DE751992C

DE751992C - Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels fuer die Steinkohlenbrikettierung

Info

Publication number: DE751992C
Application number: DEG104220D
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Broche; Heinrich Dr Hoffmann
Original assignee: GEWERKSCHAFT MATHIAS STINNES
Current assignee: GEWERKSCHAFT MATHIAS STINNES
Priority date: 1941-10-16
Filing date: 1941-10-16
Publication date: 1954-05-31

Description

Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels für die Steinkohlenbrikettierung Bei der Verformung magerer Steinkohlen zu Briketts ist der Zusatz eines Bindemittels notwendig; als solches wird bisher in den meisten Fällen Steinkohlenteerpech verwendet. Der technischeBrikettierungsprozeß stellt an dieses Bindemittel ganz bestimmte Anforderungen, beispielsweise muß der Erweichungspunkt so hoch liegen, daß sich das Produkt bei jeder Außentemperatur fein vermahlen läßt. Das Bindemittelskelett muß ferner dem Brikett auch in den warmen Sommermonaten eine genügende Festigkeit verleihen; dieses ist der Fall, wenn die Erweichung bei etwa 70°@ einsetzt. Ferner ist es wegen der Wirtschaftlichkeit der Brikettierung wichtig, daß die Verformung der Kohle mit verhältnismäßig geringen Mengen des Bindestoffes durchgeführt werden kann. Es hat sich in zahlreichen Versuchen herausgestellt, daß die hierfür notwendigen Voraussetzungen stets dann gegeben sind, wenn ein Probebrikett aus 93,5 Kohle und 6,5 % Bindemittel in den Abmessungen 140 X46 mm bei etwa 20 mm Dicke eine Biegefestigkeit von 16 bis 18 kg/cm2 aufweist. Diese von H. Broche und H. Nedelmann in der Zeitschrift »Glückauf« (i933 S. 233 bis 2q.0 und 257 bis 267) veröffentlichte Prüfmethode benutzt zur Herstellung der Brikettiermischung ein Knetwerk von etwa 5 1 Inhalt, in dem die Mischung und Erwärmung von Kohle und Bindemittel vor sich geht. Die fertige heiße Mischung wird in Formen gefüllt und in einer hydraulischen Presse zu Briketten gepreßt. Die Festigkeitsprüfung der Brikette wird nach eintägiger Lagerung vorgenommen, wozu die in der Zeitschrift erwähnte Normalzerreißmaschine dient. Die so ermittelten Biegefestigkeiten in kg/cm2 werden als Bindekraftzahlen bezeichnet.
Steinkohlenteerpech stand früher in reichlichen Mengen zur Verfügung, doch ist im Laufe der letzten Jahre eine fühlbare Pechknappheit eingetreten. Dies rührt insbesondere daher, daß das Pech für andere wichtige Zwecke, z. B. als Ausgangsstoff für die Hydrierung zu hochwertigen Treibstoffen oder bei der Pechverkokung als Grundstoff für die Elektrodenerzeugung in der Aluminiumindustrie, eingesetzt worden ist. Man hat zwar schon verschiedentlich versucht, das Steinkohlenteerpech bei der Brikettierung der Kohle durch andere Bindemittel zu ersetzen, doch ist man zu befriedigenden Ergebnissen noch nicht gekommen.
Die Erfindung zeigt einen Weg, die Rückstände aus der Hydrierung von Stein- oder Braunkohlen sowie ihren Destillations- und Extraktionsprodukten, die im Heißabscheider als sogenannte Entschlammung anfallen, als Bindemittel für die Brikettierung von Steinkohle nutzbar zu machen. Es handelt sich hier um Stoffe, die dem Hydrierungsprozeß entzogen werden müssen, da ihre Beschaffenheit eine weitere Veredlung nicht zuläßt. Die Entschlammung bildet ein Gemisch aus restlichen Aschebestandteilen, hochmolekularen Kohlenstoffverbindungen und wertvollen Ölkomponenten.
