DE738621C

DE738621C - Process for the production of tar and solid coke

Info

Publication number: DE738621C
Application number: DEI62603D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Baehr
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1938-05-08
Filing date: 1938-10-07
Publication date: 1943-09-08

Description

Verfahren zur Gewinnung von Teer und festem Schwelkoks Im Patent 735- 726 ist ein Verfahren zur Gewinnung von Teer und festem Schwelkoks durch Schwelen eines Gemisches von festen, kohlenstoffhaltigen Stoffen, wie Kohlen, mit von leichten Ölen freien Druckhydrierungserz«gnissen von Kohlen oder ölhaltigen Rückständen der Druckhydrierung .von Kohlen, Teeren, Mineralölen beschrieben, wobei die zerkleinerten, festen, kohlenstoffhaltigen Stoffe mit den Druckhydrierungserzeugnissen gemischt und zu einer festen Masse verpreßt werden und das Gemisch bei Temperaturen von etwa 53o° oder darunter geschwelt wird.Process for the extraction of tar and solid coke in the patent 735- 726 is a process for the production of tar and solid coke by smoldering a mixture of solid, carbonaceous substances, such as coals, with light Oils-free pressure hydrogenation ores of carbons or oily residues of the Pressure hydrogenation. Of carbons, tars, mineral oils described, whereby the crushed, solid carbonaceous substances mixed with the pressure hydrogenation products and pressed into a solid mass and the mixture at temperatures of about 53o ° or below is smoldering.

Es wurde nun gefunden; daß nach diesem Verfahren besonders harter Schwelkoks bei gleichzeitig guter Teerausbeute erhalten wird, wenn man Druckhydrierungserzeugnisse verwendet, die über 25 °jQ, zweckmäßig mehr als 5001, Asphalt - bezogen auf den Aschegehalt -, enthalten und deren Gemisch mit den festen, kohlenstoffhaltigen Stoffen einen Asphaltgehalt von mindestens 204, bezogen auf die Mischung, besitzt. Der Asphalt der Druckhydrierungserzeugnisse, nach Holde bestimmt, hat, wie sich gezeigt hat, einen entscheidenden Einfluß auf die Härte des zu gewinnenden Schwelkokses.It has now been found; that particularly hard coke is obtained by this process with a good tar yield at the same time, if pressure hydrogenation products are used which contain more than 25 ° jQ, suitably more than 5001, asphalt - based on the ash content - and their mixture with the solid, carbonaceous substances has an asphalt content of at least 204 based on the mixture. The asphalt of the pressure hydrogenation products, determined according to Holde, has, as has been shown, a decisive influence on the hardness of the low-temperature coke to be extracted.

Als Ausgangsstoff eignen sich am besten die Druckhydrierungserzeugnisse von Steinkohle, Braunkohle oder Torf oder asphalthaltige Rückstände der Druckhydrierung von Teeren oder Rohölen, wobei die Druckhydrierung unter solchen Bedingungen durchgeführt wurde, daß nur. ein teilweiser Aufschluß unter gleichzeitiger Bildung von beträchtlichen Mengen Asphalt stattfindet.Pressure hydrogenation products are best suited as starting materials of hard coal, lignite or peat or residues containing asphalt from pressure hydrogenation of tars or crude oils, the pressure hydrogenation being carried out under such conditions was that only. a partial digestion with the simultaneous formation of considerable Lots of asphalt takes place.

Die hierzu erforderlichen Bedingungen unterscheiden sich von den bei der Druckhydrierung von Kohlen u. dgl. üblichen, d. h. von den Bedingungen, die zu einer weitgehenden Verflüssigung der Ausgangsstoffe führen, dadurch, daß sie viel milder sind, was z. B. durch einen um das Mehrfache höheren Durchsatz, der o,8 Liter Ausgangsstoff, z. B. angepastete Kohle, je Liter Reaktionsraum und Stunde übersteigt, erfüllt "werden kann, oder dadurch, daß die Katalysatormenge erniedrigt bzw. ohne Katalysator gearbeitet wird, oder daß der Wasserstoffpartialdruck, insbesondere durch `Verwendung von wasserstoffhaltigen Gasen, wie Wassergas, Kokereigas, herabgesetzt wird, oder durch die gleichzeitige Anwendung mehrerer dieser Mittel.The conditions required for this differ from those for the pressure hydrogenation of carbons and the like usual, d. H. of the conditions that lead to a substantial liquefaction of the starting materials, in that they are much milder, which z. B. by a multiple times higher throughput, the o, 8 liters of starting material, e.g. B. pasted coal, per liter of reaction space and hour exceeds, "can be fulfilled," or in that the amount of catalyst is reduced or carried out without a catalyst, or that the hydrogen partial pressure, in particular through the use of hydrogen-containing gases such as water gas, coke oven gas, is reduced, or by the simultaneous use of several of these agents.

