NL7908769A - METHOD FOR CONVERTING A SOLID CARBON-CONTAINING MATERIAL INTO A FLUID. - Google Patents

METHOD FOR CONVERTING A SOLID CARBON-CONTAINING MATERIAL INTO A FLUID. Download PDF

Info

Publication number
NL7908769A
NL7908769A NL7908769A NL7908769A NL7908769A NL 7908769 A NL7908769 A NL 7908769A NL 7908769 A NL7908769 A NL 7908769A NL 7908769 A NL7908769 A NL 7908769A NL 7908769 A NL7908769 A NL 7908769A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
carbonaceous
agglomerates
mixture
fine particles
discrete
Prior art date
Application number
NL7908769A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
American Minechem Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by American Minechem Corp filed Critical American Minechem Corp
Publication of NL7908769A publication Critical patent/NL7908769A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/06Continuous processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/463Gasification of granular or pulverulent flues in suspension in stationary fluidised beds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/002Removal of contaminants
    • C10K1/003Removal of contaminants of acid contaminants, e.g. acid gas removal
    • C10K1/004Sulfur containing contaminants, e.g. hydrogen sulfide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/08Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • C10K1/10Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
    • C10K1/101Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids with water only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K3/00Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L9/00Treating solid fuels to improve their combustion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0983Additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0983Additives
    • C10J2300/0989Hydrocarbons as additives to gasifying agents to improve caloric properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

f 70 8827f 70 8827

Werkwijze voor het omzetten van vaste koolstofhoudende materi-alen in fluïde produkten.Process for converting solid carbonaceous materials into fluid products.

De uitvinding heeft betrekking op de omzetting van koolstofhoudende materialen, in het bijzonder steenkool, in gas-voraige of vloeibare produkten. In verband met de gestadige toename van de behoefte aan koolwaterstofprodukten uit petro-5 leua en aardgas en de stijgende afhankelijkheid van de import van petroleum en aardgas om aan deze behoefte te voldoen wordt de vraag naar de ontwikkeling van alternatieve energiebronnen steeds nadrukkelijker. Tiet het oog op de betrekkelijk grote hoeveelheid beschikbare steenkool, de vooruitgang van de mijn-10 technologie en de progressief stijgende kosten van andere vor men van energie, is een meer volledig exploitatie van steen-koolhulpbronnen aanmerkelijk aantrekkelijk geworden.The invention relates to the conversion of carbonaceous materials, in particular coal, into gaseous or liquid products. In view of the steady increase in the demand for hydrocarbon products from petroleum and natural gas and the increasing dependence on imports of petroleum and natural gas to meet this need, the demand for the development of alternative energy sources is becoming increasingly pronounced. In view of the relatively large amount of available coal, the advancement of mining technology and the progressively increasing cost of other forms of energy, more complete exploitation of coal resources has become markedly attractive.

Werkwijzen voor het omzetten van steenkool in vloeibare en gasvormige brandstoffen zijn bekend. Zo worden b.v. door de 15 Lurgi, Koppers-Totzek, Sygas, Oo^ Acceptor, BiGas en Synthane en andere verwante processen verschillende kwaliteiten vaste steenkool in diverse gasvormige produkten omgezet. Evenzo wordt door de PAMC0- en Synthoil-processen vaste steenkool in vloeibare produkten omgezet.Methods for converting coal to liquid and gaseous fuels are known. For example, e.g. through the 15 Lurgi, Koppers-Totzek, Sygas, Oo ^ Acceptor, BiGas and Synthane and other related processes different grades of solid coal converted into various gaseous products. Likewise, the PAMC0 and Synthoil processes convert solid coal into liquid products.

20 Steenkool wordt in hst algemeen onderverdeeld in de kwali teiten anthraciet, semi-anthraciet, bitumineuze en sub-bitumi-neuze steenkool en bruinkool. Bij de meeste omzettingsprocessen worden bitumineuze, semi-bitumineuze en bruinkoolachtige niet-3amenklonterende steenkoolsoorten gebruikt die in het algemeen 25 het brandstofmateriaal vormen voor stoomketels en elektrische centrales. Anthraciet en semi-anthraciet zijn in hst algemeen niet geschikt voor omzetting omdat zij een laag gehalte aan vluchtige stoffen bezitten, weinig reactief zijn, en er betrekkelijk weinig voorraad van is. Zij worden in het algemeen ge- 7908769 *» - 2 - makkelijk verkocht voor huishoudelijke en commerciële centrale verwarmingssystemen. Lage kwaliteit bruinkool wordt in het algemeen voor de bekende omzettingsprocessen niet als bevredigend beschouwd vanwege de lage calorische waarde, en hoge water- en 5 asgehalten. Bitumineuze, sub-bitumineuze en niet-verkooksende steenkool zijn meestal gebruikt voor stoom- en elektriciteitsopwekking in plaats van voor omzettingsprocessen. Sen steen-koolomzetting is in het algemeen slechts economisch mogelijk geweest wanneer reserves aan bitumineuze, sub-bitumineuze en 10 niet-verkooksende steenkool op verre afstand van sterk geïndustrialiseerde of bevolkte gebieden waren gelegen. Zelf3 hoewel steenkool een betrekkelijk overvloedige energiebron is zijn er in feite weinig steenkoolreserves bekend waarmede een economische omzetting in een vloeibaar produkt volgens de bekende om-15 zettingsprocessen uitvoerbaar is.20 Coal is generally subdivided in hst into the qualities anthracite, semi-anthracite, bituminous and sub-bituminous coal and lignite. Most conversion processes utilize bituminous, semi-bituminous and brown coal-like non-coagulating coal types which generally form the fuel material for steam boilers and power plants. Anthracite and semi-anthracite are generally unsuitable for conversion because they have a low volatile content, are less reactive, and have relatively little stock. They are generally easily sold for domestic and commercial central heating systems. Low quality brown coal is generally not considered satisfactory for the known conversion processes because of the low calorific value, and high water and ash contents. Bituminous, sub-bituminous and non-coking coal have mostly been used for steam and electricity generation rather than conversion processes. Generally, coal conversion has only been economically possible when reserves of bituminous, sub-bituminous and non-coking coal were located at a far distance from highly industrialized or populated areas. Even though coal is a relatively abundant source of energy, in fact few coal reserves are known with which an economical conversion to a liquid product can be carried out according to the known conversion processes.

De bekende omzettingssystemen zijn in het algemeen langzaam en energie-intensief aangezien de steenkool moet worden verhit tot tussen 400 en 1.100°0 en de verhitte vaste afvalstoffen van de vloeibaar gemaakte of vergaste koolstofhoudende 20 materialen moeten worden afgescheiden. Eij de vloeibaarmakings-processen wordt de scheiding uitgevoerd door filtratie en centrifugering die betrekkelijk langzaam en onvolledig zijn, en de snelheid van het proces beperken. Bij vergassingsprocessen wordt de scheiding uitgevoerd door uitwassers die qua construc-25 tie duur zijn aangezien zij in bedrijf grote hoeveelheden energie verbruiken. Tevens moeten in al dergelijke processen de vaste afvalstoffen worden gekoeld hetgeen tot extra energieverlies leidt, terwijl tevens de verwijdering uit milieu oogpunt problemen geeft.The known conversion systems are generally slow and energy intensive since the coal must be heated to between 400 and 1100 ° C and the heated solid wastes must be separated from the liquefied or gasified carbonaceous materials. In the liquefaction processes, the separation is performed by filtration and centrifugation which are relatively slow and incomplete, and limit the speed of the process. In gasification processes, the separation is carried out by scrubbers that are expensive in construction since they consume large amounts of energy in operation. In all such processes, the solid waste materials also have to be cooled, which leads to extra energy loss, while at the same time environmental disposal presents problems.

50 Bepaalde onzuiverheden in.de steenkool zijn geïdentificeerd als ongewenste vervuilingsmiddelen die bij de omzettingsprocessen stabiele oxyden vormen, meestal of in ‘het bijzonder zwavel-oxyden, die in de afvoer worden overgebracht. Sen andere dergelijke verontreiniging is stikstof. Sommige vluchtige metallische 7.9 0 S 7 β 9 * - 3 - onzuiverheden kunnen tevens in het gasvormige of vloeibare pro-dukt van de omzetting zijn opgenomen. Deze omvatten arseen, beryllium, cadmium, lood, kwik en selenium. Bijgevolg zijn de bekende omzettingssystemen tevens onderworpen aan de milieu-5 controle zoals door de overheid geëist.Certain impurities in the coal have been identified as undesirable pollutants that form stable oxides in the conversion processes, usually or in particular sulfur oxides, which are carried down the drain. Another such contamination is nitrogen. Some volatile metallic 7.9 O S 7 β 9 * 3 impurities may also be included in the gaseous or liquid conversion products. These include arsenic, beryllium, cadmium, lead, mercury and selenium. Consequently, the known conversion systems are also subject to environmental control as required by the government.

Tot nu toe heeft men bij steenkoolomzettingsprocessen gewoonlijk getracht de emissie van vervuilingsmiddelen te regelen door het installeren van een vervuiling bestrijdende inrichting in het systeem. Hiervoor is echter een ingewikkelde inrichting Ί0 van grote afmetingen nodig, waardoor zowel de investeringskos ten als de bedrijfskosten en het energieverbruik voor het laten werken van de inrichting aanzienlijk worden vergroot.Until now, coal conversion processes have typically attempted to control pollutant emissions by installing an anti-pollution device in the system. However, this requires an elaborate large-sized device Ί0, greatly increasing investment costs, operating costs and energy consumption for operating the device.

De uitvinding heeft tot doel dit soort nadelen van de bekende koolomzettingssystemen aanzienlijk te verminderen, te 15 elimineren of te vermijden.· De energie-behoefte voor de omzet ting, de milieu-gevaren en de mate van regeling van de omzetting worden aanmerkelijk verminderd. Tegelijkertijd wordt door de uitvinding de verwerkingssnelheid verhoogd omdat problemen bij het afschrikken van vaste stoffen, zoals dat plaats vindt 20 tij ie afscheiding van grote hoeveelheden fijnverdeelde vaste stoffen uit gasvormige of vloeibare produkten, worden vermeden.The object of the invention is to considerably reduce, eliminate or avoid these disadvantages of the known carbon conversion systems. The energy requirement for the conversion, the environmental hazards and the degree of conversion control are considerably reduced. At the same time, the invention increases processing speed because problems of quenching solids, such as occur during separation of large amounts of finely divided solids from gaseous or liquid products, are avoided.

De uitvinding voorziet verder in een gezuiverd produkt dat vrij is van grote hoeveelheden onzuiverheden terwijl tevens de opruiming van vaste stoffen die bij de bekende systemen aanlei-25 ding tot moeilijkheden gaf wordt vermeden. Sr wordt tevens voorzien in een produkt van verbeterde kwaliteit dat wordt geproduceerd uit steenkoolafzettingen die tot dusver als niet bruikbaar voor omzetting in fluïde produkten werden beschouwd.The invention further provides a purified product which is free from large amounts of impurities while also avoiding the removal of solids which gave rise to difficulties in the known systems. Sr also provides an improved quality product produced from coal deposits which have hitherto been considered not useful for conversion to fluid products.

De uitvinding voorziet aldus in een eenvoudige werkwijze '30 voor het op snelle wijze omzetten van koolstofhoudend materiaal in een fluïde produkt van een vloeibare of gasvormige koolwaterstof. De werkwijze vóórziet tevens in een fluïde koolwaterstof-produkt met een uitstekende zuiverheid en kwaliteit.The invention thus provides a simple method for rapidly converting carbonaceous material into a fluid product of a liquid or gaseous hydrocarbon. The process also provides a fluid hydrocarbon product of excellent purity and quality.

Sen amalgaam van koolstofhoudende en niet-koolstofhoudende 7905739’ * ** .--4- fijne deeltjes, "bij voorkeur as en kool, wordt eerst gedisper-geerd in een suspensievloeistof, zoals water, onder vorming van een dikke suspensie. De fijne deeltjes worden bij voorkeur gevormd door de steenkool uit een mijngang fijn te maken in een 5 kogelmolen, een molen met roermedia enz. Naar keuze kunnen de fijne deeltjes bestaan uit de afval van een koolwasinstallatie of wasstenen van een bezinkingsbassin van een koolwasinstallatie.A amalgam of carbonaceous and non-carbonaceous 7905739 '* ** .-- 4-fine particles, "preferably ash and coal, is first dispersed in a suspension liquid, such as water, to form a thick suspension. The fine particles are preferably formed by crushing the coal from a mine in a ball mill, a mill with stirring media, etc. Optionally, the fine particles may consist of the waste from a coal washing plant or wax stones from a settling basin of a coal washing plant.

