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Verfahren zur Gewinnung schwerflüchtiger Erzeugnisse aus Pechen, Teeren,
Bitumen, Kohlen, Harzen, Wachsen und ähnlichen Ausgangsstoffen Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung schwerflüchtiger Erzeugnisse aus Pechen,
Teeren, Bitumen, hohlen, Harzen, Wachsen und ähnlichen Ausgangsstoffen. Es ist bekannt,
daß die Gewinnung sowohl der leichtflüchtigen. wie der schwerflüchtigen Bestandteile
der genannten Stoffe allgemein auf dem Wege der Erhitzung erfolgt, wobei der Vorgang
je nach Art der Ausgangsstoffe als Verschwelung oder Verkokung bzw. als Destillation
zu bezeichnen ist. Die hierbei gewonnenen Erzeugnisse liegen entweder in dem Ausgangsgut
bereits als solche vor, oder sie werden durch die Erhitzung des Gutes erst gebildet.
Im ersteren Falle handelt es sich um eine mit oder ohne Zersetzung der zu gewinnenden
Erzeugnisse erfolgende Destillation, während im letzteren Falle eine Zersetzung
des Ausgangsstoffes auf jeden Fall wenigstens bis zu eineue gewissen Grade erfolgen
muß, um abdestillierbare Erzeugnisse in diesem Stoff überhaupt erst zu erzeugen.
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Die Frage der Zersetzung bzw. des Zersetzungsgrades der zu gewinnenden
Erzeugnisse spielt nun für die Gewinnung schwerflüchtiger Anteile aus den genannten
Ausgangsstoffen eine besondere Rolle. Es ist bekannt, daß die Zersetzungsgefahr
unverhältnismäßig stark ansteigt, wenn die Erhitzungsteinperatur gesteigert wird.
Handelt es sich nun um Erzeugnisse, deren Flüchtigkeit erst in einem Temperaturgebiet
erreicht wird, welches oberhalb ihres Zersetzungspunktes gelegen ist, so werden
offenbar solche Erzeugnisse sich eher zersetzen als flüchtig gehen.
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Zur Herabminderung derZersetzungsgefalir sind verschiedene Wege bereits
bekannt. Z. B. ist es eine bekannte Arbeitsweise, die zur
Verflüchtigung
notwendige Erhitzungsteniperatur dadurch herabzusetzen, daß im Vakuum erhitzt wird.
Man kann in geeigneten Fällen hierbei erreichen, daß die V erflüchtigungstemperatur
eher erreicht wird als der Zersetzungspunkt des Gutes, so daß eine Verflüchtigung
des Gutes in uniersetztem Zustande eintritt.
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Es ist ferner bekannt, dasselbe Ergebnis auf dem Wege zu erreichen,
daß man die Erhitzung in Gegenwart solcher Stolte vornimmt, die bei der angewendeten
Erhitzungstemperatur in dampf- bzw. gasförmigem Zustande vorliegen und durch den
erheblichen Partialdruck ihres Dampfes nur die Entstehung eines entsprechend erniedrigten
Partialdrucks des zu verflüchtigenden Gutes zulassen. Diese Arbeitsweise hat demzufolge
insofern eine gewisse Ähnlichkeit. mit der Vakuumerhitzung, weil in beiden Fällen
eine starke Erniedrigung des Gasdrucks des zu gewinnenden Erzeugnisses erreicht
werden soll, wodurch sich die Verflüchtigungstemperatur so verschiebt, daß sie nunmehr
unterhalb der Zersetzungstemperatur des Erzeugnisses liegt.
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Die bisherige technische Ausbildung dieser letzteren Arbeitsweise
hat dazu geführt, einige weitere wesentliche Gesichtspunkte zu erkennen. Es wurde
festgestellt und als Gegenstand einer großen Anzahl geschützter Verfahren niedergelegt,
daß die Schutzwirkung von bei der angewendeten Arbeitstemperatur dampf- oder gasförmigen
Stoffen - beispielsweise Wasserdampf, Brenngasen u. d-1. -weiterhin dadurch wesentlich
gesteigert werden kann, daß man das Ausgangsgut, zweckmäßig in bereits vorerhitztem
Zustande, in möglichst feiner Verteilung mit dein schützend wirkenden Dampf bzw.