Man kann auch asphaltärmereDruckhydrierungserzeugnisse oder deren Rückstände zunächst mit asphaltreicheren Druckhydrierungserzeugnissen oder- deren Rückständen vermischen und dieses emisch der zu brikettierenden Kohle zusetzen.Pressure hydrogenation products with less asphalt or theirs can also be used Residues initially with asphalt-rich pressure hydrogenation products or theirs Mix residues and add this emic to the coal to be briquetted.

Bei der Gewinnung der Druckhydrierungserzeugnisse können die entweichenden Öl-bzw. Teerdämpfe durch Einhalten entsprechender- Temperaturen in mehrere Fraktionen zerlegt werden, so daß sich der Asphalt in der Hauptsache in dem Rückstand, dem sogenannten Entschlammungsrii.ckstand, der aus etwa 30'10 Feststoffen und hochsiedendem 01 besteht, befindet und nur ein kleiner Teil in dein hochsiedenden Anteil enthalten ist. Dieser Rückstand wird für sich oder, nachdem die festen Bestandteile, z. B: .durch Schleudern, abgetrennt sind, der zu brikettierenden Kohle zugemischt, während die leichteren Ole auf Dieselöl oder Benzin verarbeitet werden können. Für die Anpastung frischer' Ausgangsstoffe zur Druckhydrierung, also z. B. der Kohle, können Teile des beschleuderten Rückstandes oder auch die höheren Fraktionen des bei der Schwelung gewonnenen Schwelteeres oder bei der Hydrierung gewonnenen hochsiedenden Öles oder Gemische mehrerer dieser Erzeugnisse dienen. Die niederen Fraktionen dieses Teeres können auf Dieselöl oder Benzin weiterverarbeitet werden.When the pressure hydrogenation products are obtained, the escaping oil or. Tar vapors are decomposed by maintaining entsprechender- temperatures in a plurality of fractions, so that the asphalt in the main, in the residue, the so-called Entschlammungsrii.ckstand, the high-boiling and 01 consists of approximately 30'10 solids, and is only a small part in your high-boiling portion is included. This residue is by itself or after the solid components, e.g. B: are separated by centrifugation, mixed with the coal to be briquetted, while the lighter oils can be processed into diesel oil or gasoline. For pasting fresh 'starting materials for pressure hydrogenation, so z. B. coal, parts of the centrifuged residue or the higher fractions of the smoldering tar obtained during the smoldering or the high-boiling oil obtained during the hydrogenation or mixtures of several of these products can be used. The lower fractions of this tar can be further processed on diesel oil or gasoline.

