DE693860C

DE693860C - Process for the production of a highly porous brown coal coke

Info

Publication number: DE693860C
Application number: DE1937I0059574
Authority: DE
Inventors: Dr Siegfried Kiesskalt; Dr Karl Winnacker
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1937-11-11
Filing date: 1937-11-11
Publication date: 1940-07-20

Description

Verfahren zur Herstellung eines hochporösen Braunkohlenschwelkokses Es - ist bekannt, daß man Braunkohlenschw.elkoks von großer Festigkeit und großer Dichte dadurch herstellen kann, daß man der Braunkohle vor der Verschwelung Öl zusetzt. Verwendet man für -die Verschwelung besonders aschearme Braunkohle-Öl-Dispersionen, wie man sie z. B. in bekannter Weise durch Verkneten von auf nassem Wege vermahlener Kohle-Öl-Paste " unter inniger Durchmischung und ständiger Aufrechterhaltung des plastischen Zustandes erhält, wobei die aschebildenden Bestandteile der Kohle mit dem Wasser ausgeschieden werden, so hat der durch Verschwelung dieser Masse erhaltene Koks den Vorteil einer sehr hohen, Festigkeit und eines besonders niedrigen Aschegehaltes.Process for the production of a highly porous brown coal coke It - it is known that one can get lignite coke of great strength and size Density can be produced by adding oil to the lignite before carbonization. If you use particularly low-ash brown coal-oil dispersions for carbonization, how to B. in a known manner by kneading wet ground Coal-oil paste "with thorough mixing and constant maintenance of the plastic state, with the ash-forming constituents of the coal with are excreted from the water, so that has been obtained by carbonization of this mass Coke has the advantage of very high strength and a particularly low ash content.

Es wurde nun gefunden, daß man besonders großoberflächigen Koks dädurch herstellen kann, daß man aus einer aus asche-,reicher Braunkohle durch weitgehende Verringerung des Aschegehaltes erhaltenen Kohle-Öl-Dispersion mit niedrigsiedenden oder dünnflüssigen Lösungsmitteln das Öl herauszieht und die zurückbleibende Kohle in üblicher Weise verschwelt.It has now been found that coke with a particularly large surface area can be passed through it can produce that one from ash, rich brown coal through extensive Reduction of the ash content obtained coal-oil dispersion with low boiling points or thin solvents which pull out the oil and the remaining coal smoldered in the usual way.

Die Rohbraunkohle kann nach dem obengenannten Patent entascht werden, wobei durch die starke Knetung der Kohle mit Wasser und Öl und die hierdurch auftretenden Scherkräfte auch die feinsten Ascheteilchen aus der Kohle herausgetrieben und in das vorhandene Wasser gebraclft werden, während die Kohle mit dem Öl eine ziemlich aschearme Paste ergibt. Man kann aber eine aschearme Paste gegebenenfalls auch -in der Weise herstellen, daß die Kohle mit geringen Anteilen Öl in einen großen überSChuß von Wasser zum Zwecke der Entaschung stark verrührt wird. Beim Verschwelen einer gemäß dieser Patentschrift hergestellten Paste erhält man gleichfalls einen aschearmen dichten Koks.The raw lignite can be deashed according to the above patent, whereby due to the strong kneading of the coal with water and oil and the resulting Shear forces also drive the finest ash particles out of the coal and into the existing water can be browned, while the coal with the oil has a pretty good effect results in a low-ash paste. But you can also use a low-ash paste if necessary Manufacture in such a way that the coal with small proportions of oil is converted into a large overflow is vigorously stirred by water for the purpose of ash removal. When smoldering one according to Paste prepared according to this patent specification is also obtained a low-ash dense coke.

