DE962969C

DE962969C - Loesungsmittel fuer alle organischen Substanzen und den freien Kohlenstoff aus Destillationsrueckstaenden der Stein- und Braunkohlenteerdestillation sowie aus Phenol-, Naphthol- und Stearinpechen

Info

Publication number: DE962969C
Application number: DEC6093A
Authority: DE
Inventors: Dr Chem Karl Fehr
Original assignee: HERTHA FEHR GEB FORTMANN
Current assignee: HERTHA FEHR GEB FORTMANN
Priority date: 1952-07-10
Filing date: 1952-07-10
Publication date: 1957-05-02

Description

Lösungsmittel für alle organischen Substanzen und den freien Kohlenstoff aus Destillationsrückständen der Stein- und Braunkohlenteerdestillation sowie aus Phenol-, Naphthol- und Stearinpechen Teere werden vor ihrer Destillation zumeist durch bekannte Methoden, z. B. durch Zentrifugieren oder Behandlung mit Druck, von anorganischen Bestandteilen gereinigt. Diese Reinigung bleit unvollkommen, da Teere hoch viskos sind; durch die üblichen Methoden wird nur ein Teil der anorganischen Bestandteile abgetrennt. Der Restanteil verbleibt in den Destillationsrückständen, die man Peche nennt.
Für bestimmte Zwecke benötigt man Peche, die weitgehend frei von anorganischen Bestandteilen sind, so z. B. in der Elektrotechnik, der Wärmetechnik, der Lacktechnik und bei der Herstellung von Elektrodenkoks.
Es wurde nun gefunden, daB man durch Lösen von Stein- und Braunkohlenteerpechen, Phenol-, i\Taphthol- und Stearinpechen in chlorierten, mindestens zweiringigen aromatischen Kohlenwasserstoffen, die in substituierter und bzw. oder additiver Form und bei ein- oder mehrfacher Chloraufnahme im Gemisch ihrer- verschiedenen Isomeren chloriert sind, nicht nur alle organischen, einschließlich der harzigen und kristallinen Bestandteile der Peche, sondern weitgehend auch den in den Pechen enthaltenen »freien Kohlenstoff« in Lösung bringen und halten kann. Nur die im Pech enthaltenen anorganischen Bestandteile werden nicht gelöst. Die Siedepunkte dieser Lösungsmittel liegen derart, daß dieselben bei der Behandlungstemperatur ölige Substanzen bilden. Als Beispiel seien genannt Chlornaphthaline, Chlorphenanthrene, Chlorfluorene bzw. deren chlorierte Homologen und deren Gemische. Ferner können in der gleichen Weise verwendet werden höhermolekulare chlorierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Chlorparaffine, z. B. ein- oder mehrfach chloriertes Decan, und Chlorolefine, z. B. ein- oder mehrfach chloriertes Decen. Diese Lösungsmittel gelangen zweckmäßig in stabilisierter Form zur Anwendung; die bei der Lösung anzuwendende Temperatur richtet sich nach der Konsistenz des auszulösenden Stoffes.
Unter sogenannten »freien Kohlenstoff« soll nicht reiner elementarer Kohlenstoff verstanden werden, sondern es ist üblich, komplexe polymere Kohlenwasserstoffe aus bituminösem Ausgangsmaterial so zu bezeichnen. Diese 'bestehen zu einem hohen Prozentsatz aus Kohlenstoff und sind in den gebräuchlichen Lösungsmitteln unlöslich.
Die erhaltene Pechlösung kann nun auf einfache Weise, z.. B. durch Zentrifugieren oder durch Filtration, in organische und anorganische Bestandteile zerlegt werden. Die anorganischen Bestandteile fallen als Rückstand an. Die orgänischen ergeben das Filtrat, das aus einer homogenen, rein organischen, bituminösen Pechlösung besteht, die bei Erhitzung auf hohe Temperaturen stabil bleibt und zeitlich unbegrenzt haltbar ist.
Entfernt man das Lösungsmittel bis auf einen geringen prozentualen Anteil aus der Pechlösung, so erhält man eine homogene plastische Masse, die als Baustoff Verwendung finden kann und in flüchtigen Lösungsmitteln gelöst einen glänzenden, haltbaren Lack ergibt. Bei vollständiger Entfernung des Lösungsmittels erhält man ein hochglänzendes, tiefschwarzes, springhartes Hartpech. Wird dieses einer Verkokung unterworfen, so ist der anfallende Koks praktisch frei von mineralischen Begleitstoffen und für die Herstellung von Elektrodenkoks geeignet.
Das Lösungsmittel wird wiedergewonnen und geht in-den Kreislauf.
Es entspricht zwar dem Stand der Technik, Peche zu gewinnen, -die frei vön anorganischen, also mineralischen Bestandteilen sind; zur Gewinnung derselben wird folgendermaßen verfahren: Pech wird mit einem flüchtigen Lösungsmittel vom Typ des Solventnaphtha behandelt und filtriert. Da der sogenannte »freie Kohlenstoff« in Solventnaphtha nicht löslich ist, verbleibt er als Filtrationsrückstand zusammen mit den mineralischen Verunreinigungen. Dieser Rückstand wird nicht weiterverarbeitet, sondern nur das Filtrat, das die in Solventnaphtha löslichen Pechanteile enthält. Aus dem Filtrat wird das Lösungsmittel durch Destillation entfernt, wobei ein sekundärer Teer anfällt, der ebenfalls einer Destillation unterworfen wird. Das aus dieser zweiten Destillation als Rückstand gewonnene Pech ist praktisch frei, von mineralischen Bestandteilen. Es geht also bei diesem Verfahren die in dem Pech enthaltene beträchtliche Menge an sogenannten »freien Kohlenstoff« verloren.
