DE844290C - Verfahren zur Hydrierung von Steinkohlenschwelpech - Google Patents

Description

• Verfahren zur Hydrierung von Steinkohlenschwelpech Die Hydrierung von stark asphalthaltigen Materialien, wie Stein- und Braunkohle, Pech, Erdölrückstände usw., wird bisher so durchgeführt, daß die Produkte, suspendiert oder gelöst in schwerem öl, gemeinsam mit dem fein verteilten pulverförmigen Katalysator zusammen mit Wasserstoff bei 4oo bis 5oo° durch den Reaktionsraum gepumpt werden. Da die Konzentration des Katalysators dabei nur gering ist, etwa o, i bis 5 0/a, bezogen auf das Ausgangsmaterial, wird nur ein Teil des kohlenstoffhaltigen Materials bis zu den erwünschten Endprodukten, wie Benzin, 'Mittelöl und Heizöl, abgebaut; der andere Teil wird als asphaltreicher A1>-schlamm abgezogen und muß nach vorheriger Entfernung der festen Anteile wieder in den Prozeß zurückgegeben werden.
• Die Anwendung von in dem Reaktionsraum fest eingebautem Kontakt, wie bei der Hydrierung asphaltfreier öle, insbesondere von Mittelöl, ist bei der Verarbeitung von asphaltreichen Materialien l,iisher nicht möglich gewesen. Die hochmolekularen Bestandteile dieser Produkte setzen sich in Form von Koks oder Asphalt auf dem Katalysator fest und machen ihn schon nach kurzer Zeit unwirksam.
• Es wurde nun gefunden, da8 Pech, welches aus (lein durch Schwelung von Steinkohle entstandenen Schwelteer durch schonende Destillation gewonnen worden ist, sich anders verhält und über festen Kontakt hydriert werden kann, ohne claB die katalytische Wirkung beeinträchtigt wird. Diese Feststellung ist um so überraschender, als der Asphalt-.#IIlialt des Steinkohlenschwelpechs (30 bis 409/0), kai!m wesentlich tiefer liegt als derjenige des Kokereiliechs (4o bis 50%). Das Pech aus dem Teer der Steinkohlenverkokung läBt sich aber über festem Kontakt nicht hydrieren, sondern bewirkt

  scl'®ale ,j;ert,,e@'tokung des. Kataj

  lysators. .- ,. Das Schwelpech aus Steinkohle wird auf Grund seiner eigenartigen Konstixutipn" entgegen allen bisherigen Erkenntnissen und `Erfahrungen und im Gegensatz zu den anderen asphaltreichen Produkten, -i'nsieiörüle* :Kökereipech, bei der Hydrierung volj,

  stäridhg (abgebaut, so daß keine hochmolekular

  Stoffe, die auf dem Kontakt hängenbleiben ,.t1.

  diesen schädigen, entstehen.
• Erfindungsgemäß kann man SteinkohlenscS'@-= Pech in einem Arbeitsgang restlos in asphaltfreie, wertvolle Produkte, wie Benzin, Mittelöl und Heizöl, überführen, indem man es zusammen mit Wasserstoff über im Reaktionsraum fest eingebautem Katalysator leitet. Bei der hohen Kontaktkonzentration im Reaktionsofen ipdet ein vollständiger Abbau auch der höchstmolekäläxen $estandteile des Pechs statt, so daß Abschlamm reicht mehr anfällt. Das beanspruchte Verfahren hat somit gegenüber der bisherigen Arbeitsweise den Vorzug der Einfachheit und der besseren Ausnutzung des Hochdruckraums.
• Das Schwelpech wird zweckmäßig in Mittelöl oder Schweröl gelöst, das bei dem Verfahren selbst anfällt. Eskann aber.auchinFraktionen des Schwelteers, aus dem es durch Destillation gewonnen wurde, aufgelöst werden. Auch der Schwelteer selbst kann als Ausgangsprodukt dienen. Man arbeitet bei einem Wasserstoffpartialdrück von über -20o atü, zweckmäßig von 50o atü und darüber. Die Reaktionstemperatur ist .davon abhängig, ob man mehr Heizöl oder Mittelöl und Benzin erzeugen will. Sie liegt oberhalb 35o°, zweckmäßig bei 400 bis 500°. . Der Katalysator ist von den gewünschten Reaktionsprodukten abhängig. Will man wasserstoffarme, aromatenreicbe Produkte herstellen, so verwendet man Kontakte, die äußer.einein Träger mit starker Spaltwirkung, wie . Bleicherde, Silicagel, aktive Tonerde, aktive Kohle usw., nur geringe Mengen, vorzugsweise o,1 bis io% hydrierend wirkende Metalle oder Metallverbindungen, z. B. solche der sechsten Gruppe des periodischen Systems, enthalten. 1)1e Kontakte werden zweckmäßig durch Behandlung mit Flußsäure und Erhitzen im inerten Gasstrom auf etwa 350° aktiviert. Der Kontakt wird zu Pillen gepreßt oder nach dem Patent 742196 verformt. Sollen wasserstoffreiche Reaktionsprodukte erhalten werden, so- erhöht. -man- deti Anteil der hydrierend wirkenden Metalle oder läßt den Träger ganz fort.
• Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den geringen Gehalt des Schwelpechs an Asche und ölunlöslichen Anteilen durch geeigpete,. Maßnahmen, z. B. Filtration,. vor, dem -Einsatz aqr .Hydrierung zu entfernen. . Es,Ast. gleichfalls zweckmäßig, die Reaktionsöfen ,an; ihrer tiefsten ..Stelle mit .Abgangsleitungen zu versehen, ; ,4urch . die etwa. anfallende geringe Mengen- Asche oder Feststoff kontinuierlich oder absatzweise abgezogen werden können.
• Das ; $ehwelpeclu enthält neben der Asche auch Spuren voty Metallen, hauptsächlich Eisen, die organissch gebunden sind. Diese lassen sich durch Filtration. der Pechlösung nicht entfernen. Die metall-