Bei allen diesen Arbeitsweisen werden die in der Rohbraunkohle vorhandenen Aschebestandteile ganz oder zum größten Teil entfernt, derart, daß je nach. der Stärke der Behandlung höchstens noch wenige Prozente Asche übrigbleiben. Die aus der Kohle herausgelösten Ascheteilchen hinterlassen eine große Zahl sehr feiner Poren,. so daß in der Dispersion infolge des Austrittes der Asche eine Kohle mit sehr großer Oberfläche vorliegt.In all of these working methods, the ones present in the raw lignite are used Ash components removed entirely or for the most part, in such a way that depending on. the Strength of the treatment, at most a few percent of the ash remain. From The ash particles released from the coal leave a large number of very fine particles Pores ,. so that in the dispersion, as a result of the ash escaping, a coal with very large surface is present.

Diese großoberflächige Form bleibt aber nicht erhalten, wenn man in der bisher üblichen Weise die Kohle gemeinsam mit dem von der Entaschung herrührenden Öl verschwelt. In diesem Falle wird zwar dGr größte Teil des Öles wiedergewonnen, ein geringer Anteil bleibt aber in der Kohle zurück, verkokt darin und verstopft durch seine Zersetzungsrückstände die vorhandenen feinen Poren. Einen großoberflächigen Koks erhält man nur dann, wenn man vor der Schwelung das in den Poren der Kohle festgehaltene Öl ganz oder zum größten Teil mit geeigneten Lösungsmitteln herauszieht. So erhält man z. B. bei der Verschwelung einer entaschten Braunkohle bei einer Temperatur von 6oo° nach vorherigem Ausziehen des Öles einen Schwelkoks mit einer gleich großen inneren Oberfläche, wie sie Holzkohle hat.However, this large-area shape is not retained when you go into the previously usual way, the coal together with that resulting from ash removal Oil carbonized. In this case, the largest part of the oil is recovered, however, a small proportion remains in the coal, cokes in it and clogs the existing fine pores through its decomposition residues. A large surface Coke can only be obtained if it is placed in the pores of the coal before it is smoldered Retained oil completely or for the most part with suitable solvents. So you get z. B. in the charring of ash removed lignite at a temperature from 600 ° after drawing out the oil, a smoldering coke with an equal size inner surface as it has charcoal.

Es handelt sich bei dem vorliegenden Verfahren also nicht darum, ähnlich wie bei anderen Verfahren, die Braunkohle vor der Verschwelung zu entaschen oder zu entölen, d. h. bei erhöhter Temperatur in ihr enthaltene Kohlenwasserstoffe, wie Montanwachse o. dgl., herauszuziehen, sondern der Zweck und die Art der Vorbehandlung bei dem neuen Verfahren sind derart, daß lediglich die von dem Entaschungsverfahren her enthaltenen Ölmengen herausgelöst werden. Wenn trotzdem bei sehr bituminösen Kohlen flüchtige Bestandteile mit herausgezogen werden, so ist dies für das neue Verfahren zwar nicht schädlich, aber nebensächlich. Nach dem Ausziehen ist bei dem vorliegenden Verfahren die vorher eingesetzte Kohle im allgemeinen mengenmäßig noch vorhan-.den.The present proceedings are therefore not about similar As with other processes, ash or ash from the lignite before carbonization to de-oil, d. H. hydrocarbons contained in it at elevated temperature, like montan waxes or the like, but the purpose and type of pretreatment in the new process are such that only those from the ash removal process The amounts of oil contained in it are extracted. If nevertheless with very bituminous Coals with volatile components are pulled out, so this is for the new one Procedure not harmful, but incidental. After undressing is with him present processes the previously used coal in general still in terms of quantity available.

Zum Ausziehen kommen in erster Linie die leichtsiedenden Kohlenwasserstoffe usw. in Betracht, die bei der Verschwelung der Braunkohle selbst gewonnen werden. Außerdem eignen sich dazu allgemein niedrigsiedende Lösungsmittel, wie Benzol, Sprit, Trichloräthylen und andere chlorierte Kohlenwasserstoffe. Gegebenenfalls rnuß im Interesse einer ausreichenden Festigkeit des Kokses die entölte Kohle vor der Verschwelung brikettiert werden.The low-boiling hydrocarbons are primarily used for extraction etc., which are obtained from the smoldering of the lignite itself. In addition, low-boiling solvents such as benzene, fuel, Trichlorethylene and other chlorinated hydrocarbons. Possibly soot im In the interest of sufficient strength of the coke, the de-oiled coal before carbonization be briquetted.

