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Verfahren zur Druckwärmespaltüng von kreosothaltigen Teeren oder Teerölen
im Kreislaufverfahren Bei der Druckwärmespaltung von Kohlenwasserstoffölen fallen
bei einmaliger Behandlung neben Benzin, das im allgemeinen als Hauptprodukt gewünscht
wird, eine Reihe anderer Fraktionen sowie Rückstände an. Um die Benzinausbeute,
die bei einmaligem Durchgang durch die Apparatur verhältnismäßig gering ist, zu
erhöhen, ist man bereits dazu übergegangen, die höher siedenden Fraktionen ganz
oder teilweise im Kreislauf zu führen, d.h: sie in Mischung mit frischem Ausgangsmaterial
wieder durch die Apparatur zu leiten.
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Erfahrungsgemäß macht nun, die Durchführung dieses Verfahrens bei
der Druckwärmespaltung von kreosothaltigen Teeren, wie Braunkohlenteeren bzw. Braunkohlenteerölen,
erhebliche Schwierigkeiten. Die Phenole ergeben nämlich bei der Druckwärmespaltung
hauptsächlich Koks, der sich an den Rohrwandungen oder an anderen Stellen ansetzt
und dadurch zu Verstopfungen der Apparatur führt. Auch wirtschaftlich ist die weitgehende
Aufspaltung der Phenole unvorteilhaft, da aus ihnen nur sehr wenig Benzin, dafür
aber viel Koks und Gas, d. h. also Produkte mit niedrigem Wert, gewonnen werden.
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Um Verstopfungen der Apparatur zu vermeiden, hat man den Teer bzw.
das Destillat vor der Druckwärmespaltung z. B. mit Natronlauge oder Alkohol von
den sauren Bestandteilen befreit. Abgesehen davon, daß dieses Verfahren kostspielig
ist, -werden aber dabei nur minderwertige, kaum verwertbare Phenole gewonnen.
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Weiterhin ist es bereits bekannt, das Ausgangsmaterial- in zwei Stufen
zu spalten, und zwar in der ersten Stufe bei geringerer Temperatur und geringerem
Druck als in der zweiten Stufe. In der ersten Stufe soll ein Abbau der höheren Phenolkomplexe
erreicht werden, um ein hochwertiges, phenolfreies Pech zu erhalten. In der zweiten
Stufe !erfolgt eine nochmalige stärkere Spaltung des phenolhaltigen Destillats,
wobei die Phenole einen katalytisch günstigen Einfluß auf die Erhöhung der Benzinausbeute
bewirken. Durch mehrmaliges- Spalten dieses Destillats sollen die Phenole angereichert
werden, weil die sauren Bestandteile erheblich temperaturbeständiger sind als die
Kohlenwasserstoffe; es tritt aber durch fortgesetzte Spaltung ein erheblicher Verlust
an den bereits gebildeten einfachen Phenolen, wie Phenol, Kresolen und Xylenolen,
ein, wenn diese nicht aus dem Spaltumlauf herausgenommen werden, weil sie schließlich
doch in Koks, Pech und Gas zerfallen.
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Es wurde nun gefunden, daß es durch eine verhältnismäßig schonende
Druckwärmespaltung möglich ist, die komplizierten Phenole
in einfachere
Phenole abzubauen, ohne daß dabei nennenswerte Koksmengen anfallen. Die durch schonende
Druckwärmespaltung gewinnbaren Phenole stellen reine Produkte dar, die für die verschiedensten
Zwecke, wie die Herstellung von Arzneimitteln, zur Kttnstharzfabrikation usw., verwendbar
sind.
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Unter schonender Druckwärmespaltung ist zu verstehen, daß jeweils
unmittelbar nach dem Durchgang des Spaltgutes durch die Spaltzone diejenige Fraktion
der Spaltprodukte, welche die einfachen Phenole enthält, entphenoliert wird. Durch
die rechtzeitige Herausnahme der genügend weit abgebauten Phenole kann die Spaltapparatur
längere Zeit benutzt werden, ohne daß störende Koksabscheidungen auftreten. Außerdem
erzielt man eine höhere Durchsatzleistung, da die Phenole nicht als Ballast im Kreislauf
verbleiben.
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Die entphenolierten, über dem Endsiedepunkt von Benzin liegenden Fraktionen
werden entweder gemischt mit frischem Ausgangsmaterial oder auch mit den bei der
Druckwärmespaltung gewonnenen Produkten, die noch nicht genügend abgebaute Phenole
enthalten, einer weiteren Spaltung unterworfen, um aus ihnen eine möglichst hohe
Benzinausbeute zu gewinnen.
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Beispiel Braunkohlenteeröl mit einem Kreosotgehalt von 14 Volumprozent
und einem Siedebeginn von Zoo' wird in bekannter Weise durch Druckwärmespaltung
bei 480' und 45 atü zerlegt in Benzin, Pech und Gas. Es wird dabei im Kreislauf
gearbeitet und alle Öle, die schwerer sind als Benzin, in den Kreislauf zurückgeführt.
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Dabei werden folgende Produkte erhalten:
| 44 Gewichtsprozent Rohbenzin |
| 38 - Spaltpech |
| 18 - Gas, Koks und Verlust |
| r oo Gewichtsprozent. |
Das Rohbenzin hat einen Endsiedepunkt von Zoo' und enthält 8 Volumprozent Phenole
= 3,5 Volumprozent bezogen auf das Rohmaterial, die hauptsächlich aus Phenol, Kresolgemisch
und Xylenol bestehen.
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Während also von dem Gesamtpradukt 440/0 leichtsiedende Bestandteile
gewonnen werden, beträgt, für sich allein betrachtet, der Abbau der Kreosote in
niedrigsiedende, wertvolle Phenole nur 250;0. Von den im Ausgangsmaterial enthaltenen
Kreosaten ist also ein wesentlich über dem Durchschnitt liegender Anteil in minderwertigere
Stoffe, wie Pech, Koks, Gas oder Verlust, übergeführt worden. Dieses Resultat ist
um so ungünstiger zu bewerten, als im Zusammenhang damit erhebliche Schwierigkeiten
durch Koksablagerungen, insbesondere im Erhitzersystem auftreten.
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Wird dagegen das gleiche Braunkohlenteeröl wie oben bei denselben
Temperatur-und Druckbedingungen der Druckwärmespaltung unterworfen, aber gemäß der
Erfindung die dem Benzin benachbarte Rücklauffraktion, die zwischen tgo und
250' siedet, fortlaufend mit verdünnter Natronlauge entphenoliert, so ergeben
sich folgende Ausbeuten:
Das Rohbenzin enthält bei einem Endsiedepunkt von 2o2° 7,5 Volumprozent=3,4 Volumprozent
Phenole, bezogen auf das Rohmaterial. Während . also beim ersten Versuch die Ausbeute
an Rohbenzin 440/0 und an Phenolen 3,5 Volumprozent=25oio betrug, ist die Ausbeute
beim zweiten Versuch 45 % Rohbenzin und 6,6 Volumprozent Phenole = 47 % der im Ausgangsmaterial
entbalten en Kreosote.