Gas in Berührung bringt. Hierher gehören z. B. alle di;:-jenigen bekannten Verfahren,
bei denen das Ausgangsgut in versprühtem Zustande oder in dünnen Schichten u. dgl.
innerhalb eines geeigneten Reaktionsraumes mit strömendem dampf- oder g asförinigein
Schutzstoff zusammengebracht wird, wobei durch Wahl einer passenden Arbeitstemperatur
eine entsprechende Verflüchtigung auch hochsiedender Bestandteile bewirkt wird.
1?s ist auf diesem Wege zweifellos gelungen, die Menge der unzersetzt flüchtigen
Erzeugnisse erheblich zti steigern bzw. die Zersetzung der Ausgangsstoffe auf ein
wesentlich geringeres Maß herabzusetzen. Bei einigen dieser bekannten Verfahren
wird auch noch eine --eitere Verbesserung in der Richtung erkennbar, daß die Ein-,virkungszeit
der bei Gegenwart des dampfl,zw. gasförmigen Schutzstoffes angewendeten Erhitzungsteniperatur
verhältnismäßig kurz gehalten wird. so daß die ,löglichlzeit der Zersetzung bei
dieser Temperatur weiter erniedrigt wird.
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Diese Arbeitsweise, die Zersetzungsmöglichkeit eines Stoffes durch
Abkürzung der Einwirkungszeit der Arbeitstemperatur gering zu halten, ist an sich
ebenfalls für derartige Prozesse der Gewinnung flüchtiger Erzeugnisse aus den hier
genannten Ausgangsstoffen bekannt. Die vielen Verfahren, bei welchen das zu behandelnde
Gut rasch durch entsprechend hoch erhitzte Reaktionszonen durchgeführt wird, sind
besonders auf dein Gebiet der Erdölindustrie zu hoher Entwicklung gelangt.
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Gemäß einem bekannten Verfahren werden schwere Erdöldestillate oder
rohe Erdöle durch einen überhitzten Wasserdampfstroni zerstäubt und das` Dämpfegemisch
unter gleichzeitiger Entspannung desWasserdainpfes in eine als Mischzone dienende
Rohrleitung überführt, in welcher es nur kurze Zeit (Bruchteile einer Sekunde) unter
Vermeidung von 7crsetzungserscheinungen bei der angewendeten hohen Mischtemperatur
verbleibt und von dort in die zur Kondensation der Dämpfe dienenden Vorlagen weiterbefördert
wird. Die als Mischzone dienende Rohrleitung --eist hierbei eine sehr erhebliche
Länge (z. B. 12 bis 23 in) auf. Infolge der Länge dieser Mischzone kann das
bekannte Verfahren zwar bei solchen Ausgangsstoffen, die verhältnismäßig wenig zersetzungsempfindlich
sind und wenig oder gar keine nichtflüchtigen Anteile enthalten, ohne Auftreten
von erheblicheren Zersetzungsverlusten ausgeführt werden. Dagegen ist es nicht möglich,
beispielsweise asphaltreiche Erdölprodukte, Teerpeche, Bituinen u. dgl. hiernach
zu verarbeiten, weil sich die als Mischzone vorgesehene Rohrleitung, die zum Teil
auch noch bremsend wirkende Schneckeneinbauten enthält, hierbei unweigerlich nach
kurzer Betriebszeit durch Abscheidung von festen nichtflüchtigen Anteilen verstopfen
würde. Gleichzeitig würde dabei eine Zersetzung dieser abgeschiedenen festen Anteile
in der Mischzone unter der Einwirkung der ständig darin herrschenden sehr hohen
Dampftemperatur eintreten müssen.