Da durch den Asphalt- und Olgehalt .des Zusatzes die Oberfläche der Preßlinge sehr dicht wird, treten bei der Schwelung mitunter Querrisse auf, wodurch die Festigkeit vermindert wird. U'ie sich gezeigt hat, kann dies aber leicht dadurch verhindert «-erden. daß die Oberfläche der Preßlinge aufgerauht wird, z. B. durch Behandeln der Preßlittge mit Stahldrahtbürsten. Es sind zwar schon Vorrichtungen zur Herstellung von Braunkohlenbriketts mit aufgerauhter Stempelschlagfläche bekannt. Mit diesen Vorrichtungen wird jedoch ein anderer Zweck verfolgt. Es soll nämlich ein Zusammenhängen einer bestimmten Anzahl von Briketts erreicht werden. Die so erhaltenen Briketts sollen auch an ihren rauben Bruchstellen eine bessere Angriffsfläche für das Feuer bieten. Im vorliegenden Falle hingegen wird durch die Aufrauhung der Oberfläche der Preßlinge die Bildung von Querrissen bei der Schwelung vermieden. Als ähnlich wirkendes Mittel wurde gefunden, den Wassergehalt in den Druekhydrierungserzeugnissen so zu halten, daß in den Preßlingen etwa S bis t@ °j" U-asser vorhanden ist. Beispiel r Der Rückstand einer unter weitgehender `'erflüssigung druckhydrierten Braunkohle (Druck zoo at, Katalysator Raseneisenerz, Durchsatz o,8 Liter je Liter Reaktionsraum und Stunde) wurde abgeschleudert. Der Schleutderriickstand enthält, auf den Aschegehalt bezogen, 12"1 o Asphalt (nach Holde bestimmt). Die Hydrierungähedingungen wurden nun durch Erhöhung des @urcltsatzes um 5o0/0 geändert: hierbei stieg der Asphaltgehalt im Schleuderrückstand aui 2.I01.. Durch weitere Erhöhung des Durchsatzes auf ein Mehrfaches wurde der Asphaltgehalt weiter auf 70 und schließlich auf 1?,; °/o erhöht. 4o Teile jedes dieser Rückstände wurden mit 6o Teilen einer bis auf 15'/o Wasser getrockneten Braunkohle gemischt, hierauf unter .I00 l:,-/cm= Druck Preßlinge von d.o min Durchmesser hergestellt, die bei 730= geschwelt wurden. Der hierbei gewonnene Schwellooks zeigte folgende Härten: Asphaltgehalt des Härte des Sch«'eilookses Hfdrterungsrückstandes i" in °;'" des Aschegehaltsb Z L",_ Z. ....... Z@ 7 a. ....... 2q. Zs ( 3. ....... 70 65 `nach vorliegender @.I. ....... 125 Zoo J Erfindung erzeugt Es zeigt sich, daß die nach vorliegender Erfindung erhaltenen Kolzse (Versuche 3 und .I), bei denen ein Hydrierungserzeugnis mit mehr als 250'o Asphalt, bezogen auf die Asche, verwendet wurde, eine _ bedeutend größere Härte besitzen. Beispiel 2 An Hand der beiliegenden Zeichnung sei das vorliegende Verfahren im Rahmen einer Hydrieranlage für Kohle, verbunden mit einer Schwelerei, näher erläutert: Die Kohle kommt zunächst im Bunker i an, in dem in dem linken Teil Kohle für di° Hydrierung mit etwa 3% Wasser und im rechten Teil Kohle für die Schwelung mit etwa 15 4'o Wasser gelagert wird. Von t oo Teilen, berechnet als Kohle mit 3 % Wasser, gelangen 45 Teile durch die Zuführung 2 zur Druckhydrierung und 55 Teile durch die Zuführung 3 zur Schwelerei. Vor der Druckhydrierung wird die Kohle in der Anpasteschnecke 4 mit dem Schleuderöl, das durch Leitung 5 zugeführt wird, angepastet und zugleich mit 4% Raseneisenerz versehen. Die Menge des Schleuderöls beträgt 48 Teile. Die angepastete Kohle wird nun durch eine Presse 6 zusammen mit Wassergas, das durch Leitung 8 zugeführt wird, durch den Hochdruckofen 7 gedrückt. Ein Teil der leichteren öle wird mit dem Gasstrom mitgeführt und in dem Abstreifergefäß 9 flüssig abgeschieden, während das Gas- durch Umlaufpumpe io in den Kreislauf zurückgeführt wird. Der nicht oder unvollständig aufgeschlossene Teil der Kohle und die Asche scheiden sich mit den hochsiedenden Ölen in dem Abscheider i i ab und gelangen von hier aus. in die Schleuder 12, in welcher 48 Teile Öl abgeschleudert werden, die durch Leitung 5 zur Anpastung frischer Kohle gelangen (s. oben). Der Schleuderrückstand enthält 247 Teile Öl und 13,2 Teile Festes; in dem Festen befinden sich 4,5 Teile Asche und in dem gesamten Schleuderrückstand 6,7 Teile Asphalt. Dieser Schleuderrückstand wird nun durch Leitung 13 in die Mischschnecke 14 gedrückt und hier mit 62,8 Teilen Kohle mit i 5 % Wasser gemischt. Das Gemisch wird in der Anlage 15 brikettiert und gelangt dann in den Schwelofen 16. Hier werden die Preßlinge durch Spülgasschwelung in bekannter Weise bei atwa 500° geschwelt; der Teer wird in dem Kühler 17 abgeschieden, während der Schwelkoks im Bunker 18 gesammelt wird. Aus i oo Teilen Kohle mit 30!o Wasser werden 7 Teile Öl im Abstreifer und 24 Teile Teer aus der Schleuderei, insgesamt also 31 Teile Öl bzw. Teer gewonnen, während 47 Teile Grudekoks von der Härte von 9o kg/cm2 erhalten werden.Since the surface of the compacts becomes very dense due to the asphalt and oil content of the additive, transverse cracks sometimes occur during the smoldering, which reduces the strength. As has been shown, this can easily be prevented. that the surface of the compacts is roughened, e.g. B. by