Aan de suspensie wordt een agglomererende vloeistof toege-10 voegd die lyofoob is ten opzichte van zowel de suspensievloei stof als de niet-koolstofhoudende fijne deeltjes en lyofiel ten opzichte van de koolstofhoudende fijne deeltjes. De agglomererende vloeistof is bij voorkeur een koolwaterstof die kan worden vervluchtigd en/of verkoold met de koolstofhoudende fijne deel-15 tjes als hierna beschreven, en die een beginkookpunt heeft dat groter is dan ongeveer 65°C, bij voorkeur groter dan 150°C.An agglomerating liquid is added to the suspension which is lyophobic to both the suspension liquid and the non-carbonaceous fines and lyophilic to the carbonaceous fines. The agglomerating liquid is preferably a hydrocarbon that can be volatilized and / or carbonized with the carbonaceous fine particles as described below, and has an initial boiling point of greater than about 65 ° C, preferably greater than 150 ° C.

Het mengsel wordt daarna geroerd om de koolstofhoudende fijne deeltjes preferentieel te agglomereren tot discrete agglomeraten waarbij de niet-koolstofhoudende fijne deeltjes vrijwel 20 niet-geagglomereerd in het mengsel achterblijven. Daarna worden de geagglomereerde koolstofhoudende fijne deeltjes van het mengsel afgescheiden. De chemische en fysische eigenschappen van de discrete agglomeraten zijn vrijwel geheel uniform en blijven gedurende een aanzienlijke tijdsperiode vrijwel con-25 stand. De afmeting en de pakking (dichtheid) van de agglomera ten zijn vrijwel uniform, terwijl de afmeting kan worden geregeld door de samenstelling en het percentage van de vloeistof en de intensiteit en de duur van het roeren. Het asgehalte is uniform en laag, in het algemeen kleiner dan 4 tot 6,5$. Eet 30 vochtgehalte van de discrete agglomeraten is geheel uniform verdeeld en ligt meestal in hst gebied van ongeveer 7 tot 20$. Door de agglomererende vloeistof worden de kooldeeltjes van de discrete agglomeraten bekleed, waardoor de agglomeraten nagenoeg inert worden ten opzichte van atmosferische oxydatie en de 7908769 iff - 5 - chemische en fysische eigenschappen daar gedurende lange tijdsperioden konstaat blijven. 2Ta het afscheiden worden de discrete agglomeraten verhit tot een temperatuur hoger dan 400°C in een geregelde atmosfeer ter vorming van een fluïde koolwaterstof-5 produkt.The mixture is then stirred to preferentially agglomerate the carbonaceous fine particles into discrete agglomerates, the non-carbonaceous fine particles remaining substantially unagglomerated in the mixture. The agglomerated carbonaceous fine particles are then separated from the mixture. The chemical and physical properties of the discrete agglomerates are almost completely uniform and remain virtually constant for a considerable period of time. The size and packing (density) of the agglomerates are almost uniform, while the size can be controlled by the composition and percentage of the liquid and the intensity and duration of stirring. The ash content is uniform and low, generally less than 4 to 6.5 $. The moisture content of the discrete agglomerates is uniformly distributed and is usually in the range of about 7 to 20 $. Due to the agglomerating liquid, the carbon particles of the discrete agglomerates are coated, whereby the agglomerates become substantially inert to atmospheric oxidation and the chemical and physical properties of 7908769 remain there for long periods of time. 2After separation, the discrete agglomerates are heated to a temperature above 400 ° C in a controlled atmosphere to form a fluid hydrocarbon product.

Het aldus gevormde koolwaterstofprodukt kan vloeibaar of gasvornig zijn afhankelijk van de verhittingstemperatuur en de hoeveelheid alsmede de chemische samenstelling van de ingestelde atmosfeer. Steeds heeft het koolwaterstofprodukt bijzondere 10 eigenschappen die worden veroorzaakt door de bijzondere zuiver-, heid en de uniforme constante chemische en fysische eigenschappen van de discrete agglomeraten. In het bijzonder wordt een hogere opbrengst van koolwaterstofprodukt verkregen dankzij de uniforme afmeting, de pakking, het vochtgehalte en de oxydatie 15 van de discrete agglomeraten. Tevens heeft het koolwaterstof produkt een aanmerkelijk lagere verontreiniging met vaste stof en aanmerkelijk minder onzuiverheden zoals zwavel, lood, beryllium, cadmium en dergelijke veroorzaakt door de afscheiding van de niet-koolstofhoudende materialen. Terder heeft het een hoge-20 re calorische waarde dan de produkten van de tot dusver bekende omzettingsprocessen in verband met de gunstige invloed op de steenkool door de agglomererende koolwaterstofvloeistof.The hydrocarbon product thus formed can be liquid or gaseous depending on the heating temperature and the amount as well as the chemical composition of the adjusted atmosphere. The hydrocarbon product always has special properties which are caused by the special purity and the uniform constant chemical and physical properties of the discrete agglomerates. In particular, a higher hydrocarbon product yield is obtained due to the uniform size, packing, moisture content and oxidation of the discrete agglomerates. Also, the hydrocarbon product has a significantly lower solid contamination and significantly less impurities such as sulfur, lead, beryllium, cadmium and the like caused by the separation of the non-carbonaceous materials. Moreover, it has a higher calorific value than the products of the hitherto known conversion processes because of the beneficial effect on the coal by the agglomerating hydrocarbon liquid.

Andere bijzonderheden, doeleinden en voordelen van de uitvinding worden nu toegelicht aan de hand van de volgende be-25 schrijving van de voorkeurswerkwijze.Other details, objects and advantages of the invention will now be explained with reference to the following description of the preferred method.

In de bijgaande tekeningen worden de voorkeursuitvoerings-vormen van de uitvinding en de voorkeurswerkwijzen voor het uitvoeren van 'de uitvinding weergegeven waarbij;The accompanying drawings illustrate the preferred embodiments of the invention and the preferred methods for practicing the invention wherein;

Fig. 1 een schematische voorstelling is die een illustra-50 tie geeft van een werkwijze voor het omzetten van steenkool in een gas volgens de uitvinding;Fig. 1 is a schematic representation illustrating a method of converting coal to a gas according to the invention;

Fig. 2 een schematische voorstelling is van een andere werkwijze voor het omzetten van steenkool in een gas volgens de uitvinding; 7903739 * · 9 ¥ - 6 -Fig. 2 is a schematic representation of another method of converting coal into a gas according to the invention; 7903739 * 9 ¥ - 6 -

Pig. 3 een schematische voorstelling is van een werkwijze voor het omzetten van steenkool in een vloeistof volgens de uitvinding; enPig. 3 is a schematic representation of a method of converting coal into a liquid according to the invention; and

Pig. 4 een schematische voorstelling is die een andere 5 werkwijze voor het omzetten van steenkool in een vloeistof vol gens de uitvinding illustreert.Pig. 4 is a schematic diagram illustrating another method of converting coal to a liquid according to the invention.

De reacties die fundamenteel zijn voor de omzetting van koolstofhoudend materiaal kunnen worden beschreven als hydroge-nering of naar keuze decarbonisering. Hydrogenering wordt hier-10 bij gedefinieerd als de additie van waterstof aan een koolwater- stofmolecuul, terwijl decarbonisatie wordt gedefinieerd als de verwijdering van een koolstofbron uit 'een koolwaterstofmolecuul, gewoonlijk de meer complexe moleculen.'The reactions fundamental to the conversion of carbonaceous material can be described as hydrogenation or, optionally, decarbonization. Hydrogenation is herein defined as the addition of hydrogen to a hydrocarbon molecule, while decarbonization is defined as the removal of a carbon source from "a hydrocarbon molecule, usually the more complex molecules."

De omzetting van steenkool in een fluïde produkt betreft 15 in principe het omzetten van een zware koolwaterstof met een .. . koolstof tot waterstof-atoomverhouding van ongeveer 1 : 1 in methaan, dat een koolstof tot waterstofverhouding van 1 : 4 heeft. Hydrogenering vindt in het algemeen plaats hetzij via hydrogenolyse, waarbij gasvormige waterstof in reactie wordt 20 gebracht met de zware koolwaterstof volgens de algemene reacties CA + s2—» “CE4 (1) of hydrolyse, waarbij stoom wordt omgezet met de zware koolwaterstof volgens de algemene reactiesThe conversion of coal into a fluid product basically involves converting a heavy hydrocarbon with a. carbon to hydrogen atomic ratio of about 1: 1 in methane, which has a carbon to hydrogen ratio of 1: 4. Hydrogenation generally takes place either via hydrogenolysis, whereby gaseous hydrogen is reacted with the heavy hydrocarbon according to the general reactions CA + s2 - »CE4 (1) or hydrolysis, in which steam is converted with the heavy hydrocarbon according to the general reactions reactions

CnEm + xH^O -^ y CH^ + z C02 + wHg (2) 25 3ij decarboniseringsprocessen wordt een koolstofprodukt zoals kooldioxyde, kooks of houtskool gevormd dat daarna uit het systeem wordt verwijderd. Kooldioxyde wordt gevormd door oxygenolyse waarbij'de koolwaterstof wordt verhit met zuurstof volgens de reacties 3° =A ♦ ^ °2 —>f <*4 +4afc°2 (3)CnEm + xH ^ O - ^ y CH ^ + z CO2 + wHg (2) 25 In the decarbonization processes, a carbon product such as carbon dioxide, coke or charcoal is formed which is then removed from the system. Carbon dioxide is formed by oxygenolysis whereby the hydrocarbon is heated with oxygen according to the reactions 3 ° = A ♦ ^ ° 2 -> f <* 4 + 4afc ° 2 (3)

Het kooldioxyde wordt in het algemeen verwijderd door het gas uit te wassen met een amine of een hete kaliumcarbonaatop- 7903769 - 7 - lossing. De houtskool wordt normaal gevormd door pyrolyse of verhitting van de koolwaterstof tot kraaktemperaturen. Pyrolyse verloopt volgens de reactie: C H -*7 CE. + C (4) n m *4 4 4 5 Tijdens het verloop van elk van de basisomzettingen wordt een groot aantal tussenprodukten gevormd. Gemeend wordt dat het chemische evenwicht dat de produktopbrengsten van de omzet-tingsmethode bepaalt, als volgt specifiek kan worden weergegeven: 7903769 - 8 -The carbon dioxide is generally removed by washing the gas with an amine or a hot potassium carbonate solution. The charcoal is normally formed by pyrolysis or heating the hydrocarbon to cracking temperatures. Pyrolysis proceeds according to the reaction: CH - * 7 CE. + C (4) n m * 4 4 4 5 During the course of each of the basic conversions, a large number of intermediates are formed. It is believed that the chemical equilibrium that determines the product yields of the conversion method can be specifically depicted as follows: 7903769 - 8 -

TA3EL ATA3EL A

Evenwicht in omzettingsreactiesBalance in conversion reactions

Reactie reactiewarmte volume- Svenwichts- Ho.Reaction heat of reaction volume- Svenwichts- Ho.

H(kcal/mol bij veran- constante 298°K (25°C)) dering (X ) _(AT)_ o + o- —ico -94,056 1-1 (5) (ö2) G + CO. —> 2C0 +41,203 1 - 2 (CO)2 (6) (co2) C + H*0 —* H, + CO +31,356 1 - 2 (52^C°) (7) • (h2o) CO + H„0 —* ïï„ + C0„ - 9,847 2 - 2 (H2^C02^ (8) 2 2 2 (c5T(e2ö) CO + 3H? —» CH + H O -49,243 4 - 2 ^CH4^H2°^ (9) (co)(h2)3 C + 2H„ —* CH -17,889 2 - 1 ^CH4^ (10)H (kcal / mol at constant 298 ° K (25 ° C)) ring (X) _ (AT) _ o + o -ico -94.056 1-1 (5) (22) G + CO. -> 2C0 +41,203 1 - 2 (CO) 2 (6) (co2) C + H * 0 - * H, + CO +31,356 1 - 2 (52 ^ C °) (7) • (h2o) CO + H „0 - * ïï„ + C0 „- 9,847 2 - 2 (H2 ^ C02 ^ (8) 2 2 2 (c5T (e2ö) CO + 3H? -» CH + HO -49,243 4 - 2 ^ CH4 ^ H2 ° ^ (9) (co) (h2) 3 C + 2H "- * CH -17,889 2 - 1 ^ CH4 ^ (10)