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Demgegenüber wird bei dein vorliegend beanspruchtenVerfahren zur Gewinnung
schwerflüchtiger Erzeugnisse aus Pechen, Teeren. Bitumen, Kohlen, Harzen, Wachsen
und ähnlichen Ausgangsstoffen zwar ebenfalls der ztveckmäßig vorg,-#wärinte Ausgangsstoff
innerhalb eines hocherhitzten Wasserdampf-oder Gasstromes derart zerstäubt, daß
die Komponenten nur kurze Zeit (Bruchteile einer Sekunde) miteinander gemischt -erden.
Erfindungsgemäß wird hierbei jedoch so verfahren, daß die Vermischung des Ausgangsstoffes
mit dein Dampf- oder Gasstrom bei einer
Temperatur, bei der noch
keine Zersetzung der nichtflüchtigen Anteile des Ausgangsstoffes erfolgt, innerhalb
einer örtlich stark begrenzten, d. h. nicht viel mehr als etwa 2o cm langen Entrittszone
des Ausgangsstoffes vorgenommen und das Gemisch unmittelbar danach auf eine Temperatur
abgekühlt wird, die unterhalb der Zersetzungstemperatur des Arbeitsgutes liegt.
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Die grundsätzliche Regel für das erfindungsgemäße Verfahren ist demnach
in folgendem zu sehen: Man erhitzt das in Betracht kommende Gut in Gegenwart eines
strömenden dampf- bzw. gasförmigen Schutzstoffes und innerhalb einer örtlich stark
begrenzten Mischzone auf die gewählte Arbeitstemperatur so kurz, daß die zur Zersetzung
der schwerflüchtigen Anteile des Gutes notwendige Einwirkungszeit nicht erreicht
wird, und sichert gleichzeitig die völlige Verflüchtigung der gesamten bei der gewählten
Temperatur überhaupt flüchtigen Anteile dadurch, daß man innerhalb der extrem kurzen
Einwirkungszeit der Arbeitstemperatur eine möglichst große Wärmemenge auf das Arbeitsgut
überträgt.
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Für die Wahl der Arbeitstemperatur ist hierbei folgender Gesichtspunkt
maßgebend: Die meisten der vorstehend genannten Ausgangsstoffe enthalten neben den
an sich unter den Arbeitsbedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens destillierbaren
Anteilen auch nichtflüchtige Anteile. Aus den letzeren können durch Zersetzung j
e nach deren Umfang leicht- oder schwerflüchtige Anteile gebildet werden, Es entstehen
im allgemeinen durch gelinde Zersetzung schwerflüchtige Anteile, die erst durch
kräftigere Zersetzung in Teichflüchtige Anteile aufgespalten werden. Man kann nun
die Arbeitstemperatur je nach '\Ä'unsch so wählen, daß weder eine Zersetzung der
im Ausgangsstoff bereits vorliegenden schwerflüchtigen Anteile noch eine solche
der nichtflüchtigen Anteile erfolgt. In diesem Falle erhält man eine Trennung der
in dem Stoff vorliegenden flüchtigen und nichtflüchtigen Anteile, wobei die Vollständigkeit
dieser Trennung davon abhängt, ob die Arbeitstemperatur hoch genug liegt, um alle
oder nur einen gewissen Teil der-schwerflüchtigen Anteile zu entfernen. Man kann
jedoch die Arbeitstemperatur auch so weit steigern, daß eine gelinde Zersetzung
der nichtflüchtigen Anteile des Ausgangsmaterials eintritt, die hierdurch in schwerflüchtige
Anteile verwandelt und von dem verbleibenden nichtflüchtigen Anteil abgetrennt werden-
Daß man eine derartige hohe Arbeitstemperatur wählen kann, ohne gleichzeitig eine
Zersetzung der bereits vorliegenden schwerflüchtigen Anteile befürchten zu müssen,
beruht darauf, daß in den vorgenannten Ausgangsstoffen gerade die-' jenigen Anteile,
die nichtflüchtig sind, gleichzeitig auch diejenigen sind, die am leichtesten einer