treating the Preßlittge with steel wire brushes. Devices for the production of lignite briquettes with a roughened punch face are already known. However, these devices have a different purpose. A connection of a certain number of briquettes is to be achieved. The briquettes obtained in this way should also offer a better surface for the fire to attack at their rough breaking points. In the present case, on the other hand, the roughening of the surface of the compacts prevents the formation of transverse cracks during the carbonization. A similarly acting agent has been found to keep the water content in the pressure-hydrogenated products so that there is about S to t @ ° j "U-water in the pellets (Turf iron ore catalyst, throughput 0.8 liters per liter of reaction space and hour) was spun off. The residue contains, based on the ash content, 12-1 o of asphalt (determined according to Holde). The hydrogenation conditions were now changed by increasing the @urcltsatzes by 5o0 / 0: here the asphalt content in the centrifugal residue increased to 2.101 .. By further increasing the throughput to a multiple, the asphalt content was increased to 70 and finally to 1? ° / o increased. 40 parts of each of these residues were mixed with 60 parts of a brown coal dried to 15% water, and then under .100 l:, - / cm = pressure, pellets of do min diameter were produced, which were smoldered at 730 =. The resulting smoldering look showed the following hardness: Asphalt content of the hardness of the Sch «'eilookses Production arrears i "in °; '" of the ash content b Z L ", _ Z. ....... Z @ 7 a. ....... 2q. Zs (3. ....... 70 65 `after this @ .I. ....... 125 Zoo J Invention Produced It turns out that the Kolzse obtained according to the present invention (experiments 3 and .I), in which a hydrogenation product with more than 250'o asphalt, based on the ash, was used, have a significantly greater hardness. EXAMPLE 2 The present process in the context of a hydrogenation plant for coal, combined with a smoldering facility, is explained in more detail with the aid of the accompanying drawing: The coal first arrives in bunker i, in which, in the left-hand part, coal for di ° hydrogenation with about 3% Water and in the right part coal for the smoldering with about 15 4'o of water is stored. Of t oo parts, calculated as coal with 3% water, 45 parts pass through feed 2 to the pressure hydrogenation and 55 parts pass through feed 3 to the coal mill. Before the pressure hydrogenation, the coal in the pasting screw 4 is pasted with the centrifugal oil, which is fed in through line 5, and at the same time provided with 4% turf iron ore. The amount of centrifugal oil is 48 parts. The pasted coal is now pressed through a press 6 together with water gas, which is supplied through line 8, through the high-pressure furnace 7. Some of the lighter oils are carried along with the gas stream and separated in liquid form in the scraper vessel 9, while the gas is returned to the circuit by the circulation pump. The part of the coal which is not or incompletely broken down and the ash are separated out with the high-boiling oils in the separator ii and arrive from here. into the centrifuge 12, in which 48 parts of oil are thrown off, which pass through line 5 to the pasting of fresh coal (see above). The spin residue contains 247 parts oil and 13.2 parts solids; there are 4.5 parts of ash in the solid and 6.7 parts of asphalt in the total centrifugal residue. This centrifugal residue is now pressed through line 13 into the mixing screw 14 and mixed here with 62.8 parts of coal with i 5% water. The mixture is briquetted in the system 15 and then passes into the smoldering furnace 16. Here, the compacts are smoldered in a known manner at about 500 ° by means of flushing gas smoldering; the tar is deposited in the cooler 17, while the low-temperature coke is collected in the bunker 18. 7 parts of oil in the scraper and 24 parts of tar from the centrifuge, a total of 31 parts of oil or tar, are obtained from 10,000 parts of coal with 30,000 of water, while 47 parts of Grudekoks hardness of 90 kg / cm2 are obtained.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Process for the extraction of tar and solid coke according to patent 735, 726, characterized in that the asphalt content in the pressure hydrogenation products before their. Admixture to the comminuted, solid, carbonaceous substances is at least 25%, expediently more than 5%, based on the ash content, and at least a% of the mixture.

2. The method according to claim i, characterized in that the water content in the pressure hydrogenation product and / or solid, carbon-containing substances is chosen so that the compacts have a water content of 8 to 15 % .

3. The method according to claims i and 2, characterized in that the surface of the compacts with steel wire brushes is roughened.