DE696930C - Verfahren zur Herstellung acetylenreicher Gase aus bitumenhaltigen Kohlen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung acetylenreicher Gase aus bitumenhaltigen Kohlen Es ist bekannt, durch rasches Erhitzen von bitumefhaltigen Kohlen auf Rotglut und rasches Abkühlen oder Trennen der Reaktionsprodukte olefinreiche Gase herzustellen.
• Es wurde nun gefunden, daß man aus bitumenhaltigen Kohlen auch acetylenreiche Gase erhalten kann, wenn man die Kohlen mit einer derartigen Geschwindigkeit durch ,einen auf über i ooo° erhitzten Reaktionsraum hindurchführt, daß die Kohle nur für einen Bruchteil einer Sekunde .dieser Temperaturausgesetzt wird und die festen und gasförmigen Reaktionsprodukte unmittelbar darauf unter Abkühlung voneinander trennt. Hierbei werden - Gase mit bis zu 7 % Acetylen und darüber erhalten. Diese Tatsache ist überraschend, weil bekanntlich bei der thermischen Zersetzung bitumenreicher Kohle große Mengen Wasserdampf und Kohlensäure auftreten, welche bei den hohen Temperaturen in Gegenwart von Kohle und Kohlenwasserstoffen sehr reaktionsfähig sind.
• Bei dem vorliegenden Verfahren werden besonders hohe Ausbeuten an Acetylen @erhalten, wenn man in Gegenwart von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen arbeitet. Diese Gase werden zweckmäßig in mehreren Stufen oder nach Aufheizung der Kohlen auf Zersetzungstemperatur zugesetzt. In allen Fälleg ist für eine kurze Erhitzungsdauer Sorge zu tragen, was durch rasche Bewegung der Kohle durch die heiße Zone erreicht werden kann; hierbei ist es in manchen Fällen vorteilhaft, auch Traggase, wie gas- oder dampfförmige Kohlenwasserstoffe, zuzusetzen. Das Verfahren kann entweder ununterbrochen in hochhitzebeständigen Röhren oder Kammern oder im Wechselbetrieb in mit hochfeuerfesten Stoffen gefüllten Wärmespeichern und bei beliebigen Drucken ausgeführt werden; am vorteilhaftesten wendet ,man gewöhnlichen Druck oder Unterdruck an.
• Als Ausgangsmaterial verwendet man zweckmäßig vorgetrocknete, pulverförmige oder staubförmige Kohle mit möglichst hohem Bitumengehalt. Der bitumenhaltigen Kohle können zur Erzielung gleichmäßiger Temperaturen und zur Reinhaltung des Reaktionsraumes körnige Massen, wie z. B. Sand usw., zugesetzt werden. Die erhaltenen festen Rückstände können, wenn sie keinen zu hohen Aschegehalt 'aufweisen, zum Vorheizen der Kohle oder des Sauerstoffs oder des Reaktionsraumes usw. verwendet werden.
• Es ist zwar bekannt, daß beim. Erhitzen von gasförmigen Kohlenwasserstoffyen auf Temperaturen oberhalb iooo° auf Bruchteile ;einer Sekunde ohne oder mit Zufuhr von Sauerstoff oder von Verdünnungsgasen oder Verdünnungsdämpfen acetylenhaltige Gase entstehen. Bei vorliegendem Verfahren wird bitumenhaltige Kohle einer derartigen Erhitzung unterworfen. Es ist überraschend, daß trotz Bildung anderer Gase und Dämpfe, wie Kohlensäure, Kohlenoxyd und Wasser-