Zersetzung unterliegen. Dies geht darauf zurück, daß diese nichtflüchtigen Anteile
sehr hochmolekulare, verwickelt gebaute und entsprechend labile Körper darstellen,
während die daraus durch gelinde oder stärkere Zersetzung gebildeten niedriger
molekularen Körper entsprechend stabiler sind. Es ist infolgedessen möglich, bei
entsprechender Steigerung der Arbeitstemperatur zu erreichen, daß die sehr kurze
Einwirkungszeit dieser erhöhten Arbeitstemperatur ausreicht, wenigstens eine gelinde
Zersetzung des Ausgangsgutes zu bewirken. Dies ist darauf zurückzuführen, daß offenbar
die zur Zersetzung notwendige Einwirkungszeit einer zu Zersetzungen führenden Arbeitstemperatur
um so kürzer ist, j e höher diese Arbeitstemperatur liegt. Bei gleichbleibender
. Einwirkungszeit kann man also durch Steigerung der Arbeitstemperatur erreichen,
daß gewisse Anteile des Arbeitsgutes eine Zersetzung erleiden, und zwar naturgemäß
diejenigen Anteile, die am empfänglichsten gegenüber einer Zersetzungswirkung sind.
Man wird also gemäß diesen Regeln die Arbeitstemperatur so wählen, daß je nach der
Art der gewünschten Enderzeugnisse entweder gar keine Zersetzung oder aber eine
gelinde Zersetzung bewirkt wird, wobei sich diese letztere auf die an sich nichtflüchtigen
Anteile des Ausgangsgutes beschränkt und so weit getrieben wird, daß sich diese
Anteile in schwerflüchtige Bestandteile umwandeln. Die zersetzungslose Art der Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens kommt in erster Linie beispielsweise für Peche,
öle, Harze, Teere u. dgl. in Betracht, während die mit gelinder Zersetzung arbeitende
Ausführungsform vorzugsweise für solche Stoffe geeignet ist, die an sich einen zu
geringen Anteil an bereits darin enthaltenen flüchtigen Bestandteilen besitzen,
wie beispielsweise Kohlen und Bitumen aller Art. Mit dem Ausdruck gelinde Zersetzung
ist sinngemäß also eine solche Zersetzung zu verstehen, die sich auf die Umwandlung
nichtflüchtiger, hochmolekularer Körper in schwerflüchtige Körper von ebenfalls
noch verhältnismäßig hohem Malekulargewicht bezieht, die sich aber je nach Art des
Ausgangsstoffes sowohl auf geringe Anteile wie auch auf die gesamte Menge des Ausgangsstoffes
erstrecken kann.
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Die praktische Ausführung des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens
wird dadurch bestimmt, daß der Anforderung an die Beschränkung der Einwirkungsdauer
der Arbeitstemperatur auf das technisch erreichbare
| Minimum Rechnung zu tragen ist, 204i |
| einerseits die Einwirkungszeit unterh#er |
| zur Zersetzung der schwerflüchtigen,1n Aus-, |
garlgsgtit bereits vorhandenen und/oder durch Einwirkung der Arbeitstemperatur
erst gebildeten Anteile führenden Zeit bleiben mu ß, während andererseits die Verflüchtigung
aller überhaupt bei der Arbeitstemperatur flüchtigen Anteile eintreten soll. Diese
durch die Erfindung geforderte Beschränkung der Einwirkungszeit läßt sich durch
die bisher bekannten technischen Vorschläge noch nicht erreichen, obwohl auch hier
in manchen Fällen schon eine verhältnismäßig kurze Einwirkungszeit der Reaktionstemperatur
auf das Arbeitsgut angestrebt und erzielt worden ist. Sie ist vielmehr nur dadurch
erzielbar, daß auch die örtliche Einwirkung eine äußerst starke Beschränkung erfährt.
Hierdurch wird gleichzeitig einerseits die Einwirkungszeit sehr stark herabgesetzt
und andererseits die schlagartige Cbertragung einer möglichst großen Wärmemenge
auf das Arbeitsgut sichergestellt.