  i

  organischen -Verbindungen zersxtzetl_;sch"gh

  ,Temperaturen von etwa 300° an. Da diese Temperattir im Vorheizer erreicht wird, besteht die Gefahr, daß dieser.mit der Zeit verstopft. Daher ist es vorteimiaft,wenn man zwei Vörheizer benutzt. In dem einen, der auf einer Temperatur von unter 300° gehahten wird, erwärmt man die Pechmaische, in dem ,'zweiten wird das Hvdriergas so hoch vorgeheizt.

  _ :das Gemisch von :Maische und Gas die ge-

  A;chte Reaktionstemperatur erhält. Die Mischung

  ;_1gt` erst im Reaktionsofen. so daß ausfallende

  exttprganische Bestandteile abgezogen werden können. Beispiel Ein aus Saarkohle erhaltener Schwelteer wird schonend in einem Röhrenofen destilliert und ein Schwelpech vom Erweichungspunkt 70° erhalten. Von diesem werden 6o Teile in .Io Teilen-Mittelöl gelöst, das durch Hydrierung desselben Pechs erhalten worden ist. Die Lösung wird bei 15o° und io atü über. einem Steinfilter filtriert und dadurch, bezogen auf das Pech, i % Feststoff und o, i % Asche entfernt. Das Filtrat enthält dann noch 0,2 0/a Asche, die organisch gebunden ist.
• Die Pechlösung wird in einem getrennten Vörheizer auf 22o°,. das Hydriergas auf .51J.erhitzu im Reaktionsraum stellt sich dann eine Temperatur voll 46o° ein. Der Wasserstoffpartialdruck beträgt 70o atü. In dem Ofen befindet sich ein Katalysator, der aus mit Flußsäure aktivierter Bleicherde besteht, auf die 0,7% Molybdän und 2% Chrom aufgetragen sind. Der Kontakt ist nach dem Patent 742 196 zu Pillen geformt worden. Die Belastung beträgt i,o kg Maische pro Liter Kontaktvolumen und Stunde. Das Reaktionsprodukt ist absolut frei von Asphalt. Aus dem Schwelpech entstehen neben 104/o gasförmiger Produkte und 5% Wasser io0/e Benzin, 20% Nfittelöl und 55% Heizöl. Nach ioo Betriebstagen hat die Wirkung des Kontakts noch nicht nachgelassen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Hydrierung von Steinkohlenschwelpech, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrierung über fest im Reaktionsraum eingebauten Katalysatoren vorgenommen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Pechlösung vorher von Asche lind ölunlöslichen Bestandteilen z. B. durch Filtration befreit wird. 3., Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsöfen an ihrer tiefsten Stelle mit Leitungen zum Abziehen von Asche und Feststoff versehen sind., 4..Verfahren nach Anspruch i biss, dadurch. gekennzeichnet, daß zwei Vorheizer, benutzt werden, wovon der Vorheizer für Pechmaischie unter 300° gehalten wird und die benötigte Wärmemenge zur I=rreichung der Reaktionstemperatur durch das in einem zweiten, hoc 1ierhitzten Vorheizer aufgeheizte I-Iydriergas,hereingebracht wird. -