4 O4 O

(H2)2 C02 + 4H2 —* CH4 + 2H20 -39,410 5 - 3 (^-4)(^2°^ (11) (co2)(h2)4 C + 2H20 -'t 2H2 + C02 +21 ,510 2 - 3 (-2^ ^C02^ (12) (h2o)2 CH4 + C02 —2C0 + 2H2 +59,093 2 - 4 (C0)2(H2)2 (13) (ch4)(co2) 2C + Hn —* CnH„ +54,163 1 - 1 ^°2Ξ2^ (U) 2 2 2 n^r 2CH4 —>C2H2 + 3H2 .... +39,918 2 - 4 ^C2E2^H2^ (15) jf4)2 2 2CH4 —* C2H4 + 2H2 +43,246 2 - 3 (C2Hi^H2^ ~(16) (οξ4)2 C„H,+ —4 CnH, + +32,710 1-2 (C2Ha)(E2^ (17) 24 T^l 7908769 Λ - 9 - · TABEL Α (vervolg) (co)(H Ϋ ' GH. + 3.0 —* GO + 3H. +49,242 2 - 4 -— (18) * 2 2 (oh4)(h2o) 3e ontwikkeling van steenkoolomzettingsprocessen wordt gecompliceerd door het feit dat niet alleen de meeste reacties 5 van tabel A inderdaad plaatsvinden bij een bepaald punt in de omzetting, van de steenkool in een fluïde produkt, maar tevens wordt aangenomen dat in een bepaald stadium van de omzetting de meeste van de voornoemde evenwichten tezamen bestaan. De belangrijkste overweging bij het ontwerpen van een omzettingsproces 10 met het oog op de voorgaande vergelijking is de enthalpie-ver andering (4H) van de verschillende reacties. De enthalpie of de reactie-warmte is een maat van de endothermiciteit (+ΔΗ) of exothermiciteit (-43) van de reactie en geeft derhalve een aanduiding of door toevoer of afvoer van warmte reacties 5-13 15 naar rechts of naar links worden verschoven. 'Teneinde uit de hoger moleculaire materialen in steenkool op de meest efficiënte en economische wijze een laagmoleculair fluïde produkt te produceren is het belangrijk de enthalpie-verandering van de verschillende trappen in evenwicht te brengen, waardoor de 20 netto-thermische energie-overdracht naar en van de werkwijze minimaal wordt genaakt.(H2) 2 CO2 + 4H2 - * CH4 + 2H20 -39,410 5 - 3 (^ -4) (^ 2 ° ^ (11) (co2) (h2) 4 C + 2H20 -'t 2H2 + C02 +21, 510 2 - 3 (-2 ^ ^ C02 ^ (12) (h2o) 2 CH4 + C02 —2C0 + 2H2 +59,093 2 - 4 (C0) 2 (H2) 2 (13) (ch4) (co2) 2C + Hn - * CnH „+54,163 1 - 1 ^ ° 2Ξ2 ^ (U) 2 2 2 n ^ r 2CH4 -> C2H2 + 3H2 .... +39,918 2 - 4 ^ C2E2 ^ H2 ^ (15) jf4) 2 2 2CH4 - * C2H4 + 2H2 +43,246 2 - 3 (C2Hi ^ H2 ^ ~ (16) (οξ4) 2 C „H, + —4 CnH, + +32,710 1-2 (C2Ha) (E2 ^ (17) 24 T ^ l 7908769 Λ - 9 - TABLE vervolg (continued) (co) (H Ϋ 'GH. + 3.0 - * GO + 3H. +49,242 2 - 4 - (18) * 2 2 (oh4) (h2o) 3rd development of coal conversion processes are complicated by the fact that not only do most of the reactions of Table A indeed take place at a certain point in the conversion of the coal into a fluid product, but it is also believed that at some stage of the conversion most of the the aforementioned equilibria co-exist The main consideration in designing a conversion process 10 in view of the previous equation i s the enthalpy change (4H) of the different reactions. The enthalpy or reaction heat is a measure of the endothermicity (+ ΔΗ) or exothermicity (-43) of the reaction and therefore gives an indication as to whether reactions 5-13 are shifted to the right or left by the addition or removal of heat. . In order to produce a low molecular weight fluid product from the higher molecular materials in coal in the most efficient and economical manner, it is important to balance the enthalpy change of the different stages, thereby reducing the net thermal energy transfer to and from the working method is minimized.

Tolgens tabel A geeft de volumeverandering (Δ7) aan of het effekt van een druktoename tot gevolg heeft dat het evenwicht naar rechts of naar links wordt verschoven afhankelijk van de 25 volumelading.According to Table A, the volume change (Δ7) indicates whether the effect of a pressure increase causes the equilibrium to be shifted to the right or left depending on the 25 volume load.

De evenwichtsconstante (K^) geeft een aanwijzing van de samenstelling van het eindgasmengsel bij een gegeven -temperatuur nadat het chemische evenwicht tot stand is gebracht. Tabel B is een lijst van waarden van respectievelijke evenwichtssonstanten 30 van elke reactie in tabel A voor drie verschillende temperaturen.The equilibrium constant (K ^) gives an indication of the composition of the final gas mixture at a given temperature after the chemical equilibrium has been established. Table B is a list of values of respective balance stants 30 of each reaction in Table A for three different temperatures.

790S769 4 » - 10 -790S769 4 »- 10 -

TABEl· BTABLE · B

Waarde evenwichtsconstante in omzettingsreactiesValue equilibrium constant in conversion reactions

Evenwichts- ,Balance,

waarde van Kvalue of K.

constante ^constant ^

(Κυ) bij 527°C 727°C 927°C(Κυ) at 527 ° C 727 ° C 927 ° C

^C02^ 6,709 x 1025 4,751 x 1020 1,758 x ΙΟ17 (5)' Töp" (co)2 1,098 x 102 1,900 57,09 (6)' (cop· - (g2^co^ 4,599 X 102 2,609 59,77 (7)f . TÊpr" ^52^CQ2^ 4,053 1,374 0,6966 (8)' (co)(h2o) (CHd)(H2o) 8,3 21 X 102 4,585 59,585 (9)' (co)(h2)3 ^CH4^ 1,411 9,829 x 102 1,608 x 102 (10)* (h2)2 '2 (C54)(H20) 2,185 χ 102 3i190 85,557 (11)' (co2)(h2)4 ^ ^C°2^ 0,1777 5,608 28,01. (12)» (h2o)2 (C°) (3g) 7,722 χ 10“5 19,52 3,548 χ 103 (13)' (ch4)(co2) 'G2H2^ 1,602 x 10‘12 1,337 χ 10’9 1,156 x 10‘7 (14)' ΤςΓ (C2H2)(H2)x a>017 x 10-13 1j5g4 χ 10“7 4>474 x 10-4 (15)r (ch4)2 (C2Hd)(H2) 1>021 x 10-7 êf939 x 10-5 5f54Q χ t0-5 (-16)1 (ch4)2 7900769 - 11 - TABEL· 3 (vervolg) (C2Hd)(S2) 4j5j7 χ 10-5 o,3443 6,224 (17)'^ C02 ^ 6.709 x 1025 4.751 x 1020 1.758 x ΙΟ17 (5) 'Töp "(co) 2 1.098 x 102 1.900 57.09 (6)" (cop · - (g2 ^ co ^ 4.599 X 102 2.609 59.77 ( 7) f. TÊpr "^ 52 ^ CQ2 ^ 4,053 1,374 0.6966 (8) '(co) (h2o) (CHd) (H2o) 8.3 21 X 102 4.585 59.585 (9)' (co) (h2) 3 ^ CH4 ^ 1,411 9,829 x 102 1,608 x 102 (10) * (h2) 2 '2 (C54) (H20) 2,185 χ 102 3i190 85,557 (11)' (co2) (h2) 4 ^ ^ C ° 2 ^ 0 , 1777 5.608 28.01. (12) »(h2o) 2 (C °) (3g) 7.722 χ 10“ 5 19.52 3.548 χ 103 (13) '(ch4) (co2)' G2H2 ^ 1.602 x 10 ' 12 1,337 χ 10'9 1,156 x 10'7 (14) 'ΤςΓ (C2H2) (H2) xa> 017 x 10-13 1j5g4 χ 10 “7 4> 474 x 10-4 (15) r (ch4) 2 ( C2Hd) (H2) 1> 021 x 10-7 êf939 x 10-5 5f54Q χ t0-5 (-16) 1 (ch4) 2 7900769 - 11 - TABLE 3 (continued) (C2Hd) (S2) 4j5j7 χ 10 -5 o, 3443 6,224 (17) '

^C2V^ C2V

(co)(h2)3 5}120 x 10-2 35,56 2,473 x 103 (-ia)* (CH4)(H20)(co) (h2) 3 5} 120 x 10-2 35.56 2.473 x 103 (-ia) * (CH4) (H20)

Waar S bij verhoogde temperatuur cLe neiging heeft toe te 5 nemen, zal een toename in de proces-temperatuur het reactie- evenwicht van de respectievelijke reactievergelijking in tabel A naar rechts doen verschuiven. Waar K bij toenemende temoera-Where S tends to increase cLe at elevated temperature, an increase in process temperature will shift the reaction equilibrium of the respective reaction equation in Table A to the right. Where K with increasing temperature

PP

tuur blijkt af te nemen zal een verlaging in de procestempera-tuur het reactie-evenwicht naar rechts doen verschuiven.As the temperature decreases, a decrease in the process temperature will shift the reaction equilibrium to the right.

"O De tijd voor het instellen van de evenwichtsomstandigheden in reacties (5) - (18) wordt bepaald door de snelheidsconstanten van zowel de naar rechts als naar links verlopende reacties. De snelheidsconstanten zijn een functie van de reactiviteit van de verschillende soorten reacties en voor vele omzettingsreacties 15 . is de aanwezigheid van een katalysator, hetzij homogeen of hete rogeen, vereist om evenwichtsomstandigheden binnen een aanvaardbare tijdsduur te bereiken."O The time for setting the equilibrium conditions in reactions (5) - (18) is determined by the rate constants of both the right and left reactions. The rate constants are a function of the reactivity of the different types of reactions and for many conversion reactions 15. the presence of a catalyst, either homogeneous or hot, is required to achieve equilibrium conditions within an acceptable period of time.

Heterogene katalysatoren zijn materialen die een oppervlak leveren waarop reacties tussen gasmoleculen plaatsvinden als 20 gevolg van de oppervlaktekrachten die door bepaalde actieve ma terialen of centra worden uitgeoefend. Deze katalysatoren blijken echter ook andere moleculen dan die waarmee zij moeten reageren aan te trekken. In het bijzonder zetten zich polaire verontreinigingen van de steenkool, zoals zwavel, stikstof, zuur-25 stof en metaalverbindingen af op de katalysator, blokkeren de actieve centra· en vergiftigen uiteindelijk de katalysator. Het is bijgevolg voor werkwijzen die gebaseerd zijn op de katalyti-.sche omzetting van steenkool essentieel dat de reagerende gassen die uit de steenkool worden bereid worden gezuiverd alvo-30 rens zij met de katalysator in kontakt komen.Heterogeneous catalysts are materials that provide a surface on which reactions between gas molecules take place due to the surface forces exerted by certain active materials or centers. However, these catalysts also appear to attract molecules other than those with which they must react. In particular, polar contaminants of the coal, such as sulfur, nitrogen, oxygen and metal compounds, deposit on the catalyst, block the active centers and eventually poison the catalyst. Accordingly, for processes based on the catalytic conversion of coal, it is essential that the reacting gases prepared from the coal be purified before contacting the catalyst.

De werkwijze die thans wordt beschreven is zodanig ontwik- J § 0 0 7 ? 9 * * - 12 - keld dat zorgvuldig rekening is gehouden met de bovenbeschreven overwegingen. In de omzettingstrappen worden zorgvuldig de enthalpie-voorwaarden van de verschillende reacties die plaatsvinden geanalyseerd waarna aè omzetting via een voordelige com-5 binatie van trappen wordt uitgevoerd. In de diverse trappen, worden de druk, de temperatuur, het volume, de processnelheid en andere variabelen ingesteld om gewenste produktverhoudingen te bereiken.The method currently described has been developed in such a way that J § 0 0 7? 9 * * - 12 - Please note that the above considerations have been carefully considered. In the conversion steps, the enthalpy conditions of the various reactions that take place are carefully analyzed, after which conversion is effected via an advantageous combination of steps. In the various stages, the pressure, temperature, volume, process speed and other variables are adjusted to achieve desired product ratios.

Bij de bekende omzettingsprocessen werd uitgegaan van een 10 koolstofhoudend toevoermateriaal, in het bijzonder steenkool, met bekend constante fysische en chemische eigenschappen. De fysische en chemische eigenschappen van steenkool variëren echter aanmerkelijk van afzetting tot afzetting en verder binnen dezelfde afzetting.The known conversion processes started from a carbonaceous feed material, in particular coal, with known constant physical and chemical properties. However, the physical and chemical properties of coal vary considerably from deposit to deposit and further within the same deposit.

15 Be koolstofhoudende moleculen die worden gehydrogeneerd of gecarboniseerd beslaan een breed gebied van molecuulgewichten· en ingewikkelde strukturen. De koolstofhoudende toevoer is bovendien niet-uniform verontreinigd met niet-koolstofhoudend materiaal. Aldus moest men de bekende koolomzettingsmethoden indi-20 vidueel aanpassen aan de sterk variërende kwaliteiten en typen steenkool.The carbonaceous molecules that are hydrogenated or carbonized cover a wide range of molecular weights and complex structures. Moreover, the carbonaceous feed is non-uniformly contaminated with non-carbonaceous material. Thus, the known carbon conversion methods had to be adapted individually to the widely varying qualities and types of coal.

Verder worden door oppervlakte-effekten, zoals oxydatie en vocht variaties in de eigenschappen van een enkel brok of een enkel deeltje steenkool veroorzaakt. De afwijking.in fysische 25 en chemische eigenschappen'van de verschillende kwaliteiten steenkool en de niet-uniformiteit van deze eigenschappen'binnen een enkele steenkoolafzetting hebben tot dusver betekend dat een methode ontworpen voor de omzetting van een bepaalde kwaliteit steenkool soms sterk moest worden gewijzigd of zelfs onge-30 schikt was voor omzetting van andere kwaliteiten steenkool.Furthermore, surface effects, such as oxidation and moisture, cause variations in the properties of a single chunk or a single particle of coal. The deviation in physical and chemical properties of the various grades of coal and the non-uniformity of these properties within a single coal deposit have so far meant that sometimes a method designed for the conversion of a given grade of coal has to be greatly modified or was even unsuitable for conversion of other grades of coal.