Zur Erzielung hinreichender Festigkeit des Kokses ist es vielfach vorteilhaft, daß man das Öl aus .der Kohle-Öl-Dispersion nur unvollständig herauszieht und etwa 5 bis 1o°(, des Öles darin beläßt. Auf diese Weise erhält man bei nur wenig gegenüber dem vollständigen Ausziehen verminderter Oberfläche eine wesentlich bessere Festigkeit des Kokses. Eine gewisse Mindestfestigkeit ist aber Voraussetzung für die Verwendung der Kohle in Schachtöfen usw.To achieve sufficient strength of the coke it is often It is advantageous that the oil is only incompletely withdrawn from the coal-oil dispersion and about 5 to 10 ° (, of the oil left in it. In this way one gets only a little compared to the complete removal of the reduced surface a much better one Strength of the coke. A certain minimum strength is a prerequisite for the use of coal in shaft furnaces, etc.

Aus dem gleichen Grunde ist übrigens auch eine durch bloße Behandlung mit Salzsäure entaschte Braunkohle zur Verschwelung ungeeignet. Nach diesem bereits bekannten Verfahren entsteht zwar durch Verschwelung ein sehr großoberflächiges Gut, das aber pulverförmig ist und sich deshalb z. B. in Schachtöfen nicht weiter verarbeiten läßt. Bei diesem bekannten Verfahren fehlt also dein entstehenden Koks die ausreichende Standfestigkeit, die nach dem neuen Verfahren infolge geringer Mengen des beim Ausziehen zurückbleibenden Öles immer gesichert ist.By the way, for the same reason it is also one by mere treatment Lignite de-ashed with hydrochloric acid is unsuitable for charring. After this already Known processes result in a very large surface area through smoldering Good, but it is powdery and therefore z. B. in shaft furnaces no further can be processed. In this known process, the coke that is produced is missing the adequate stability, which is lower after the new process as a result The amount of oil left behind when taking off is always secured.

Der nach dem neuen Verfahren hergestellte Koks zeichnet sich vor dem bisher bekannten Braunkohlenschwelkoks dadurch aus, daß er wegen seines niedrigen Aschegehaltes und seiner großen Porosität die Holzkohle bei allen den Reaktionen ersetzen kann, bei denen neben Aschefreiheit vor allen Dingen eine große Oberfläche des Kokses und damit verbunden eine ausreichende Reaktionsfähigkeit, nicht aber eine besondere Festigkeit verlangt wird:' Er läßt sich deswegen besonders leicht mit Chlor zu Tetrachlorkohlenstoff oder mit Schwefel zu Schwefelkohlenstoff vereinigen, wie er überhaupt für chemische Umsetzungen besonders geeignet ist. Selbstverständlich kann man derartigen Koks auch mit Vorteil für die Generatorgaserzeugung verwenden.The coke produced by the new process stands out in front of the previously known brown coal coke from the fact that he because of its low Ash content and its great porosity the charcoal in all the reactions can replace where, in addition to being free from ash, above all a large surface area of the coke and the associated reactivity, but not A special strength is required: 'It is therefore particularly easy to set up combine with chlorine to form carbon tetrachloride or with sulfur to form carbon disulfide, as it is particularly suitable for chemical reactions in general. Of course such coke can also be used to advantage for generating gas.