  dampf, welche aus bitumenhaltigen Kohl

  insbesondere Braunkohlen, unter den Arbei.,`

  bedingungen entstehen, und trotz der Gegen wart fester Stoffe, insbesondere der fast 'in" allen Fällen entstehenden eisenreichen Verkokungsprodukte, die bekanntlich bei hohen Temperaturen gasförmige Kohlenwasserstoffe, insbesondere auch Acetylen, leicht zersetzen, im Endgas ganz erhebliche Ausbeuten an Aoetylen erhalten werden.
• Es ist ferner schon vorgeschlagen worden, Kohle in fein verteiltem Zustand im elektrisch en Lichtbogen zu zersetzen. Abgesehen davon, daß bei diesem Verfahren nichts über die Behandlungsdauer der Kohle ausgesagt wird, unterscheidet es sich von dem vorliegenden deshalb grundsätzlich, weil die Einwirkung des elektrischen Lichtbogens etwas ganz anderes ist als die rein thermische Behandlungsweise. Im ersten Fall handelt es sich nämlich nicht nur um die Anwendung von ungewöhnlich hohen Temperaturen von der Größenordnung von etwa 3000° und mehr, sondern vor allem auch um eine spezifisch elektrische Einwirkung, die die thermische stark, wenn nicht vollständig üblerlagert. Irgendwelche Rückschlüsse lassen sich daher von der Lichtbogenbehandlung auf die rein thermische nicht ziehen. Beispiel i Durch ein auf 1200° erhitztes Porzellanrohr (1.W. 4 mm, erhitzte Länge 6o cm) schickt man pro Stunde 15o 1 Sauerstoff. Gleichzeitig dreht man mittels Schnecke pulverförmige mitteldeutsche Braunkohle (Teergehalt 170/0, Wassergehalt 12 %) durch das Rohr in einer Menge von 70o g/Std. Die Erhitzungszeit beträgt dann etwa 1/5o Sekunde. Die entstehenden festen und gasförmigen Produkte werden unter Abkühlung rasch voneinander getrennt. Man erhält aus i kg Kohle rund 3201 Gas von folgender Zusammensetzung-

  3 3,8 Volumprozent C02,

  7,5 - C2H2,

  4,5 - C2 H4,

  21,0 - CO,

  21,0 - H2,

  1024 - C H4,

  1,8 - N21

  außerdem entstehen geringe Mengen von flüssigen aromatischen Kohlenwasserstoffeh.
• Nach Entfernung der Kohlensäure durch Überleiten über Natronkalk erhält man ein as mit rund io% Acetylen, welches durch aschen mit Lösungsmitteln, z. B. Cyclo-:hexanon, weiter angereichert werden kann. Das Acetylen kann nach bekannten Verfahren für sich öder im Gemisch mit dem gleichzeitig gebildeten Äthylen auf flüssige Kohlenwasserstoffe, z. B. Motortreibstoffe, auf Acetaldehyd, auf Ruß oder auf Butadien weiterverarbeitet werden. Beispiel 2 Durch ein auf 125o° erhitztes Porzellanrohr (1. W. 6 mm, erhitzte Länge 6o cm) dreht man mittels Schnecke pulverförmige mitteldeutsche Braunkohle (Teergehalt 170;'o, Wassergehalt 12%) in einer Menge von 75og/Std., was einer Erhitzungszeit von etwa 1/5 Sekunde entspricht. Man erhält aus i kg rund 2701 Gas von folgender Zusammensetzung

  19,2 Volumprozent C02,

  5,0 - C2H2,

  15,4 - C24,

  15,6 - Co,

  26,2 - H2,

  15,6 - CH4,

  3,0 - N2.

  Das Gas kann in derselben Weise wie in Beispiel i aufgearbeitet werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung acetylenreicher Gase aus bitumenhaltigen Kohlen durch thermische BLhandlung, dadurch gekennzeichnet, daß' man die Kohlen mit einer derartigen Geschwindigkeit durch ,einen auf über - i ooo° erhitzten Reaktionsraum hindurchführt, daß sie nur für einen Bruchteil einer Sekunde dieser Temperatur ausgesetzt werden und die gasförmigen Reaktionsprodukte unmittelbar darauf unter Abkühlung von den festen abtrennt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man unter Zusatz von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen arbeitet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man unter Zusatz von Traggasen arbeitet.