Volgens de uitvinding worden koolstofhoudende materialen van verschillende kwaliteiten en zuiverheden in koolstofhoudende agglomeraten omgezet met bekende eigenschappen die aanmerkelijk constant zijn ongeacht variatie in de eigenschappen van het 76G0769 f - 13 - koolstofhoudea.de toevoermateriaal.According to the invention, carbonaceous materials of different grades and purities are converted into carbonaceous agglomerates with known properties that are substantially constant regardless of variation in the properties of the 76G0769 f-13 carbonaceous feedstock.

In. figuur 1 wordt het koolstofhoudende materiaal omgezet in het fluïde koolwaterstofprodukt door eerst koolstofhoudende en niet-koolstofhoudende fijne deeltjes van het koolstofhouden-5 de materiaal in een suspensieiiquid te dispergeren ter vorming van een dikke suspensie 10. De uitdrukking "fijne deeltjes" als hierin gebruikt betekent in het bijzonder kleine deeltjes die bij voorkeur een diameter hebben kleiner dan 0,590 mm (28 mesh Tyler) en typerend minder dan 0,210 mm (65 mesh Tyler). De uit-10 drukking "koolstofhoudend materiaal" betekent elk koolstof bevattend uitgangsmateriaal dat wanneer het wordt verdeeld in fijne deeltjes, fijne deeltjes van zowel niet-koolstofhoudende als koolstofhoudende materialen bevat. Eet is zeer gewenst dat het koolstofhoudende materiaal een anthraciet of een steenkool 15 van lagere kwaliteit is en wel zodanig dat de koolstofhoudende fijne deeltjes steenkool en de niet-koolstofhoudende fijne deeltjes as zijn. De uitdrukking "as" fijne deeltjes omvat kleine deeltjes materiaal zoals klei en graniet die in het algemeen bij een ‘volledige verbranding van steenkool als as aan-20 wezig zijn eerder dan als vluchtige stoffen.In. Figure 1 converts the carbonaceous material into the fluid hydrocarbon product by first dispersing carbonaceous and non-carbonaceous fine particles of the carbonaceous material in a slurry liquid to form a thick slurry 10. The term "fine particles" as used herein means especially small particles, preferably having a diameter less than 0.590 mm (28 mesh Tyler) and typically less than 0.210 mm (65 mesh Tyler). The term "carbonaceous material" means any carbonaceous starting material which, when divided into fine particles, contains fine particles of both non-carbonaceous and carbonaceous materials. It is highly desirable that the carbonaceous material be a lower quality anthracite or coal 15 such that the carbonaceous fine particles are coal and the non-carbonaceous fine particles are ash. The term "ash" fine particles includes small particles of material such as clay and granite which are generally present as ash rather than as volatiles upon complete combustion of coal.

De dikke suspensie 10 kan op verschillende methoden uit een dergelijke steenkool worden gevormd. De fijnverdeelte kool 11 kan b.v. rechtstreeks worden getransporteerd uit een mijn naar een maaimolen 12. Deze molen kan elke geschikte, commerci-25 sel beschikbare maaimolen zoals een kogelmolen zijn. Eet tot kleine deeltjes malen van de kool maakt effectief zwavelverbin-dingen en andere niet-koolstofhoudende deeltjes vrij. Een hoog zwavelgehalte zoals b.v. in pyrieten is bijzonder ongewenst, omdat deze zwavel onder andere de aansluitende reacties in de 50 omzettingsmethode kan storen. Dit is bijzonder van kracht wanneer katalytische reacties in de werkwijze zijn opgenomen. Andere verontreinigingen die bij het fijnmaken van de kool worden vrijgemaakt omvatten zuurstof- en stikstofhoudende verbindingen.The thick suspension 10 can be formed from such a coal by various methods. The finely divided carbon 11 can e.g. conveyed directly from a mine to a mowing mill 12. This mill can be any suitable commercially available mowing mill such as a ball mill. Grinding the carbon to small particles effectively releases sulfur compounds and other non-carbonaceous particles. A high sulfur content such as e.g. in pyrites it is particularly undesirable, because this sulfur can inter alia interfere with the subsequent reactions in the conversion method. This is particularly effective when catalytic reactions are included in the process. Other impurities released during the crushing of the coal include oxygen and nitrogen containing compounds.

Zuurstof is ongewenst in de omzettingsmethode in het bijzonder 79 0 r 7 β § - 14 - bij de hydrogenering omdat daardoor het waterstofverbruik wordt verhoogd. De aanwezigheid van stikstof in de kool leidt tot de aanwezigheid van ammoniak of stikstofoxyden in het fluïde pro-dukt waardoor de calorische waarde daarvan achteruitgaat.Oxygen is undesirable in the conversion method, in particular, in the hydrogenation because it increases hydrogen consumption. The presence of nitrogen in the coal results in the presence of ammonia or nitrogen oxides in the fluid product, thereby reducing its calorific value.

5 ITaar keuze kan de dikke suspensie 10 de onderstroom 14 uit een gebruikelijke koolwasser zijn, die typerend een betrekkelijk laag vastestofgehalte van ongeveer 5-15 gew.$ vaste stof in water heeft. De onderstroom 14 kan worden gemengd met een wassteensuspensie 15 van kool en asfijne deeltjes met betrekke-10 lijk hoog vaste stofgehalte, dat wil zeggen tenminste ongeveer 50$ vaste stof, gevormd door een waterige dispersie van het sediment van een bestaand bezinkingsbassin bij een steenkoolwas-installatie. Het mengen van de onderstroom 14 en suspensie 15 levert een dikke suspensie 10 met ongeveer 5 - 40, in het bij-15 zonder 20 - 25$, vaste kool en asfijne deeltjes. In dit geval zijn de koolstofhoudende en niet-koolstofhoudende deeltjes reeds voldoende klein zodat zwavelverbindingen en andere niet-koolstofhoudende deeltjes in de suspensie vrij zijn.Optionally, the thick slurry 10 may be the underflow 14 from a conventional carbon scrubber, which typically has a relatively low solids content of about 5-15 weight percent solids in water. The underflow 14 can be mixed with a wax slurry suspension 15 of relatively high solids carbon and asfine particles, ie at least about 50 solids, formed by an aqueous dispersion of the sediment from an existing settling basin in a coal wash. installation. Mixing the underflow 14 and slurry 15 produces a thick slurry 10 with about 5 - 40, especially 20 - 25, solid coal and asfine particles. In this case, the carbonaceous and non-carbonaceous particles are already sufficiently small that sulfur compounds and other non-carbonaceous particles are free in the suspension.

Suspensie 10 wordt verwerkt in de roerinrichting 16 voor 20 het preferentieel doen agglomereren van de koolstofhoudende (b.v. kool) fijne deeltjes, terwijl de niet-koolstofhoüdende (b.v. as) fijne deeltjes vrijwel niet geagglomereerd en gedis-pergeerd blijven in de suspensie. Aan de suspensie 10 bij de inlaat van de roerinrichting 16 wordt agglomererende vloeistof 25 17 toegevoegd, die lyofoob is'voor zowel de suspensievloeistof (b.v. water) als voor de niet-koolstofhoudende fijne deeltjes en lyofiel ten opzichte van de koolstofhoudende fijne deeltjes onder vorming van een mengsel. Lyofiel betekent in dit opzicht dat er in een dispers systeem een aanmerkelijk affiniteit (be-30 vochtigbaarheid) tussen een. disperse component en het disper- siemedium en/of een andere disperse component is. Sommige voorbeelden zijn lijm en water of rubber en benzeen. Lyofoob betekent in dit opzicht dat er in een dispers systeem vrijwel geen affiniteit (bevochtigbaarheid) tussen de disperse component en 7908769 -.15 - de dispersiemedium en/of een andere disperse component is. Voorbeelden zijn olie en water of oolloidale "oplossingen" ran metalen.Suspension 10 is processed in agitator 16 to preferentially agglomerate the carbonaceous (e.g., carbon) fine particles, while the non-carbonaceous (e.g., ash) fine particles remain substantially non-agglomerated and dispersed in the suspension. Agglomerating liquid 17 which is lyophobic for both the suspension liquid (eg water) and for the non-carbonaceous fines and lyophilic to the carbonaceous fines to form the suspension is added to the suspension 10 at the inlet of the agitator 16. a mixture. Lyophil in this respect means that in a dispersion system there is a significant affinity (wettability) between a. disperse component and the dispersion medium and / or another disperse component. Some examples are glue and water or rubber and benzene. Lyophobic in this respect means that in a dispers system there is virtually no affinity (wettability) between the disperse component and 7908769-15 - the dispersion medium and / or another disperse component. Examples are oil and water or olloidal "solutions" of metals.

Da agglomererende.vloeistof 17 is bij voorkeur een koolwa-5 terstofvloeistof die tezamen met de koolstofhoudende kleine deeltjes, als hierna beschreven, kan worden omgezet, Materialen die bijzonder bruikbaar zijn voor het agglomereren van vloeistof 17 zijn koolwaterstoffen met een beginkookpunt hoger dan ongeveer 65°C en bij voorkeur hoger dan 150°C. Bijzonder ge-10 schikt zijn lichte olie, lichte brandstofolie, zware stookolie en kerosine. Tevens zijn bruikbaar creosoot, gefiltreerde anthraceenolie, gehydrogeneerde gefiltreerde anthraceenolie, smeerolie zoals SAS 20 en gechloreerde bifenylen. Zware koolwa-terstofmateriaien zoals zware ruwe petroleum, ruwe leisteenolie 15 of koolteer hebben geen voorkeur. Zware koolwaterstofvloeistof-fen bevatten typerend moleculaire groepen die lyofiel zijn ten opzichte van zowel niet-koolstofhoudende fijne deeltjes als koolstofhoudende fijne deeltjes, en deze' geven derhalve niet de graad van afscheiding van koolstofhoudende fijne deeltjes van 20 niet-koolstofhoudende fijne deeltjes die in de onderhavige werkwijze de voorkeur heeft. Tevens dienen dergelijke zware koolwa-terstofvloeistoffen dikwijls te worden verhit om een voldoende fluïditeit voor het doen uitvoeren van de uitvinding te leveren.The agglomerating liquid 17 is preferably a hydrocarbon liquid that can be reacted together with the carbonaceous small particles, as described below. Materials particularly useful for agglomerating liquid 17 are hydrocarbons with an initial boiling point greater than about 65 ° C and preferably higher than 150 ° C. Particularly suitable are light oil, light fuel oil, heavy fuel oil and kerosene. Also useful are creosote, filtered anthracene oil, hydrogenated filtered anthracene oil, lubricating oil such as SAS 20 and chlorinated biphenyls. Heavy hydrocarbon materials such as heavy crude petroleum, slate crude oil or coal tar are not preferred. Heavy hydrocarbon liquids typically contain molecular groups that are lyophilic to both non-carbonaceous fine particles and carbonaceous fine particles, and therefore do not provide the degree of separation of carbonaceous fine particles from non-carbonaceous fine particles used in the present method is preferred. Also, such heavy hydrocarbon liquids often need to be heated to provide sufficient fluidity for the practice of the invention.

De agglomererende vloeistof 17 wordt gekozen en toegevoegd 25 in afgemeten hoeveelheden ter regeling van de agglomeratie van de koolstofhoudende fijne deeltjes als hierna beschreven, Vloeistof 17 wordt bij voorkeur toegevoegd in hoeveelheden van ongeveer 2-10 gew.fo, met de meeste voorkeur tussen 3 en 7 gew.fs van het totale vaste stofgehalte in suspensie 13 voor een hoge 30 terugwinning (b.v. 88 - 89 gew.^). Grotere hoeveelheden vloeistof 17 tot aan en groter dan 30 gew.p kunnen in sommige gevallen worden benut. Dergelijke kleinere en grotere hoeveelheden hebben echter geen voorkeur omdat enerzijds geen voldoende agglomeratie en binding van de fijne kooldeeltjes wordt verkregen 79 0 C 7 3 9 - 16 .- · en anderzijds een afval van sterk geraffineerde petroleum- of koolteerderivaten ontstaan.The agglomerating liquid 17 is selected and added in measured amounts to control the agglomeration of the carbonaceous fines as described below. Liquid 17 is preferably added in amounts of about 2-10 wt.%, Most preferably between 3 and 7 wt.% Of the total solids content in slurry 13 for high recovery (eg, 88 - 89 wt.%). Larger amounts of liquid 17 to and above 30 wt.% Can be utilized in some cases. However, such smaller and larger quantities are not preferred because, on the one hand, sufficient agglomeration and bonding of the fine carbon particles is not obtained. On the other hand, a waste of highly refined petroleum or coal tar derivatives is generated.