Es ist weiterhin bekannt, Peche beispielsweise in Benzin, Benzol, Solventnaphtha oder Chlorkohlenwasserstoffen, wie Chlorbenzol oder Trichloräthylen, zu lösen. Man erhält, da diese verschiedenen Lösungsmittel eine unterschiedliche Lösungsenergie haben, jeweils Lösliches und Unlösliches. Zu dem Unlöslichen gehören in jedem Fall die alpha-, Beta- und gammaunlöslichen Teile, der sogenannte »freie Kohlenstoff«, und außerdem die anorganischen Substanzen.
Ferner wird nach einem bekannten Verfahren beispielsweise Steinkohlenteerpech mit Benzol und aliphatischen Chlorkohlenwasserstoffen, wie Trichloräthylen und Tetrachlorkohlenstoff, vermischt und diese Mischung unter Druck von 1,5 bis 8 Atmosphären Überdruck auf i3o bis aoo° erhitzt. Man gewinnt in ,diesem Fall eine zähplastische Masse, die zur Umhüllung von Gestein, Sand und anderen Stoffen verwendet werden kann. Die in diesem Verfahren angewendeten halogenierten Lösungsmittel liegen mit ihren Siedepunkten unter ioo°. Eine Trennung von den im Pech vorhandenen anorganischen Substanzen wird in diesem Fall nicht vorgenommen.
Der technische Fortschritt des beschriebenen Verfahrens liegt gegenüber den im Stand der Technik beschriebenen Verfahren darin, daß bei Anwendung der genannten Lösungsmittel alle organischen Bestandteile der Peche einschließlich des sogenannten »freien Kohlenstoffes« in Lösung gehen und durch Zentrifugieren oder Filtration von den nicht gelösten anorganischen Begleitstoffen befreit werden können. Dabei treten - im Gegensatz zu anderen Verfahren - durch das Inlösunggehen des sogenannten »freien Kohlenstoffes« keine Substanzverluste der Peche auf. Beispiel i Destillationsrückstände fallen mit hohen Temperaturen an. 7o Teile dieser Rückstände werden unter Ausnutzung der ihnen innewohnenden Wärme bei 25o bis 35o° in 3o Teile handelsübliches stabilisiertes Chlornaphthalin eingeleitet und in demselben unter Rühren gelöst, was unter normalem Druck in kürzester Zeit erfolgt. Diese Pechlösung läßt man durch eine Siebschleuder lauen, und man erhält als Filtrat eine homogene reine Pechlösung und als Filtrationsrückstand die anorganischen Begleitstoffe.
Wird das Lösungsmittel z. B. durch eine Destillation aus der Pechlösung bis auf wenige Prozent entfernt; so erhält man plastische Massen; wird das Lösungsmittel vollständig entfernt, so fällt ein hochglänzendes, tiefschwarzes Hartpech an. Beide Produkte sind praktisch frei von mineralischen Bestandteilen. Es ist aber auch möglich, das Filtrat direkt einem Verkokungsprozeß zu unterwerfen, bei welchem das Lösungsmittel als Destillationsvorlauf gewonnen und in den Kreislauf zurückgeführt wird. Der anfallende Koks ist praktisch frei von mineralischen Bestandteilen und entspricht darum den Anforderungen, die an Elektrodenkoks gestellt werden. , Beispiel 2 8o Teile bituminöser Destillationsrückstände werden mit 2o Teilen Dichlordecanoder mit 2o Teilen Dichlordecen oder mit einem Gemisch derselben unter Erwärmen in Lösung gebracht. In der Technik wird es zweckmäßig sein, bei der Gewinnung von Decan das Decen nicht herauszunehmen, sondern eine Decan-Decen-Rohfraktion einfach herauszuschneiden und als z. B. Dichlorprodukt zu chlorieren.
Dieses Dichlor-decan-decen löst völlig die organischen Bestandteile einschließlich des sogenannten »freien Kohlenstoffes«. Durch übliche Methoden kann eine Trennung von den nicht gelösten anorganischen Begleitstoffen vorgenommen werden.
Wird das Lösungsmittel z. B. durch eine Destillation entfernt, so fällt ein hochglänzendes, tiefschwarzes Hartpech an, das praktisch frei von mineralischen Bestandteilen ist und den Anforderungen entspricht, die an Peche für Elektrodenkoks gestellt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verwendüng von chlorierten, mindestens zweiringigen aromatischen Kohlenwasserstoffen, deren Gemischen und bzw. oder höhermolekularen Chlorparaffinen oder Chlorolefinen, deren Siedepunkte über 25o° liegen, als Lösungsmittel für alle organischen Substanzen und den freien Kohlenstoff aus Destillationsrückständen der Stein- und Braunkohlen teerdestillätion sowie aus Phenol-, Naphthol-und Stearinpechen.
2. Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung von Chlornaphthalinen, Chlorphenanthrenen, Chlorfluorenen, Chlordecanen und Chlordecenen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 818 356; britische Patentschrift Nr. 425 21q.; »Bitumen, Teere, Asphalt, Peche und verwandte Stoffe« (195i), S.61; Abraham-Brühl: »Asphalts and allied substances« (1939), S. 535.