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Diese Anforderungen an die technische Ausführung der Erfindung lassen
sich apparativ beispielsweise in der Weise erfüllen, daß das Arbeitsgut zweckmäßig
in bereits vorerhitztem Zustande in Form von aus einer düsenartigen Vorrichtung
austretenden Tropfen oder in Form eines dünnen Strahls in die Mitte eines Rohrs
eintritt bzw. eingespritzt wird, durch welches ein hocherhitzter Dampfstrahl des
Zusatzstoffes - vorzugsweise Wasserdampf - hindurchströmt. Dieses Rohr mündet gleich
hinter der bzw. den Eintrittsdüsen des Arbeitsguts in eine Expansionskammer, in
der die mit sofortiger Herunterkühlung des Dampfstrahls verbundene Ausdehnung des
Dampfs und die Trennung der nichtflüchtigen und flüchtigen Bestandteile des Arbeitsguts
stattfindet. Die flüchtigen Bestandteile gelangen zusammen mit dem Zusatzstoff aus
dieser Ausdehnungskammer zu in bekannter Weise zusammengestellten Kondensationsanlagen,
während die nichtflüchtigen Anteile in der Ausdehnungskammer niedergeschlagen werden.
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Die Temperatur des in das Verdampfrohr eintropfenden bzw. eingespritzten
Arbeitsguts wird so gewählt, daß sie auf keinen Fall irgendwelche Zersetzungen des
Arbeitsguts bewirken kann. Das Arbeitsgut wird durch Einwirkung dieser Temperatur
entweder von selbst flüssig, oder die Verflüssigung wird bei an sich festen Stoffen,
wie Kohlen u. dgl., durch Vermengung mit einem flüssigen, #zweckmä ßig hochsiedenden
Öl erreicht.
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Die Temperatur des das Verdampfrohr durchströmenden dampf- oder gasförruigen
Zusatzstoffes - vorzugsweise Wasserdampf -liegt zweckmäßig über der als Arbeitstemperatur
bezeichneten Temperatur, welche das Gvzniseh von Arbeitsgut und Zusatzstoff im Augenblick
seiner Vereinigung aufweist. Sie liegt also ganz wesentlich höher als die Temperatur
des vorerhitzten Arbeitsguts bei seinem Austritt aus der düsenartigen Vorrichtung
in das Verdampfrohr. Die Höhe der Temperatur des dampfförmigen Zusatzstoffes richtet
sich im übrigen nach der Art des Ausgangsstoffes und der Art der daraus zu gewinnenden
Erzeugnisse. Sie richtet sich ferner nach dein .Mischungsverhältnis zwischen Arbeitsgut
und Zusatzstoff, ferner nach dem Umfang der etwa beabsichtigten Zersetzung nichtflüchtiger
Anteile des Arbeitsguts zu schwerflüchtigen Anteilen. Es ist zweckmäßig, dem das
Verdanipfrohr durchströmenden Zusatzstoff eine gewisse Dampfs s pannung über dem
Arbeitsdruck zu erteilen, um durch die beim Eintritt in die Ausdehnttngskaminer
bewirkte Entspannung eilte möglichst wirksame und schnelle Herunterkühlung des Reaktionsgemisches
aus dem Bereich der Arbeitstemperatur zu erzielen. Als Arbeitsdruck kann sowohl
Atmosphärendruck wie auch ein über oder unter diesem liegender Druck gewählt werden.
Durch passende `@"alil der Geschwindigkeit des Dampfstrahls wird ein entsprechend
schnelles Durchströmen cler Eintrittszone des Arbeitsguts gesichert, was wiederuni
für die Kürze der Einwirkungszeit der Arbeitstemperatur von wesentlicher Bedeutung
ist.
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In der Zeichnung ist die beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens schematisch dargestellt, wobei keimswegs hiermit ausgesprochen sein soll,
dali dies die einzige apparative Form der Ausführung sein sollte. Insbesondere kann
die bauliche Aufgabe, eine örtlich stark beschränkte Erhitzung des Arbeitsguts sicherzustellen,
nicht nur durch die gezeichnete düsenartige Vorrichtung erreicht werden.