Het mengsel van suspensie 10 en agglomererende vloeistof 17 wordt gemengd en geroerd in de roerinrichting 16, De roerin-.5 richting 16 kan elke geschikte roerinrichting zijn zoals een gemodificeerde turbine, een schijf- of kegelschoepenmenger of een tank met recirculatie. Bij voorkeur is echter de roerinrichting 16 een tank uitgerust met een door een motor aangedreven schoep of roerblad 18 met hoge schuifspanning die zich uit-10 strekt naar het bodemgedeelte van de tank.The mixture of suspension 10 and agglomerating liquid 17 is mixed and stirred in the stirrer 16. The stirrer 16 may be any suitable stirrer such as a modified turbine, a disc or cone blade mixer or a recirculating tank. Preferably, however, the agitator 16 is a tank equipped with a high shear motor driven blade or agitator blade 18 which extends to the bottom portion of the tank.

Bij het roeren in inrichting 16 worden de koolstofhoudende kleine deeltjes preferentieel bevochtigd door de agglomererende vloeistof 17» die bij voorkeur in water onmengbaar is, en worden de koolstofhoudende fijne deeltjes geagglomereerd tot gro-15 ' vere fijne deeltjes. De afmeting van de agglomeraten wordt in hoofdzaak bepaald door de samenstelling en het percentage vloeistof 17 toegevoegd aan suspensie 10, en wordt ingesteld teneinde de gewenste afmeting en dichtheid voor een doeltreffende omzetting in het gasvormige en vloeibare produkt te leve-20 ren. Yoor het voorkeurspercentage van 2-10 gew.1^ van vloeistof 17, bezitten de agglomeraten typerende afmetingen van ongeveer 1 tot 2 mm. De tijd die nodig is om de agglomeratie tot stand te brengen is in het algemeen afhankelijk van de graad van turbulentie of roering, waarbij een kortere agglomeratie-25 tijd gekoppeld is met een hogere roersnelheid. De graad en de duur van de roering in de inrichting 16 worden tevens ingesteld of geregeld teneinde de gewenste afmeting en pakking (dichtheid) van de agglomeraten te leveren.When stirring in device 16, the carbonaceous fine particles are preferentially wetted by the agglomerating liquid 17, which is preferably immiscible in water, and the carbonaceous fine particles are agglomerated to coarser fine particles. The size of the agglomerates is mainly determined by the composition and the percentage of liquid 17 added to suspension 10, and is adjusted to provide the desired size and density for effective conversion to the gaseous and liquid product. For the preferred percentage of 2-10 wt% of liquid 17, the agglomerates typically have dimensions of about 1 to 2 mm. The time taken to complete the agglomeration generally depends on the degree of turbulence or agitation, with a shorter agglomeration time associated with a higher agitation speed. The degree and duration of the agitation in the device 16 are also adjusted or controlled to provide the desired size and packing (density) of the agglomerates.

De koolstofhoudende agglomeraten die zijn geïmpregneerd JO met of aan de oppervlakte waarvan vloeistof 17 is geabsorbeerd, welke vloeistof in het algemeen minder dicht is dan de suspen-sievloeistof, hebben de neiging op de top van het.mengsel te drijven. Hst geagglomereerde eerste mengsel 19 wordt aldus uit de top van de roerder 16 verwijderd en naar een scheider 20 ge- 7908769 * - 17 - "bracht, waar de koolstofhoudende agglomeraten 22 worden afgescheiden uit de suspensievloeistof en niet-agglomererende niet-koolstofhoudende fijne deeltjes volgens afmeting en/of dichtheid. Bij voorkeur is de afscheider 20 een. zeefhocht met een 5 passende zeefafmeting, h.v. 100 of 200 mesh Tyler (0,150 - 0,075 nua) zoals die afkomstig van DSM. Naar keuze kunnen andere typen schelders zoals een afslibber, cycloon of spiraalsepera-ior, die commercieel beschikbaar zijn, worden toegepast. Naar keuze kunnen de koolhoudende agglomeraten 22 tevens worden af-10 gescheiden in een drijfbezinkingstank waarin de koolstofhouden- de agglomeraten 22, die de neiging hebben te drijven, worden afgeschept door een roterende schoep boven een overstroom, terwijl het water en de niet-geagglomererende nist-koolstofhouden-de fijne deeltjes die de neiging hebben te zinken, van de bodem 15 van de tank al3 dikke suspensie 21, die de niet-koolstofhouden- de fijne deeltjes bevat en nagenoeg vrij is van koolstofhoudsn-de fijne deeltjes en agglomererende vloeistof, wordt verwijderd, Koolstofhoudende agglomeraten 22 hebben een laag gehalte aan as en verontreinigingen, een uniforme afmeting en pakking 20 (dichtheid) en een gelijkmatige verdeling van vocht in de agglo meraten. Meestal valt het vochtgehalte van de discrete agglomeraten in het gebied van ongeveer 7 - 10^. De -lage hoeveelheid niet-koolstofhoudende materialen, typerend minder dan ongeveer L - 6,5λ>> de uniforme afmeting en de pakking alsmede de uniforme 25 verdeling van het vocht door de discrete agglomeraten maakt het mogelijk dat de aansluitende trappen van de omzettingsmethode op voorspelbare wijze en efficient verlopen in overeenstemming met het ontwerp van de verschillende stadia van de werkwijze.The carbonaceous agglomerates impregnated JO with or on the surface of which liquid 17 is absorbed, which liquid is generally less dense than the suspension liquid, tends to float on top of the mixture. The highly agglomerated first mixture 19 is thus removed from the top of the stirrer 16 and brought to a separator 20 where the carbonaceous agglomerates 22 are separated from the suspension liquid and non-agglomerating non-carbonaceous fine particles according to size and / or density Preferably, the separator 20 is a screen sieve with an appropriate screen size, HV 100 or 200 mesh Tyler (0.150 - 0.075 nua) such as that from DSM Optionally, other types of scrapers such as slurry, cyclone or spiral separators, which are commercially available, may be used Optionally, the carbonaceous agglomerates 22 may also be separated in a floating settling tank in which the carbonaceous agglomerates 22, which tend to float, are skimmed by a rotating blade above an overflow, while the water and the non-agglomerating nist-carbonaceous fines that tend to sink from the bottom 15 of the tank al3 thick suspension 21, which contains the non-carbonaceous fine particles and is substantially free of carbonaceous fine particles and agglomerating liquid, is removed. Carbonaceous agglomerates 22 have a low content of ash and impurities, a uniform size and packing 20 (density) and an even distribution of moisture in the agglomerates. Typically, the moisture content of the discrete agglomerates falls in the range of about 7-10 ^. The low amount of non-carbonaceous materials, typically less than about L - 6.5λ >> the uniform size and packing as well as the uniform distribution of moisture by the discrete agglomerates allows the subsequent steps of the conversion method to be predictable proceed in a manner and efficient manner in accordance with the design of the various stages of the process.

De calorische waarden van het fluïde produkt is in het al-30 gemeen afhankelijk van de calorische waarde van de koolstofhou dende agglomeraten 22. Het opnemen van agglomererende vloeistox 1?, die een koolwaterstof is, in agglomeraten 22 heeft een gunstige invloed op de calorische waarde van de agglomeraten en verbetert daardoor de kwaliteit van het fluïde produkt coor de 79.0 07 “? - 18 - r calorische waarde te verbeteren,The calorific values of the fluid product generally depend on the caloric value of the carbonaceous agglomerates 22. The incorporation of agglomerating liquid 1, which is a hydrocarbon, into agglomerates 22 has a favorable influence on the calorific value. of the agglomerates and thereby improves the quality of the fluid product for the 79.0 07 ”? - 18 - r calorific value,

De kwaliteit van het fluïdum dat volgens de werkwijze van de uitvinding wordt geproduceerd wordt verder verbeterd doordat de agglomeraten 22 worden beschermd tegen gedeeltelijk oxydatie 5 van de kooldeeltjes bij kontakt met lucht. De agglomererende vloeistof 17 bekleedt de individuele kooldeeltjes en beschermt deze daardoor tegen oxydatie voorafgaande aan de omzettingswerk-wijze. Een partiële oxydatie van agglomeraten 22 is ongewenst ia verband met het feit dat daardoor de uniformiteit van de 10 chemische en fysische eigenschappen wordt verstoord en het rendement van de omzettingswerkwijze en de kwaliteit van het fluïde produkt nadelig worden beïnvloed door wijziging van de omzet-tingsprocessen volgens reactievergelijkingen 5-19· Bijgevolg zijn de agglomeraten 22 bestendig tegen veranderingen van hun.The quality of the fluid produced according to the method of the invention is further improved in that the agglomerates 22 are protected from partial oxidation of the carbon particles upon contact with air. The agglomerating liquid 17 coats the individual carbon particles and thereby protects them from oxidation prior to the conversion process. Partial oxidation of agglomerates 22 is undesirable because it disturbs the uniformity of the chemical and physical properties and adversely affects the conversion process efficiency and the quality of the fluid product by altering the conversion processes according to reaction equations 5-19 · Consequently, the agglomerates 22 are resistant to changes in their.

15 chemische en'fysische samenstelling veroorzaakt"door oxydatie en kunnen zij aanmerkelijke lange perioden, b.v, 4-6 maanden, zonder dat oxydatie optreedt, worden opgeslagen. De agglomeraten 22 vergen bovendien geen speciale opslagfaciliteiten en kunnen desgewenst in open voorraadruimten worden opgeslagen.Chemical and physical composition caused by oxidation and can be stored for considerably long periods, e.g., 4-6 months, without oxidation occurring. In addition, the agglomerates 22 do not require special storage facilities and can be stored in open storage rooms if desired.

20 In dit stadium kunnen de afgescheiden koolstofhoudende ag- „ glomeraten 22 worden verwerkt (niet. weergegeven) door deze tot grotere deeltjes te pelleti'seren. De agglomeraten kunnen worden gepelletiseerd tot in het algemeen uniforme deeltjesafmetingen van 0,25 - 2,5 cm diameter door de agglomeraten naar een korrel-25 vormende schijf of tuimelaar te voeren tezamen met een bindmid- delvloeistof ter vorming van het tweede mengsel en daarna dit mengsel te roeren. ?Taar keuze kunnen de agglomeraten worden geroerd, geëxtrudeerd of anderszins geperst tot pellets na toevoeging van een bindmiddelvlo.eistof ter vorming van het tweede 30 mengsel. Bindmiddelvloeistoffen die in het bijzonder voor dit doel geschikt zijn, zijn zware koolwaterstoffen, zoals kooks-ovenkoolteer, ruwe leisteenolie, ruwe petroleumolie of zware stookolie, zoals Bunker C olie, die bij voorkeur worden verhit tot b.v. 100°C, ter binding van het bindmiddel aan en binnen de 73Ö07 S ? Μ - 19 - r agglomeraten. Boor een dergelijke verhitting wordt tevens het uniform ontwateren van de agglomeraten begunstigd, geschikt tot ongeveer 5 - 12^ vochtgehalte. Bij voorkeur wordt tevens een versneller in de bindmiddelvloeistof opgenomen om het binden 5 van hst bindmiddel in kortere tijden en/of bij lagers temperaturen te laten plaatsvinden. De zware koolwaterstofbindmiddel-vloeistof dient voor het verder verbeteren van de discrete agglomeraten zonder dat' de uniforme chemische en fysische eigenschappen van de discrete agglomeraten 22 worden verstoord. Bij-10 gevolg wordt de kwaliteit van een fluldumomzettingsprodukt van de pellets verder verbeterd door de calorische waarde van het fluïde produkt te verhogen. Tevens verbetert de toevoeging van de zware koolwaterstofbindmiddelvloeistof de bestendigheid van het koolstofhoudende materiaal ten opzichte van atmosferische 15 oxydatie, zodat de chemische en fysische eigenschappen van de pellets zelfs gedurende langere perioden dan die van de discrete agglomeraten 22 constant blijven.At this stage, the separated carbonaceous agglomerates 22 can be processed (not shown) by pelletizing them into larger particles. The agglomerates can be pelletized to generally uniform particle sizes of 0.25-2.5 cm in diameter by feeding the agglomerates to a grain-forming disc or tumbler along with a binder liquid to form the second mixture and then this stir the mixture. Optionally, the agglomerates can be stirred, extruded or otherwise pressed into pellets after addition of a binder liquid to form the second mixture. Binder liquids particularly suitable for this purpose are heavy hydrocarbons, such as coke oven coal tar, crude slate oil, crude petroleum oil or heavy fuel oil, such as Bunker C oil, which are preferably heated to e.g. 100 ° C, to bind the binder to and within the 73Ö07 S? 19 - 19 - agglomerates. Such heating also favors uniform dewatering of the agglomerates, suitably to about 5-12 µm moisture content. Preferably, an accelerator is also included in the binder liquid to allow the binding of the binder to take place in shorter times and / or at temperatures. The heavy hydrocarbon binder liquid serves to further improve the discrete agglomerates without disturbing the uniform chemical and physical properties of the discrete agglomerates 22. As a result, the quality of a fluid conversion product of the pellets is further improved by increasing the caloric value of the fluid product. Also, the addition of the heavy hydrocarbon binder liquid improves the resistance of the carbonaceous material to atmospheric oxidation, so that the chemical and physical properties of the pellets remain constant even over longer periods than those of the discrete agglomerates 22.