Die Bedeutung des neuen Verfahrens liegt also darin, daß danach ein billiger vollwertiger Ersatz für die hochwertige und nur in begrenzten Mengen verfügbare aschearme und reaktionsfähige Holzkohle geschaffen wird. Gegenüber der bisher üblichen Verschwelung von Braunkohle hat dieses Verfahren auch noch den überraschenden Vorteil, daß man infolge des niedrigen Aschegehaltes eine wesentlich höhere Ausbeute an Koks und flüssigen Schwelerzeugnissen erhält, daß also die Zersetzung zu gasförmigen Spaltstoffen infolge der Abwesenheit der Asche zurückgedrängt wird. Es Wurde z. B. beobachtet, daß eine Braunkohle mit 121/, Asche, die bei der normalen Verschwelung eine Koksausbeute von 520/0, auf die aschefreie Kohle berechnet, und eine Ausbeute an flüssigen Schwelerzeugnissen von 16°/0 lieferte, nach vorangegangenem Entaschen und nach Ausziehen des bei der Entaschung verwendeten Öles eine Koksausbeute von. 57o/0, auf dipe aschefreie Kohle gerechnet, und eine Ausbeute an flüssigen Erzeugnissen von 21,7_0/0 lieferte.The importance of the new procedure is therefore that afterwards a cheaper full-fledged replacement for the high-quality and only available in limited quantities low-ash and reactive charcoal is created. Compared to the usual Carbonization of lignite also has the surprising advantage of this process that you get a much higher yield of coke due to the low ash content and liquid smoldering products, so that the decomposition to gaseous Fissile material is pushed back due to the absence of ash. It was z. B. observed that a brown coal with 121 /, ash, which in normal smoldering a coke yield of 520/0, calculated on the ash-free coal, and provided a yield of liquid carbonized products of 16%, according to the foregoing Ash removal and, after extracting the oil used for ash removal, a coke yield from. 57o / 0, calculated on ash-free coal, and a yield of liquid Products from 21.7_0 / 0 delivered.

Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, einen nach dein sogenannten Trentverfahren erhaltenen Kohle-Ö1-Brei (Amalgam) zu verschwelen. Dieses Trentverfahren ist eine Art Schwimmaufbereitung, bei der eine Kohle in Wasser mit Öl so lange verrührt wird, bis sich die Kohle-mit dem Öl zu einer breiigen Masse, dein sogenannten Amalgam, verbunden hat. Durch dieses Trentverfahren wird jedoch keine so weitgehende Entaschung erreicht wie durch das oben beschriebene bekannte Knetverfahren. Abgesehen davon aber ist es durch-Verschwelung des Amalgams auch nicht möglich, zu einem Koks von ähnlicher. Beschaffenheit wie nach vorliegender Erfindung zu kom= men, es sei denn, daß vor der Schwelung aus dem Amalgam das Öl durch flüchtige Lösungsmittel weitgehend entfernt wird.It has already been suggested, one after your so-called Carbon-oil pulp (amalgam) obtained from the Trent process. This trent process is a type of swimming pool treatment in which a coal in water is mixed with oil for a long time until the coal and the oil turn into a pulpy mass, your so-called amalgam, connected. However, this Trent process does not result in such extensive ash removal achieved as by the known kneading method described above. Apart from this but it is also not possible through carbonization of the amalgam to produce a coke of similar. Quality as according to the present invention, unless that before the smoldering from the amalgam the oil largely by volatile solvents Will get removed.