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Der die Heizvorrichtung A durchströmende Dampfstrahl des Zusatzstoffes
B tritt in das \-erdampfrohr G ein, in dessen Mitte die düsenartige Vorrichtung
D hineinragt. Der, Dampfstrahl reißt das aus der bzw. den Düsen dieser Vorrichtung
in Forin von Tropfen oder dünnem Strahl austretende, zweckmäßig in der Vorrichtung
F vorerhitzte Arbeitsgut finit sich und zerstäubt es sofort unter gleichzeitiger
Herunterkühlung unter die Arbeitstemperatur in das Ausdehnungsgefäß E, in welchem
gegebenenfalls auch die Druckentspannung des Gemisches eintritt. Die nichtflüchtigen
Anteile des Arbeitsguts werden in E niedergeschlagen und durch G entfernt, während
das Gemisch der flüchtigen Anteile und des Zusatzstoffes durch die Ableitung
I1
zu Kondensationsanlagen geführt wird.
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Die nähere apparative Ausbildung des er-
findungsgemäßen Verfahrens
kann von der
vorstehenden schematischen Ausführung abweichen. Es
muß jedoch hierbei immer der Grundsatz des neuen Verfahrens innegehalten werden,
welcher darin besteht, das Arbeitsgut der Einwirkung des hocherhitzten Dampfstrahls
des Schutzstoffes nur in Bruchteilen von@Sekunden in einer örtlich stark begrenzten
Zone auszusetzen und unmittelbar im Anschluß daran die Arbeitstemperatur, zweckmäßig
durch Ausdehnung des Dampfstrahls bzw. durch Eintritt des Reaktionsgemisches in
eine unbeheizte Ausdehnungskammer, auf eine Temperatur herabzusetzen, bei der keine
Zersetzung des im Dampfstrahl enthaltenen Arbeitsguts eintreten kann.
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Die Wirkung des neuen Verfahrens ist an der Beschaffenheit der auf
diese Weise aus den genannten Ausgangsstoffen erhaltenen Erzeugnisse deutlich zu
erkennen. Man erhält beispielsweise aus Pechen auf diese Weise einerseits Hartpeche
von extrem hochliegendem Erweichungspunkt und andererseits hochv iscose Öle, die
auch noch bei Temperaturen von über ioo° C ihre hohe Viscosität beibehalten und
sich offenbar aus sehr hochmolekularen Körpern zusammensetzen, wie sie bisher durch
andere Destillierverfahren nicht gewonnen werden konnten. Durch Vermischung des
so gewonnenen Hartpechs, beispielsweise mit einem bei etwa doo° C gelegenen Sinterungspunkt,
mit dein durch das Verfahren aus dem Ausgangspech abgetrennten hochviscosen Öl erhält
man das Ausgangspech mit denselben Eigenschaften wieder zurück. Dies beweist das
so gut wie völlige Fehlen einer Zersetzungswirkung durch das erfindungsgemäße Verfahren,
wenn eine Arbeitstemperatur gewählt wird, die bei dieser kurzen Einwirkungszeit
nur eine Verflüchtigung, aber noch keine Zersetzung des Arbeitsguts gestattet.
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Aus Kohlen und anderen bituminösen Stoffen gewinnt man nach dem beschriebenen
Verfahren Öle, die in bisher unbekannt naher Verwandtschaft zu dem Ausgangsstoff
stehen, aus dem sie gewonnen worden sind. Diese nahe chemische Verwandtschaft ist
durch den sehr hochmolekularen Charakter der gewonnenen Erzeugnisse bedingt und
äußert sich praktisch darin, daß die bituminösen Ausgangsstoffe, beispielsweise
Kohlen, in den auf diese Weise erhaltenen ölartigen Erzeugnissen aufgelöst werden
können, so daß nur der Aschegehalt ungelöst zurückbleibt. Auch dieser Befund beweist
die hochmolekulare Struktur der erhaltenen Erzeugnisse, die offenbar wegen der sehr
nahen chemischen Verwandtschaft zu dem Ausgangsbitumen eine derartige starke Lösungswirkung
darauf auszuüben vermögen.