lien kan volgens de werkwijze van de uitvinding een groot aantal trappen voor de uiteindelijke omzetting van koolstofhou-20 dende agglomeraten 22 in een fluïde produkt naar keuze toepassen. Deze verschillende eindomzettingstrappen bestaan uit verschillende processtadia die zijn ontworpen voor gekozen as- en vochtgehalten voor de optimale omzetting van de koolstofhoudende agglomeraten 22 in een fluïde produkt, gebaseerd op de fysische 25 . an chemische eigenschappen van hst koolstofhoudende toevoermate-riaal. De bovenbeschreven trappen ter verwijdering van de niet-koolstofhoudende of asfijne deeltjes uit de koolstofhoudende deeltjes leidt met voordeel tot koolstofhoudende agglomeraten 22 met een laag, uniform en algemeen constant as- en vochtgehal-30 te ongeacht de bron of kwaliteit van het koolstofhoudende materiaal dat aan de suspensie 10 wordt toegevoegd. De agglomeraten 22 hebben in het bijzonder een asgehalte dat in het algemeen kleiner is dan 6,5^ voor de meeste koolsoorten en in het algemeen kleiner dan 4r? voor de hogere kwaliteit koolsoorten, en .. a a j / ö 9 - 20 - zij hebben in het algemeen een vochtgehalte van ongeveer 5 -12$. Aldus kan, welke bepaalde omzettingstrap ook wordt toegepast en ongeacht het voorkeurs as- en vochtgehalte voor het bereiken van een optimale omzetting van het koolstofhoudende ma-5 teriaal in een fluïde produkt in overeenstemming met het ont werp van de bepaalde toegepaste omzettingstrap, steeds voor elke gekozen werkwijze een optimale omzetting worden bereikt door waar nodig een passende hoeveelheid as en/of water in de koolstofhoudende agglomeraten 22 te introduceren. Aangezien het 10 as- of vochtgehalte van de koolstofhoudende agglomeraten 22 be kend is, is tevens de hoeveelheid as en/of vocht die voor het bereiken van de optimale omzetting voor een bepaalde methode moet worden ingevoerd bekend. Aangezien bovendien het as- en vochtgehalte van de koolstofhoudende agglomeraten 22 nagenoeg 15 uniform is, kan de extra as-en/of het vocht'met constante snel heid worden ingevoerd. Bijgevolg kunnen de bestaande omzettings-processen worden gemodificeerd en nieuwe processen worden ontworpen zonder dat men rekening behoeft te houden met de bepaalde fysische en chemische eigenschappen van een bepaalde bron 20 van koolstafhoudend toevoermateriaal zoals een bepaalde afzet ting van steenkool,According to the process of the invention, a large number of stages can be used for the final conversion of carbonaceous agglomerates 22 into a fluid product of choice. These different end conversion stages consist of different process stages designed for selected ash and moisture contents for the optimum conversion of the carbonaceous agglomerates 22 into a fluid product based on the physical 25. chemical properties of the carbonaceous feedstock. The above-described steps to remove the non-carbonaceous or asfine particles from the carbonaceous particles advantageously leads to carbonaceous agglomerates 22 having a low, uniform and generally constant ash and moisture content regardless of the source or quality of the carbonaceous material being the suspension 10 is added. The agglomerates 22 in particular have an ash content which is generally less than 6.5% for most types of coal and generally less than 4%. for the higher quality cabbages, and .. a a j / ö 9 - 20 - they generally have a moisture content of about 5-12 $. Thus, regardless of which particular conversion step is used and regardless of the preferred ash and moisture content to achieve optimal conversion of the carbonaceous material into a fluid product in accordance with the design of the particular conversion step used, it is always possible for each selected process, optimum conversion can be achieved by introducing an appropriate amount of ash and / or water into the carbonaceous agglomerates 22 where necessary. Since the ash or moisture content of the carbonaceous agglomerates 22 is known, the amount of ash and / or moisture to be introduced to achieve the optimum conversion for a given method is also known. Moreover, since the ash and moisture content of the carbonaceous agglomerates 22 is substantially uniform, the additional ash and / or moisture can be introduced at a constant rate. Consequently, the existing conversion processes can be modified and new processes can be designed without having to take into account the particular physical and chemical properties of a particular source of carbonaceous feed material such as a certain deposit of coal,

Volgens de omzettingsmethode geïllustreerd in figuur 1, worden in de eindomzettingstrap de agglomeraten 22 in syntfcrese-gas omgezet, een mengsel van koolmonoxyde en waterstof, dat kan 25 worden omgezet in methaan of zwaardere koolwaterstoffen in aan wezigheid van een katalysator, De eindomzettingstrap is gebaseerd op de partiële oxydatie van agglomeraten 22 in aanwezigheid van zuurstof en stoom. Zo nodig wordt aan de koolstofhoudende agglomeraten 22 een vochtgehalte van 2 - 3$ gegeven door 30 toevoeging van water 24, terwijl zij verder zodanig worden fijn gemaakt in een maalinrichting 26 dat ongeveer 70$ door een zeef met mazen van 0,075 mm passeert. Stikstof 28 of een ander niet-oxyderend gas wordt aan inrichting 26 toegevoegd waarbij de agglomeraten met kleinere afmeting worden meegevoerd in een stik- 7908703 I » - 21 - stofstroom naar een bedrijfsbunker 30» De gepulveriseerde kool-agglomeraten morden daarna afgevoerd in een stroom zuurstof 31 en stoom 32 naar een vergasser 3d waarin zij gedeeltelijk worden geoxydeerd. Vergasser 34 is een met een vuurvaste voering 5 voorzien horizontaal cilindrisch vat met konische uiteinden*According to the conversion method illustrated in Figure 1, in the final conversion stage, the agglomerates 22 are converted to synthesis gas, a mixture of carbon monoxide and hydrogen, which can be converted to methane or heavier hydrocarbons in the presence of a catalyst. The final conversion stage is based on the partial oxidation of agglomerates 22 in the presence of oxygen and steam. If necessary, the carbonaceous agglomerates 22 are given a moisture content of 2-3 $ by addition of water 24, while they are further comminuted in a mill 26 passing through about 0.075 mm mesh sieve. Nitrogen 28 or other non-oxidizing gas is added to plant 26 with the smaller sized agglomerates being entrained in a nitrogen stream to a business bunker. The pulverized carbon agglomerates are then vented into a stream of oxygen 31 and steam 32 to a gasifier 3d in which they are partially oxidized. Gasifier 34 is a horizontal cylindrical vessel with conical ends fitted with a refractory liner 5 *

Vergasser 34 is voorzien van een stoommantel 36 waardoor de vuurvaste voering en de branders van vergasser 34 worden gekoeld en waarin stoom 32 wordt opgewekt toegepast voor de partiële oxydatie van de verpulverde agglomeraten in vergasser 34» 10 - 3ij atmosferische of een geringe positieve druk en een vlamtem- peratuur van ongeveer 1815 - 1925°C» zullen de geagglomereerde stof, zuurstof en stoom met elkaar in reactie treden bij de branderkoppen van vergasser 34» onder vorming van een ruw syn-these-gas 38 dat koolmonoxyde en waterstof bevat.Gasifier 34 is provided with a steam jacket 36 through which the refractory liner and burners of gasifier 34 are cooled and steam 32 is generated used for the partial oxidation of the pulverized agglomerates in gasifier 34 - 10 atmospheric or low positive pressure and flame temperatures of about 1815 - 1925 ° C, the agglomerated dust, oxygen and steam will react with each other at the burner heads of gasifier 34 to form a crude synthesis gas 38 containing carbon monoxide and hydrogen.

15 Bij benadering de helft van het asgehalte dat in de ver pulverde agglomeraten achterblijft slaat neer in vergasser 34 ais gesmolten slak dat wordt gekoeld in een slakafschriktank 40. Be niet-neergeslagen as wordt meegevoerd met het synthese-gas 38 dat bij het verlaten van de vergasser met water wordt •20 afgeschrikt in een eerste wasser 4“! om het meegesleurde as uit te wassen. Be gasstroom wordt daarna gepasseerd door een tweede wasser 42 voor het verder verminderen van de hoeveelheid meegesleepte vaste stof en via een gaskoeler 44 om de gastemperatuur tot ongeveer 35°C te verlagen. Set gekoelde gas wordt daarna 25 gezuiverd van achterblijvende meegesleepte deeltjes in een desintegrator 55»Approximately half of the ash content remaining in the pulverized agglomerates precipitates in gasifier 34 as molten slag which is cooled in a slag quench tank 40. The non-precipitated ash is entrained with the synthesis gas 38 which exits from the gasifier with water is • 20 quenched in a first scrubber 4 ”! to wash out the entrained ash. The gas stream is then passed through a second scrubber 42 to further reduce the amount of entrained solid and through a gas cooler 44 to lower the gas temperature to about 35 ° C. Set of cooled gas is then purified from residual entrained particles in a disintegrator 55 »

Boor een afvalwarmteketel ά6 wordt warmte uit de slakaf-schriktank 40 teruggewonnen en wordt hoge drukstoom 48 opgewekt die wordt toegevoerd aan de turbineaandrijvingen van conpres-50 sors of pompen. Eater uit de eerste wasser 41, is tweede wasser 42 en de gaskoeler 44 Trordt gepompt naar een klaarder 50 die fijne slakdeelt jes als slib 5' verwijdert. Eet geklaarde vrat er wordt uit de klaarder 50 gepompt naar een koeltoren 52 en daarna gerecirculeerd door de gaszuiveringsinrichting. Een water- 7908789 ψ - 22 - stroom 54 wordt toegevoegd om verdampings- en andere verliezen "bij de koeltoren 52 te compenseren alsmede de vochtverliezen in de klaarderslib 51· .Drill a waste heat boiler ά6, heat is recovered from the slag quench tank 40 and high pressure steam 48 is generated which is supplied to the turbine drives of compressors or pumps. Eater from the first scrubber 41, the second scrubber 42 and the gas cooler 44 is pumped to a clarifier 50 which removes fine slag particles such as sludge 5 '. The clarified vats are pumped from the clarifier 50 to a cooling tower 52 and then recycled through the scrubber. A water stream 54 is added to compensate for evaporation and other losses at the cooling tower 52 as well as the moisture losses in the clarifier sludge 51 ·.

Synthesegas 38 is in hoofdzaak samengesteld uit koolmonoxy-5 de, kooldioxyde en waterstof. De hoofdverontreinigingen zijn stikstof en waterstofsulfide die in het algemeen hetzij door een chemische reactie of door een fysische absorptie worden verwijderd (niet weergegeven). Synthesegas 58 kan worden verwerkt tot verschillende chemicaliën, zoals koolwaterstoffen, 10 ammoniak of methanol. Haar keuze kan het synthesegas 38 tevens worden omgezet in pijpleiding kwaliteitsgas door het gas verder te zuiveren in neerslaginrichtingen gevolgd door ontzwaveling, watergasverschuivingsomzetting, verwijdering van overmaat kool- ..... dioxyde en methanering (zie vergelijking 9)· 15 In-figuren 2, 3 en 4 worden alternatieve uitvoeringsvormen van de uitvinding geïllustreerd, waarbij koolstofhoudende agglomeraten 22 op dezelfde wijze als beschreven met betrekking tot fig. 1 worden geproduceerd. Bijgevolg hebben dezelfde verwij-zingscijfers betrekking op dezelfde onderdelen van figuren 2, 3 20 en 4> terwijl de uitvoering van de methode op dezelfde wijze wordt beschreven als voor fig. 1. In figuren 2, 3 en 4 worden echter de koolstofhoudende agglomeraten 22 door alternatieve eindomzettingstrappen omgezet in verschillende produkten.Synthesis gas 38 is mainly composed of carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen. The main impurities are nitrogen and hydrogen sulfide which are generally removed either by a chemical reaction or by a physical absorption (not shown). Synthesis gas 58 can be processed into various chemicals, such as hydrocarbons, ammonia or methanol. Of its choice, the synthesis gas 38 can also be converted into pipeline quality gas by further purifying the gas in precipitators followed by desulfurization, water gas shift conversion, removal of excess carbon dioxide ..... and methanation (see equation 9) · 15 In Figures 2 , 3 and 4, alternative embodiments of the invention are illustrated, wherein carbonaceous agglomerates 22 are produced in the same manner as described with respect to Figure 1. Accordingly, the same reference numerals refer to the same parts of Figures 2, 3, and 4, while the method is described in the same manner as for Figure 1. However, in Figures 2, 3, and 4, the carbonaceous agglomerates 22 are described by alternative final conversion stages converted into different products.