Ebensowenig ist es möglich, durch Entaschung von Braunkohle mit Salzsäure und anschließende Verschwelung einen Schwelkoks zu erhalten, der mit dem nach vorliegender Erfindung erhaltenen vergleichbar ist. Beispiele i. Eine durch Verkneten von naß vermahlener Kohle mit Öl und nachfolgende Entfernung des aschebildende Bestandteile enthaltenden Wassers gewonnene Kohle-Öl-Paste aus iooo Teilen entaschter Braunkohle, mit einem Aschegehalt von etwa 10/0, und 8oo Teilen Braunkohlenteeröl, das aus dem Schwelprozeß selbst gewonnen worden war, wird in einer geeigneten Rührvorrichtung mit 3ooo Teilen .einer niedrigsiedenden Fraktion des gleichen Braunkohlenteeröls bei etwa q.o° behandelt. Anschließend werden die niedrig siedenden Anteile, in denen sich die größere Menge des vorhandenen Öls gelöst hat, von der zurückbleibenden Kohle abfiltriert oder abgepreßt. Durch mehrmaliges Ausziehen in gleicher Weise kann man die der Kohle vorher zugesetzte Ölmenge weitgehend herauslösen. Die auf diese Weise erhaltene ölarme und aschearme Braunkohle wird bei etwa 6oo° in einer üblichen Schweleinrichtung verschwelt, z. B. einem Retortenofen oder Schachtofen. Es entstehen 55o Teile eines sehr porösen und großoberflächigen Kokses mit etwa 2,5'/o Asche neben 2o5 Teilen flüssiger Schwelerzeugnisse sowie gasförmige Zersetzungsstoffe und Wasser.It is also not possible to remove ash from lignite with hydrochloric acid and subsequent smoldering to get a smoldering coke, which with the after the present Invention obtained is comparable. Examples i. One by kneading wet ground coal with oil and subsequent removal of the ash-forming constituents coal-oil paste obtained from water containing 10000 parts of ashed brown coal, with an ash content of about 10/0, and 8oo parts of lignite tar oil, which from the The smoldering process itself is obtained in a suitable stirring device with 3,000 parts of a low-boiling fraction of the same lignite tar oil treated at about q.o °. Then the low-boiling parts in which the greater amount of the oil present has dissolved from the remaining oil Carbon filtered off or pressed out. By pulling them out several times in the same way the amount of oil previously added to the coal can be largely extracted. The on Low-oil and low-ash lignite obtained in this way is at about 600 ° in one usual smoldering device, z. B. a retort furnace or shaft furnace. 55o parts of a very porous and large-surface coke with about 2.5 per cent of ash and 2o5 parts of liquid smoldering products and gaseous decomposition substances and water.

2. Eine durch Verrühren von Braunkohle mit geringen Mengen Öl in einem großen, Wasserüberschuß hergestellte Kohle-Öl-Paste, die ioooTeile entaschter Braunkohle mit einem Aschegehalt von etwa 2'/, und q.oo Teilen aus dem Schwelvorgang selbst gewonnenes Braunkohlenteeröl enthielt, wird in einer- geeigneten Rührvorrichtung mit @ooo Teilen Benzol bei 5o° behandelt. Anschließend wird das Benzol, in dem sich die größere Menge des vorhandenen Öles gelöst hat, auf einer Zentrifuge von der zurückbleibenden Kohle getrennt. Die auf diese Weise erhaltene öl-und aschearme Braunkohle wird bei etwa 6oo° in einem Retortenofen oder Schachtofen verschwelt. Es entstehen 55o Teile eines sehr porösen und großoberflächigen Kokses mit 'etwa 3,51/, Asche neben Zoo Teilen flüssigen Schwelerzeugnissen sowie Gasen und Wasser.2. One by mixing lignite with small amounts of oil in one large coal-oil paste produced in excess of water, the 10000 parts of ashed lignite with an ash content of about 2 '/, and q, ooo parts from the smoldering process itself Lignite tar oil obtained is contained in a suitable stirring device treated with @ooo parts of benzene at 50 °. Then the benzene in which is the larger amount of the existing oil has dissolved on a centrifuge from the remaining coal separated. The low-oil and ash-poor obtained in this way Lignite is carbonized at around 600 ° in a retort furnace or shaft furnace. 55o parts of a very porous and large-surface coke with 'about 3.51 /, ash in addition to zoo parts of liquid smoldering products as well as gases and water.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of a highly porous brown coal fused coke, characterized in that from an ash-rich brown coal through extensive Reduction of the ash content of the coal obtained lignite oil dispersion with low-boiling or thin-bodied solvents pull the oil out and the remaining Coal, possibly after briquetting, is carbonized.

2. The method according to claim i, characterized in that there is a small amount of oil in the coal during leaching is left.