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Die nachfolgend beschriebenen Arbeitsbeispiele sind in einer der Zeichnung
entsprechenden Apparatur erhalten worden, bei welch-2r die Eintrittsdüse D des Arbeitsguts
etwa 20 cm vom Eingang in die Ausdehnungskammer E entfernt angebracht war. Die Geschwindigkeit
des 'strömenden Dampfs betrug ungefähr 5 m/Selz., so daß das Arbeitsgut von der
Eintrittszone bis zur Ausdehnungskammer etwa 1/25 Sek. mit dein Dampfstrahl bei
Arbeitstemperatur in Berührung blieb.
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Beispiele i. Auf 38o° C erhitztes Steinkohlenpech vom Erweichungspunkt
67° C wird mit Hilfe einer düsenartigen Vorrichtung in einen auf 6oo° C erhitzten
`@Tasserdampfstrahl eingesprüht, wie es in der schematischen Darstellung der Apparatur
zu ersehen ist. Auf i Gewichtsteil Pech wird etwa 1,a Gewichtsteil Wasserdampf verwendet.
Das Pech-Dampf-Gemisch wird nach Durchströmen der Eintrittzone in der Ausdehnungskammer
sofort auf eine Temperatur von etwa d.00° C gebracht. Man erhält etwa 33
% eines Pechs von sehr hohem Erweichungspunkt und etwa 65 % eines
sehr liochviscosen Öls bei einem Verlust von etwa i bis 2 %. Durch Vermischung
von Destillat und Rückstand erhält man das Ausgangspech mit denselben Eigenschaften
wieder zurück.
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a. Auf 39o° C erhitztes Braunköhlenteerpech vom Erweichungspunkt 78°
C wird mit Hilfe einer düsenartigen Vorrichtung in einen auf 6oo° C erhitzten Wasserdampfstrahl
eingesprüht, wie aus der schematischen Darstellung zu ersehen ist. Auf i Gewichtsteil
Pech wird etwa i,i Gewichtsteil Wasserdampf verwendet. Das Pech-Dampf-Gemisch wird
nach Durchströmen der Eintrittszone in der Ausdehnungskammer sofort auf eine Temperatur
von etwa 40o° C gebracht. Man erhält etwa 40 °/a Hartpech und etwa 58 °/o Öle. Der
Verlust beträgt etwa a °/o.
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3. Auf 37o° C erhitztes Petrolpech vom Erweichungspunkt 41 ' C wird
mit Hilfe einer düsenartigen Vorrichtung in einen auf 6oo° C erhitzten Wasserdampfstrahl
eingesprüht, wie aus der schematischen Darstellung zu ersehen ist. Auf i Gewichtsteil
Pech wird etwa i,4GewichtsteilWasserdanipfverwendet. Das Pech-Dampf-Gemisch wird
nach Durchströmen der Eintrittszone in der Ausdehnungskammer sofort auf eine Temperatur
von etwa 4oo° C gebracht. Man erhält etwa 3o11, eines Hartpechs mit einem Erweichungspunkt
von etwa i5o° C und etwa 68°;'o hochviscoser Öle. deren Flammpunkt 31o° C beträgt.