In fig. 2 worden koolstofhoudende agglomeraten 22 fijnge-25 maakt tot koolstofhoudende deeltjés met een afmeting kleiner dan 0,85 mm in een verpulveringsinrichting 58 en gebracht in een gefluïdiseerde bed voor-behandelingsinrichting 60 samen met stoom en zuurstof. Het mengsel van koolstofhoudende deeltjes, stoom en zuurstof wordt gehandhaafd op ongeveer 70 bar overdruk 30 en een temperatuur van ongeveer 425°0 voor het uitvoeren van oppervlakte-oxydatiê van de koolstofhoudende deeltjes en het vertragen van hun agglomeratieeigenschappen, De gedeeltelijk geoxydeerde koolstofhoudende deeltjes worden daarna toegevoerd aan de top van een vergasser 66 terwijl extra stoom en zuurstof 7908769 - 23 - aan de bodem van de vergasser 66 worden toegevoerd zodanig dat een gefluldiseerd bed van koolstofhoudende deeltjes in de vergasser in stand wordt gehouden. Vergasser 66 is in bedrijf bij een karakteristieke druk van ongeveer 70 bar en' een temperatuur 5 van ongeveer 980°0 ter vorming van een produktgas 67 en houtskool 68 uit de koolstofhoudende deeltjes.In Fig. 2, carbonaceous agglomerates 22 are comminuted into carbonaceous particles of less than 0.85 mm in size in a pulverizer 58 and placed in a fluidized bed pretreater 60 together with steam and oxygen. The mixture of carbonaceous particles, steam and oxygen is maintained at about 70 bar gauge pressure and a temperature of about 425 ° C to conduct surface oxidation of the carbonaceous particles and delay their agglomeration properties. The partially oxidized carbonaceous particles are then supplied to the top of a gasifier 66 while additional steam and oxygen are supplied to the bottom of the gasifier 66 such that a fluidized bed of carbonaceous particles is maintained in the gasifier. Gasifier 66 is operated at a typical pressure of about 70 bar and a temperature of about 980 ° C to form a product gas 67 and charcoal 68 from the carbonaceous particles.

Produktgas 67 wordt afgevoerd uit de top van vergasser 66 terwijl houtskool 68 uit de bodem wordt verwijderd. De houtskool wordt bij voorkeur toegepast voor het stoken van een ketel 10 (niet weergegeven) die de stoom die voor de werkwijze nodig is produceert. Produktgas 67 bevat teer, fijne stoffen, zwavelver-bindingen en lichte olie. De teer en de fijne stoffen worden uit het produktgas 67 verwijderd door een sproeitoren 68. Het gezuiverde gas wordt door een verschuivingsomzetter 70 geleid 15 ter produktie van koolmonoxyde en waterstof met de gewenste verhouding van waterstof tot koolmonoxyde. Het koolmonoxyde en de waterstof uit de verschuivingsomzetter 70 worden gezuiverd in een hete carbonaatuitwasser 72 en een zwavelreinigingsinrich-ting 74. Het gezuiverde gas met de correcte verhouding van wa-20 terstof tot koolmonoxyde wordt in een katalytische methanator 76 omgezet ter produktie van pijpleidinggas. Bij voorkeur is de methanator f6 van het type waarin gebruik wordt gemaakt van nikkeIkatalysatoren.Product gas 67 is vented from the top of gasifier 66 while charcoal 68 is removed from the bottom. The charcoal is preferably used for firing a boiler 10 (not shown) which produces the steam required for the process. Product gas 67 contains tar, fines, sulfur compounds and light oil. The tar and fines are removed from the product gas 67 by a spray tower 68. The purified gas is passed through a displacement converter 70 to produce carbon monoxide and hydrogen with the desired ratio of hydrogen to carbon monoxide. The carbon monoxide and hydrogen from the shift converter 70 are purified in a hot carbonate scrubber 72 and a sulfur purifier 74. The purified gas of the correct hydrogen to carbon monoxide ratio is converted into a catalytic methanator 76 to produce pipeline gas. Preferably, the methanator f6 is of the type using nickel catalysts.

In dé werkwijze van figuur 3 worden de koolstofhoudende 25 agglomeraten 22 in hoofdzaak omgezet· in vloeibare produkten. De koolstofhoudende agglomeraten worden fijngemaakt tot koolstofhoudende deeltjes 31 in een verpulverisator 30 tot ongeveer JOfi kleiner is dan 0,075 am. Koolstofhoudende deeltjes 81 worden toegevoerd aan een toevoertank 82 waarin zij worden gemengd met 30 een deel van de produktolie 34 onder vorming van een dikke sus pensie 86. Taterstofrijk gas wordt toegevoegd aan suspensie 86 en dit mengsel onder turbulente omstandigheden gevoerd in een vaste bed reactor 38 die een onbewegelijk gemaakte Co-Mo/SiOg- A1 Q katalysator bevat. De temperatuur binnen de reactor is 2 3In the process of Figure 3, the carbonaceous agglomerates 22 are mainly converted into liquid products. The carbonaceous agglomerates are comminuted into carbonaceous particles 31 in a pulverizer 30 to about JOfi less than 0.075 am. Carbonaceous particles 81 are fed to a feed tank 82 in which they are mixed with a portion of the product oil 34 to form a thick slurry 86. Hydrogen-rich gas is added to slurry 86 and this mixture is fed into a fixed bed reactor under turbulent conditions 38 containing an immobilized Co-Mo / SiOg-Al Q catalyst. The temperature inside the reactor is 2 3

70, n 7 λ Q70, n 7 λ Q

*· 1 ' - 24 - karakteristiek ongeveer 450°C en de druk ligt in het gebied van ongeveer 140 tot 280 bar. Het afvoerprodukt van reactor 88 wordt toegevoerd naar een damp/vloeistofscheider 90 waarin de gassen van de vloeistoffen en niet-omgezette vaste stoffen wor-5 den gescheiden. Het vleistofvaste stofmengsel wordt geleid naar een centrifuge 92 ter verwijdering van de niet-omgezette vaste deeltjes. De vloeistof uit centrifuge 92 is de produktolie 84, waarvan een deel wordt teruggevoerd naar de toevoertank 82 ter vorming van suspensie 86. De vaste stof uit centrifuge 92 wordt 10 toegevoerd aan een pyrolyse-inrichting 93 waarin een extra hoe veelheid produktolie wordt geleverd tezamen met gassen en een koolstofhoudend residu dat in het algemeen.uit een mineraal materiaal bestaat.* 1 '- 24 - typically about 450 ° C and the pressure is in the range of about 140 to 280 bar. The effluent from reactor 88 is fed to a vapor / liquid separator 90 in which the gases are separated from the liquids and unreacted solids. The solids solid mixture is passed to a centrifuge 92 to remove the unreacted solids. The liquid from centrifuge 92 is the product oil 84, a portion of which is recycled to the feed tank 82 to form slurry 86. The solid from centrifuge 92 is fed to a pyrolizer 93 in which an additional amount of product oil is supplied along with gases and a carbonaceous residue generally consisting of a mineral material.

Gassen uit de damp/vloeistofscheider 90 worden toegevoerd 15 aan een gasscheider 94 die , HgS en gasvormige koolwaterstof fen uit de waterstof in het gas verwijdert. NE^ en H2S zijn nuttige bijprodukten. Waterstof wordt gerecirouleerd naar reactor 88. Het residu en de gassen uit het pyrolysevat 93 en de gasvormige koolwaterstoffen uit de gasscheider 94 worden tezamen 20 met water en zuurstof toegevoerd aan een vergasser 96 en een verschuivingsomzetter 93 om extra waterstof te leveren. De extra waterstof tezamen met de waterstof geleverd door gasscheider 94 wordt toegevoerd aan de suspensie 86 die in de reactor 88 wordt geleid. Zonodig kan een gedeelte van de gemalen koolstofhoudende 25 deeltjes 81 aan vergasser 96 en verschuivingsomzetter 98'worden toegevoegd teneinde een hoeveelheid waterstof·te bereiden die voldoende is voor de procesbehoefte.Gases from the vapor / liquid separator 90 are supplied to a gas separator 94 which removes HgS and gaseous hydrocarbons from the hydrogen in the gas. NE2 and H2S are useful by-products. Hydrogen is recycled to reactor 88. The residue and gases from the pyrolysis vessel 93 and the gaseous hydrocarbons from the gas separator 94 are fed together with water and oxygen to a gasifier 96 and a shift converter 93 to provide additional hydrogen. The additional hydrogen along with the hydrogen supplied by gas separator 94 is supplied to the slurry 86 which is fed into the reactor 88. If necessary, a portion of the milled carbonaceous particles 81 may be added to gasifier 96 and shift converter 98 'to prepare an amount of hydrogen sufficient for the process need.

Volgens figuur 4 worden de koolstofhoudende agglomeraten 22 omgezet in een synthetische ruwe olie, alsmede in gas en een 30 brandbare houtskool door nog een andere omzettingsmethode. Koolstofhoudende agglomeraten 22 worden fijngemaakt tot korrels met een diameter kleiner dan 0,3 cm in een fijnmaakinrichting 100 en bij successievelijk hogere temperaturen in een reeks van in dit voorbeeld vier gefluïdiseerde bedreactoren 102 - 105 gepy- 78 0 8 7 e9 - 25 - roliseerd. 3en fraktie van de vluchtige stof van de koolstof-houdende korrels wordt in elk gefluidiseerd bed vrijgemaakt. De temperatuur van elk bed wordt enigszins lager gekozen dan de temperatuur waarbij de korrels zullen agglomereren en het reac-5 torbed niet meer gefluidiseerd zal zijn. Sen karakteristieke temperatuur van elke reactor 102 - 105 is respectievelijk ongeveer 515°0, 455°C, 540°C en 815°C.According to Figure 4, the carbonaceous agglomerates 22 are converted into a synthetic crude oil, as well as into gas and a flammable charcoal by yet another conversion method. Carbonaceous agglomerates 22 are comminuted to granules with a diameter of less than 0.3 cm in a comminution device 100 and rolled at successively higher temperatures in a series of four fluidized bed reactors 102-105 in this example. A fraction of the volatiles from the carbonaceous granules is released in each fluidized bed. The temperature of each bed is chosen slightly lower than the temperature at which the granules will agglomerate and the reactor bed will no longer be fluidized. The characteristic temperature of each reactor 102-105 is about 515 ° 0, 455 ° C, 540 ° C and 815 ° C, respectively.

In reactor 105 wordt een mengsel van zuurstof en stoom bij de bodem ingeleid teneinde de proceswarmte en het hete ruwe 10 synthesegas te leveren, hetwelk tegen de -beweging van de kool- stofhoudende korrels in stroomt zodanig dat het mengsel naar boven passeert door reactors 103 - 105 ter fluïdisering van de bedden. Het uit de reactoren 103 - 105 verwijderde vluchtige materiaal wordt toegevoerd aan een uitwasser 105'> waarin een 15 olie-watermengsel wordt gecondenseerd verkregen uit de kool- teerdampen van het vluchtige materiaal door de produktgasstroom met water in aanraking te brengen. Het gecondenseerde olie-watermengsel wordt daarna geleid naar een scheider 106 die de gassen 108 uit het gecondenseerde olie-watermengsel afscheidt en 20 het water uit het mengsel verwijdert door fase-scheiding en de- hydratatie waarbij een gecondenseerde olie 110 wordt verkregen. Het gas 108 uit scheider 106, tezamen met gas 112 uit reactor 102 wordt afgegeven aan een uitwasser 114 zodanig dat aan de uitgang van de uitwasser 114 synthesegas 116 wordt geleverd.In reactor 105, a mixture of oxygen and steam is introduced at the bottom to supply the process heat and the hot crude synthesis gas, which flows against the movement of the carbonaceous granules such that the mixture passes upwards through reactors 103 - 105 for fluidizing the beds. The volatile material removed from reactors 103-105 is fed to a scrubber 105 in which an oil-water mixture is condensed obtained from the carbon vapors of the volatile material by contacting the product gas stream with water. The condensed oil-water mixture is then passed to a separator 106 which separates the gases 108 from the condensed oil-water mixture and removes the water from the mixture by phase separation and dehydration to yield a condensed oil 110. The gas 108 from separator 106, along with gas 112 from reactor 102, is delivered to a scrubber 114 such that synthesis gas 116 is supplied to the output of scrubber 114.

