DE737024C

DE737024C - Verfahren zur Spaltung der bei der Schwelung von Steinkohle entstehenden gas- und dampffoermigen Schwelprodukte

Info

Publication number: DE737024C
Application number: DEB184203D
Authority: DE
Inventors: Karl Bergfeld; Dr Leo Kremser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-08-03
Filing date: 1938-08-03
Publication date: 1943-07-05

Description

Verfahren zur Spaltung der bei der Schwellung von Steinkohle entstehenden gas- und dampfförmigen Schweiprodukte Es ist bekannt, daß Metalle in besonders fein verteilter Form hochwirksame Katalysatoren für die Aufspaltung von Kohlenwasserstoffen darstellen. Die Anwendung von fein verteilten Metallen ist indessen dann schwierig, wenn der Spaltvorgang in Reaktionstürmen vorgenommen wird. Fernerhin ist es bekannt, bei der Spaltung von Braunkohlenschweldämpfen auf Benzin als Katalysator Schwelkoks anzuwenden.
Demgegenüber geht die Erfindung davon aus, daß es für die Wirtschaftlichkeit eines jeden Schwelverfahrens die Hauptbedingung ist, einerseits einen festen marktfähigen Koks (z. B. bei Schwelbriketts Abrieb bei der Trommeiprobe höchstens 3 1O) herzustellen und andererseits eine möglichst Ioo Ol,ige Gewinnung des theoretisch möglichen Teeres zu erreichen und daß sich diese beiden Betriebsbedingungen bei der Spülgasschwelung von Steinkohle nur dann einhalten lassen, wenn man auf die Veredelung des Schwelteeres im Schwelprozeß selbst verzichtet und diesen lediglich nach dem Gesichtspunkt der Erzeugung eines festen marktfähigen Kokses einstellt.
Die bei dieser Betriebsweise der Steinkohlenschwdung anfallenden Schwelteere stellen jedoch auf Grund ihrer stofflichen Zusammensetzung keine brauchbaren Heizöle dar, sie müssen vielmehr in einem weiteren physikalisch-chemisch überwachten Verfahren mit möglichst günstigem Wirkungsgrad in solche übergeführt werden. Die in der Kokereitechnik üblichen Veredelungsverfahren haben, auf Schwelteere angewendet, versagt.
Die Erfindung hat sich zum Ziele gesetzt, diese Nachteile zu beseitigen und insbesondere die Aufspaltung der bei der Steinkohlenschwelung anfallenden Schwelteere in brauchbare Heizöle zu erreichen, wodurch gleichzeitig die Möglichkeit geschaffen wird, die eigentliche. Schwellung lediglich unter dem Gesichtspunkt der Erzeugung eines guten Kokses zu führen. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß für die Aufspaltung der Schwdteere ein brikettförmiger Ratalysator verwendet wird, der durch Brikettierung eines Gemisches von Eisenoxyd und Schwelkohle und Verschwelung der Briketts gewonnen wurde.
Die aus dem Schwelofen in möglichst ungespaltenem Zustande vom Schwelgas getragenen Teerdämpfe werden zwecks Spaltung über einen Katalysator geleitet, der aus Schwelkoks, in den in feiner Form Eisenoxyd eingebettet ist, besteht. Die Schwelgase, die zu 60 bis 70010, gemessen am Partialdruck, aus reduzierenden Stoffen (Kohlenoxyd und Wasserstoff) bestehen, reduzieren das Eisenoxyd zu feinst verteiltem Eisen. Die Spalttemperatur liegt demnach in dem Temperaturbereich der Reduktion des Eisenoxydes in der Gasphase. Da die Spaltung unter Kohlenstoffausscheidung vor sich geht, wäre an sich eine Verstopfung der Anlage durch Kohlenstoffablagerungen möglich. Die Schwelgase sind jedoch stark wasserdampfhaltig, außerdem entsteht bei der Spaltung ebenfalls Wasser. Der Spaltkohlenstoff. der im Verhältnis zum Kohlenstoff des Schwelkokses viel feiner verteilt und somit viel reaktionsfähiger ist, reagiert daher nach der Wassergasgleichung (C + H2 0 = CO + H2) mit dem Wasserdampf und wird vergast. Sowohl die Druckverhältnisse als auch die Reaktionstemperatur, die praktisch derjenigen der Reduktion des Metalloxydes zu Metall in der Gasphase gleich ist, entsprechen den Bedingungen der Wassergasgleichung. Es ist demnach eine Verstopfung der Spaltanlage nicht möglich.

Die katalytische Wirkung des Katalysators nach der Erfindung wird durch folgende Beispiele veranschaulicht: Es wurden Versuche, die unter gleichen Versuchsbedingungen ausgeführt wurden vorgenommen, bei denen I. Porzellanscherben, 2. Schwelkoksstücke und 3. Einsenoxyd-Schwelkoksbriketts in die Spaltanlage eingefüllt waren, Die in der Tabelle zusammengefaßten Versuchsergebnisse enthalten unter a) die Versuchszahlen des gespaltenen Schwelteeres, unter b) diejenigen der Öle, die bei einer 5oo-g-Destillation des gespaltenen Schwelteeres im Claissenkolben erhalten wurden.

Füllkörper

1. II. III.

Porzellan Shwelkoks Eisenoxyd-

a) Dichte des Teers bei 20°............... 1,094 1,09 1,063

Viscosität bei 75°............... 5,2° Engler 3,9° Engler 1,34° Engler

Stockpunkt ...................... + 20° + 18° +9°

b) Gesamtölausbeute bei der Destillation

im Claissenkolben auf pech E. P. 70° 48,5% 50,6% 65,0%

Dichte des Gesamtdestillats bei 200 .. 1,015 I,oI6 1,035

Viscosität bei 200 ................... 3,750 Engler 3,650 Engler 1,0° Engler

Stockpunkt 10 - 20 - 250

Flammpunkt ............... + Io20 + 101° + 820

Ein Vergleich der drei angeführten Versuchsergebnisse zeigt deutlich die überraschende katalytische Wirkung der Eisenoxyd-Schwelkoksbriketts. Diese drückt sich besonders in der wesentlich erhöhten Gesamtölausbeute gegenüber den Versuchen I und II und in der Erniedrigung des Stockpunktes des Gesamtdestillates um 230 aus.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Spaltung der bei der Schwelung von Steinkohle entstehenden dampf- und gasförmigen Schwelprodukte über Schwelkoks enthaltenden Katalysatoren in Gegenwart von Wasserdampf auf Heiz- oder Treiböl, dadurch gekennzeichnet, daß ein brikettförmiger Katalysator verwendet wird, der durch Brikettierung eines Gemisches von Eisenoxyd und Schwelkohle und Verschwelung der Briketts gewonnen wurde.