.To carry out the process according to the invention, the chlorine compounds of heavy metals, such as -z. B. iron, tin, cobalt, nickel, manganese, chromium etc., as well as magnesium -used. The chlorine compounds are expediently used the lower grades of these elements. -As particularly effective Copper-chlorine has proven to be effective, especially when it comes to gasoline the coal wing; even exceeds the other chlorine compounds considerably.

' i .Iiie Benzinausbeute wurde bei Verwendung 'Vün Chlorverbindungen als Katalysatoren auf ein Mehrfaches derjenigen gesteigert, die bei der Hydrierung aufgeschlossener Brennstoffbesta'iidteile in Abwesenheit von Katalysatoren oder aber bei Verwendung lediglich von Hydrierungskatalysatoren zu erzielen war. 'I .Iiie gasoline yield was in use' boosted that as catalysts to a multiple VÜN chlorine compounds, was to achieve the more open in the hydrogenation Brennstoffbesta'iidteile in the absence of catalysts, or by using only hydrogenation catalysts.

Beispiel z kg Kohleextrakt, gewonnen durch Aufschluß von Kohle mit . einem Gemisch von Tetrahydronaphthalin und Phenolen gemäß Patent 632 631 und Patent 633.391, wird bei etwa q.30° in einem rotierenden Autoklaven mit Wasserstoff unter Druck behandelt. Als Katalysator wird Kupferchlorür - verwendet. Das Reaktionsprodukt besteht aus dünnflüssigem Öl, durchsetzt mit wenig Krusten. Bei der Aufarbeitung ergeben sich 850.- Gesamtölausbeute, davon 3509 unterhalb 2oo° siedende Produkte.Example z kg coal extract, obtained by digesting coal with. a mixture of tetrahydronaphthalene and phenols according to patent 632,631 and patent 633,391, is treated with hydrogen under pressure at about q.30 ° in a rotating autoclave. Copper chloride is used as a catalyst. The reaction product consists of thin oil, interspersed with few crusts. The work-up results in a total oil yield of 850, of which 3509 products boiling below 200 °.

Wird dagegen unter gleichen Verhältnissen mit Molybdänsäure gearbeitet, so erhält man lediglich 8oog Gesamtölausbeute, von denen nur ioog unterhalb 2oo° sieden.If, on the other hand, molybdic acid is used under the same conditions, this gives only 8oog total oil yield, of which only 10oog below 2oo ° boil.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the splitting hydrogenation of the extracts obtained from solid, carbonaceous material such as coal, brown coal, peat, etc. at increasing temperatures according to patent 632 631, characterized in that for hydrogen attachment to the extracts under increased pressure and at increased temperature, chlorine compounds of the heavy metals, -like iron, tin, cobalt, nickel, manganese, chromium, and also magnesium used as catalysts.

2. The method according to claim i, characterized in that copper chloride is used will.

3. The method according to claim i, characterized in that the chlorine compounds of the lower valence levels of the metals mentioned are used.