Man hat schon vorgeschlagen, die Entschlammung in ihrem ursprünglichen Zustand als Bindemittel bei der Steinkohlenbrikettierung zu verwenden. Dieser Weg führte jedoch zu keinem Erfolg, da der hohe Olgehalt der Entschlammung bei der Brikettierung stört. Die auf diese Weise hergestellten Briketts zeigen keine Festigkeit; denn der Erweichungspunkt der ursprünglichen Entschlammung liegt im allgemeinen zu niedrig. Treibt man das Öl durch Destillation restlos ab, so verbleiben Rückstände, die wohl mahlbar sind, aber ihr Bindevermögen eingebüßt haben.
Es ist ferner bekanntgeworden, aus Hydrierrückständen durch Zentrifugieren bei i50 bis 20o0 einen Teil des 051s abzuscheiden und diese teilweise entölten Rückstände mit schlechter Kokskohle zu mischen und zum Zwecke der Hochtemperaturverkokung zu Formlingen zu verarbeiten. Die so gewonnenen Formlinge besitzen aber infolge ihres verhältnismäßig noch reichlichen Olgehaltes nur eine sehr geringeFestigkeit. Dieselbe genügtzurDurchführung des Verkokungsprozesses, aber erfüllt nicht die Ansprüche, die an Briketts für Industrie- bzw. Hausbrandzwecke gestellt werden. Bei diesem Verfahren will man also in erster Linie gut gebackenen Koks aus nicht oder wenig backenden Kohlen erzeugen und daneben die noch verfügbaren öligen Anteile der Hydrierrückstände restlos zurückgewinnen. An die Herstellung eines Bindemittels für die Brikettindustrie ist bei diesem Verfahren weder gedacht noch ist es dafür in der beschriebenen Form geeignet.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht nun darin, bei der thermischen Nachbehandlung der Entschlammung aus der Hydrierung von Stein- oder Braunkohlen sowie ihren Destillations- und Extraktionserzeugnissen eine solche Temperatur zu wählen, bei der nur so viel 01 entfernt wird, daß die bindekräftigen Bestandteile in den Rückständen voll erhalten bleiben. Man muß erfindungsgemäß den Nachbehandlungsprozeß so durchführen, daß sich für die Rückstände Bindekraftzahlen von 16 bis 18 kg/cm2 ergeben und Erweichungspunkte von etwa 65 bis 8o0 einstellen. Es ist überraschend, welch günstige Eigenschaften bei der Brikettierung derartig gewonnene Bindemittel besitzen. Die Kontrolle der jeweiligen Beschaffenheit wird durch Prüfung der eingangs erwähnten Bindekraftzahl durchgeführt.
An einem Beispiel soll die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens dargelegt werden. Wird Entschlammung aus der Steinkohlenhydrierung weitgehend von ihren öligen Anteilen befreit und auf einen Erweichungspunkt von i05° destilliert, so beträgt die Bindekraftzahl nur noch 6 kg/cm2. Führt man die thermische Behandlung dagegen erfindungsgemäß unter schonenden Bedingungen unter Vermeidung von Zersetzungsreaktionen durch und beläßt so viel Öl in dem Rückstandsprodukt, daß sich ein Erweichungspunkt von 72' einstellt, so steigt die Bindekraft auf den hohen Wert von 16,5 kg/cm2.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt es mithin, aus einem lästigen und für die Hydrierung wertlosen Abfallprodukt Bindemittel für die Brikettierung von Steinkohlen mit guter Bindekraft herzustellen, die das Steinkohlenteerpech voll zu ersetzen vermögen, da reines Steinkohlenteerpech in dem Festigkeitsbereich zwischen 16 und 18 kg/cm2 liegt.
Man kann die erfindungsgemäß gewonnenen Bindemittel sowohl in gemahlenem als auch in flüssigem Zustand bei der Brikettierung verwenden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels für die Steinkohlenbrikettierung aus den Rückständen der Hydrierung von Stein-oder Braunkohlen sowie ihren Destillations- und Extraktionserzeugnissen, gekennzeichnet durch eine thermische Nachbehandlung bei solchen Temperaturen, daB noch so viel 01 in den Rückständen verbleibt, daß sich Bindekraftzahlen von 16 bis 18 kg/cm2 ergeben und Erweichungspunkte von 65 bis 8o° einstellen. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: Britische Patentschrift Nr. 330 723.