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.. Auf 38o° erhitztes Steinkohlenteer, aus dein die leichtsiedenden
Bestandteile abgetrieben sind, wird finit Hilfe einer düsenartigen Vorrichtung in
einen auf 6oo° C erhitzten
Wasserdanipfstralil eingesprüht, wie
aus der schematischen Darstellung ersichtlich ist. Auf i Gewichtsteil Steinkohlenteer
wird etwa i Gewichtsteil M"asserdatilpf verwendet. Das Pech-Danlpf-Geinisch wird
nach Durchströmen der Eintrittszone in der Ausdehnungskaminero sofort auf eine Temperatur
von etwa 4oo' C gebracht. -Mail erhält ein Pech vonl Erweichungspunkt
70 - als Rückstand. Die -Menge ist um über io°o geringer als bei einer Destillation
nach dein üblichen Verfahren. Die Destillate können nach gebräuchlichen Verfahren
weiter zerlegt «-erden.
| j/4"VZ 5. .1o Gewichtsteilet/verden fein gemahlen |
und in 6o Gewichtsteile hochsiedendes Teeröl eingerührt. Die -Mischung wird auf
38o' C erwärmt und in der beschriebenen Apparatur illit Dampf von 6oo' C iln Verhältnis
i : i,.1 gemischt. Das Pech-Dampf-Geinisch wird nach Durchströmen der Eintrittszone
in der Ausdehnungskannner sofort auf eine Temperatur von etwa -loo"" C gebracht.
-,Man erhält
32 Teile eines festen Rückstandes, der bei höherer Temperatur
noch etwa d. Teile Teer abgibt und 66 Teile
01, das nach üblichen Verfahren
weiter getrennt wird.
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6. 35 Gewichtsteile hohle werden in 65 Gewichtsteilen hochsiedendem.
Teeröl bei 38o° C verteilt. Die Mischung wird finit einer Temperatur voll 39o- C
in der beschriebenen Apparatur finit Dampf von 6oo° C gemischt. Das Pech-Daillpf-Genlisch
wird nach Durchströmen der Eintrittszone in der Ausdelinungskaminer sofort auf eine
Temperatur von etwa 4oow C gebracht. Man erhält 29 Teile Rückstand und ;o Teile
Destillat, aus welchem plan bei fraktionierter Kondensation das eingesetzte hochsiedende
Öl in etwa der gleichen -Menge zurückerhält, wie man es eingesetzt hat.
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-Nach einem bekannten Vor schlage werden auf etwa .loo bis .18o` C
erhitzte Dämpfe eines hochsiedenden Ausgangsöls mit großer Geschwindigkeit in einen
Reaktionsratnn eingeblasen, und zwar gegen einen ebenfalls in <fiesen Reaktionsraunl
eintretenden Strom Voll auf 55o bis 83o° C überhitztem Wasserdampf. ITierdurcb wird
die Temperatur der Öldämpfe so gesteigert, daß sie sich unter Bildung leichtflüchtiger,
benzinartiger Kohlenwasserstoffe zersetzen, die aus dein healztionsrau@li abgeführt
und sofort auf eine sie nicht weiter zersetzende "Temperatur abgekühlt werden. Es
handelt sich hierbei also um ein Spaltverfahren, bei welchem die Spaltwirkung des
überhitzten Wasserdampfs infolge der Ger.itttlligkeit des Reaktionsraumes und der
sich hieraus ergebenden Einwirkungsdauer voll zur Geltung kommt.
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ach einem weiteren Vorschlag soll,--.i stückige Brennstoffe durch
Hindurchleiteil von überhitztem Wasserdampf mit hoher Geschwindigkeit von den in
ihnen enthaltenen bituminösen oder harzigen Inhaltsstoffen befreit werden. Auch
dieses Verfahren stellt keine schonende thermische Behandlung der Ausgangsstoffe
im Sinne der vorliegenden I-rfiilduilg vor, da sich hierbei die bituminösen Inhaltsstoffe,
z. B. bei Ölschiefer, zu verhältnismäßig niedrigsiedenden Destillaten zersetzen,
die als solche im Ausgangsbitumen überhaupt nicht enthalten waren.
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Das erlindiingsgeiniiiie Verfahren gestattet demgegenüber die so gut
wie zersetzungslose Gewinnull,- der rill Ausgangsgut enthaltenen oder aus dessen
nicht flüchtigen Anteil:il durch gelinde Zersetzung während des Verfahrens elitsteheilden
sch-,verflüchtigen :I"nteile.