25 Synthesegas 116 wordt toegevoerd aan de bodem van reaotor- 102 en stroomt tegen de beweging van de koolstofhoudende deeltjes in zodanig dat gas 116 naar boven door reactor 102 passeert waardoor het bed wordt gefluidiseerd. Gecondenseerde olie 110 wordt geleverd aan een filter 117 dat de vaste stof meegevoerd 30 uit reactors 102 - 105 verwijdert. Olie uit filter 117 wordt ge leverd aan een vaste bed-hydrobehandelingsinrichting 11?' waarin deze wordt behandeld met waterstof afgescheiden uit het synthesegas van de uitwasser 114 door een scheider 115* 3oor de behandeling van de olie met waterstof in de vaste bed-hydrobe- 70 π p 7 5 > -26- 3 handelingsinrichting 117' worden zwavel, stikstof en zuurstof uit de gefiltreerde olie verwijderd en wordt een synthetische ruwe olie 118 van goede kwaliteit verkregen. Het heeft de voorkeur dat de hydrobehandeling wordt uitgevoerd hij een tempera-5 tuur in het gebied van 570 - 450°C in aanwezigheid van een nikkel-molybdeen katalysator. Hest houtskool wordt uit de reactor 105 verwijderd. Dit kan worden vergast ter produktie van brandstofgas, verbrand als een ketelbrandstof voor het bevorderen van de verhitting van reactors 102 - 104 of toegepast voor • 10 de produktie.van waterstof ter behandeling van de olie in de vaste bed-hydro-behandelingsinrichting 117'· Andere methoden zijn aanpasbaar voor een kooltoevoer met constante samenstelling.Synthesis gas 116 is fed to the bottom of reactor 102 and flows against the movement of the carbonaceous particles such that gas 116 passes up through reactor 102 thereby fluidizing the bed. Condensed oil 110 is supplied to a filter 117 that removes the solid entrained from reactors 102-105. Oil from filter 117 is supplied to a fixed bed hydrotreater 11? wherein it is treated with hydrogen separated from the synthesis gas of the scrubber 114 by a separator 115 * 3 by the treatment of the oil with hydrogen in the fixed bed hydrobes-70 π p 7 5> -26-3-handling device 117 ', nitrogen and oxygen are removed from the filtered oil and a good quality synthetic crude oil 118 is obtained. It is preferred that the hydrotreating is carried out at a temperature in the range of 570 - 450 ° C in the presence of a nickel-molybdenum catalyst. Hest charcoal is removed from reactor 105. This can be gasified to produce fuel gas, burned as a boiler fuel to promote the heating of reactors 102-104, or used to produce hydrogen to treat the oil in the fixed bed hydrotreater 117. Other methods are adaptable for a constant composition carbon feed.

Het is voordelig dat de werkwijze van de uitvinding totaal 15 verenigbaar is met een efficiënt transport van het gezuiverde koolstofhoudende materiaal. Wanneer aldus de eindomzefting’ van het koolstofhoudende materiaal wordt uitgevoerd op een plaats verwijderd van de bron van het koolstofhoudende materiaal, zijn de koolstofhoudende agglomeraten 22 gemakkelijk naar de omzet-20 tingsplaats transporteerbaar. Bij voorkeur worden de koolstofhoudende agglomeraten 22 getransporteerd in een vloeibare dikke suspensie. Haar keuze kunnen de koolstofhoudende agglomeraten • 22 worden verzonden met een gebruikelijk transportmiddel, zoals dichte goederenwagons of men kan uit de agglomeraten 22 25 briketten vormen, die vóór de omzetting tot de juiste afme-tingsverdeling worden verkleind.It is advantageous that the method of the invention is totally compatible with an efficient transport of the purified carbonaceous material. Thus, when the final conversion of the carbonaceous material is performed at a location away from the source of the carbonaceous material, the carbonaceous agglomerates 22 are easily transportable to the conversion site. Preferably, the carbonaceous agglomerates 22 are transported in a liquid thick suspension. Its choice may be to send the carbonaceous agglomerates • 22 with a conventional means of transport, such as closed freight wagons, or to form briquettes from the agglomerates 22, which are reduced to the correct size distribution before conversion.

In de voornoemde beschrijving is een werkwijze voor het omzetten van een koolstofhoudend materiaal in een fluïde pro-dukt beschreven waarin niet-koolstofhoudende deeltjes vóór de 50 vergassings- of vloeibaarmakingstrap uit het koolstofhoudende materiaal worden verwijderd. Het rendement en de economie van de eindomzettingstrap worden daardoor verbeterd aangezien significant minder niet-koolstofhoudend materiaal achterblijft dat uit het fluïde produkt door middel van betrskkelijk moeilijke <5 λ Λ Q 1 ,5 ü - 27 - Ί* en dure zuiverings- en klaringsprocedures moet morden verwijderd. Be onderhavige werkwijze voor het omzetten van koolstof-houdend materiaal verbetert verder de omzettingsgraad van het koolstofhoudende materiaal in het fluïde produkt omdat de in de 5 werkwijze ontwikkelde koolstofhoudende agglomeraten een hoger koolstofgehalte hebben, zij aanmerkelijk uniform zijn en constante fysische en- chemische eigenschappen hebben, en omdat minder niet-koolstofhoudend materiaal via de eindomzettingstrap wordt verwerkt waar juist de verwijdering van niet-koolstofhou-10 dend materiaal betrekkelijk langzaam, moeilijk en duur is. Te.- vens is de beschreven werkwijze volledig verenigbaar met situaties waarbij de omzettingstrap wordt uitgevoerd op een plaats die ver verwijderd is van de bron van de koolstofhoudende materialen aangezien de koolstofhoudende agglomeraten gemakkelijk 15 transporteerbaar zijn, bij voorkeur als een vloeibare dikke suspensie die door pijpleidingen wordt gepompt.In the aforementioned description, a method for converting a carbonaceous material into a fluid product is described in which non-carbonaceous particles are removed from the carbonaceous material before the gasification or liquefaction step. The efficiency and economy of the final conversion stage are thereby improved as significantly less non-carbonaceous material remains from the fluid product through relatively difficult <5 λ Λ Q 1.5, ü - 27 - Ί * and expensive purification and clarification procedures morden removed. The present method of converting carbonaceous material further improves the degree of conversion of the carbonaceous material into the fluid product because the carbonaceous agglomerates developed in the method have a higher carbon content, they are remarkably uniform and have constant physical and chemical properties, and because less non-carbonaceous material is processed through the end conversion stage where the removal of non-carbonaceous material is relatively slow, difficult and expensive. Also, the disclosed method is fully compatible with situations where the conversion step is carried out in a place far from the source of the carbonaceous materials since the carbonaceous agglomerates are easily transportable, preferably as a liquid thick suspension piped is being pumped.

79 0 375.9 >79 0 375.9>

Claims (10)

10 C. het mengsel wordt geroerd om preferentieel de koolstof houdende fijne deeltjes te laten agglomereren tot discrete agglomeraten met fysische en chemische eigenschappen die nagenoeg uniform en gedurende een aanzienlijke tijdsperiode nagenoeg constant zijn terwijl de niet-koolstofhoudende fijne deeltjes 15 vrijwel niet geagglomereerd in het mengsel achterblijven; D. de discrete agglomeraten uit het mengsel worden afgescheiden; Ξ. de afgescheiden discrete agglomeraten worden verhit tot tenminste 400°C ter omzetting van de agglomeraten in een fluïde 20 produkt.C. the mixture is stirred to preferentially agglomerate the carbonaceous fine particles into discrete agglomerates with physical and chemical properties that are substantially uniform and substantially constant for a considerable period of time, while the non-carbonaceous fine particles are substantially not agglomerated in the mixture stay behind; D. the discrete agglomerates are separated from the mixture; Ξ. the separated discrete agglomerates are heated to at least 400 ° C to convert the agglomerates into a fluid product. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in trap C het mengsel wordt geroerd voor het preferentieel doen agglomereren van de koolstofhoudende fijne deeltjes tot discrete agglomeraten die nagenoeg inert zijn ten opzichte van de at- 25 mosferische oxydatie en in trap E de afgescheiden discrete ag glomeraten ter vorming van een vloeibaar produkt worden verhit.2. Process according to claim 1, characterized in that in step C the mixture is stirred to preferentially agglomerate the carbonaceous fine particles to discrete agglomerates which are substantially inert with respect to the atmospheric oxidation and in step E the separated discrete agglomerates to form a liquid product are heated. 3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in trap C het mengsel wordt geroerd voor het preferentieel doen agglomereren van koolstofhoudende fijne deeltjes tot discrete 30 agglomeraten die nagenoeg inert zijn ten opzichte van atmosfe rische oxydatie en in trap E de afgescheiden discrete agglomeraten worden verhit ter vorming van een gasvormig produkt. 7903769 ' _ · ·*Ν - 29 -3. Process according to claim 1, characterized in that in step C the mixture is stirred to preferentially agglomerate carbonaceous fine particles into discrete agglomerates which are substantially inert to atmospheric oxidation and in step E the discrete agglomerates separated are heated to form a gaseous product. 7903769 '_ · · * Ν - 29 - 4. Werkwijze voor het omzetten, van steenkool in een fluïde produkt, met het kenmerk, dat: A. een amalgaam van fijne kooldeeltjes in een suspensie-vloeistof wordt gedispergeerd ter vorming van een dikke sus- 5. pensie; B. aan de suspensie een vloeistof wordt toegevoerd die lyofoob is ten opzichte van de suspensievloeistof en niet-kool-stofhoudende fijne deeltjes in de kool en lyofiel ten opzichte van de koolstofhoudende fijne deeltjes in de kool ter vorming 10 van een mengsel} C. het mengsel wordt geroerd om preferentieel de koolstof houdende fijne deeltjes te laten agglomereren tot discrete agglomeraten met chemische en fysische eigenschappen die nagenoeg uniform en gedurende een aanzienlijke tijdsperiode nagenoeg 15 constant zijn terwijl de niet-koolstofhoudende fijne deeltjes nagenoeg niet-geagglomereerd in het mengsel achterblijven; D. de discrete agglomeraten uit het mengsel worden afgescheiden} 2. de afgescheiden discrete agglomeraten worden verhit tot 20 tenminste 400°C ter omzetting van de agglomeraten in het fluïde produkt.4. A process for converting coal into a fluid product, characterized in that: A. an amalgam of fine carbon particles is dispersed in a suspension liquid to form a thick suspension; B. a liquid is added to the suspension which is lyophobic with respect to the suspension liquid and non-carbonaceous fine particles in the carbon and lyophilic with respect to the carbonaceous fine particles in the coal to form a mixture} C. the mixture is stirred to preferentially agglomerate the carbonaceous fines to discrete agglomerates having chemical and physical properties that are substantially uniform and substantially constant for a considerable period of time while the non-carbonaceous fines remain substantially unagglomerated in the mixture; D. The discrete agglomerates from the mixture are separated. 2. The separated discrete agglomerates are heated to at least 400 ° C to convert the agglomerates into the fluid product. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat in trap 0 het mengsel wordt geroerd voor het preferentieel doen agglomereren van de koolstofhoudende fijne deeltjes tot discrete 25 agglomeraten die nagenoeg inert zijn ten opzichte van atmosfe rische oxydatie en in trap 3 de afgescheiden discrete agglomeraten worden verhit ter vorming van een vloeibaar produkt. o. werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat in trap G het mengsel wordt geroerd voor het preferentieel doen 30 agglomereren van de koolstofhoudende fijne deeltjes tot discrete agglomeraten die nagenoeg inert zijn ten opzichte van atmosferische oxydatie en in trap 2 de afgescheiden discrete agglomeraten worden verhit ter vorming van het gasvormige produkt,5. Process according to claim 4, characterized in that in step 0 the mixture is stirred to preferentially agglomerate the carbonaceous fine particles to discrete agglomerates which are substantially inert to atmospheric oxidation and in step 3 the discrete separated agglomerates are heated to form a liquid product. o. process according to claim 4, characterized in that in step G the mixture is stirred to preferentially agglomerate the carbonaceous fine particles into discrete agglomerates which are substantially inert to atmospheric oxidation and in step 2 the separated discrete agglomerates are heated to form the gaseous product, 7. Fluïde produkt verkregen uit een vast koolstofhoudend 7908720 > f ' - 30 - materiaal "bereid door: A. het dispergeren van een amalgaam van koolstofhoudende en niet-koolstofhoudende fijne deeltjes in een suspensievloei-stof ter vorming van een suspensie;7. Fluid product obtained from a solid carbonaceous material 7908720> f '- 30 material "prepared by: A. dispersing an amalgam of carbonaceous and non-carbonaceous fine particles in a suspension liquid to form a suspension; 5 B. het aan de suspensie toevoegen van een vloeistof die lyofoob is ten opzichte van de suspensievloeistof en de niet-koolstofhoudende fijne deeltjes en lyofiel ten opzichte van de koolstofhoudende fijne deeltjes ter vorming van een mengsel; C. het roeren van het mengsel voor het preferentieel doen 10 agglomereren van koolstofhoudende fijne deeltjes in discrete agglomeraten met chemische en fysische eigenschappen die nagenoeg uniform en gedurende een aanzienlijke tijdsperiode nagenoeg constant zijn terwijl de niet-koolstofhoudende fijne deeltjes in het mengsel nagenoeg niet-geagglomereerd blijven;B. adding to the slurry a liquid that is lyophobic to the slurry liquid and the non-carbonaceous fine particles and lyophilic to the carbonaceous fine particles to form a mixture; C. Stirring the mixture to preferentially agglomerate carbonaceous fine particles into discrete agglomerates having chemical and physical properties that are substantially uniform and substantially constant for a considerable period of time while the non-carbonaceous fine particles in the mixture are substantially non-agglomerated stay; 15 D. het afscheiden van de discrete agglomeraten uit het mengsel; Ξ. het verhitten van de afgescheiden discrete agglomeraten tot tenminste 400°C ter omzetting van de agglomeraten in een fluïde produkt.D. separating the discrete agglomerates from the mixture; Ξ. heating the separated discrete agglomerates to at least 400 ° C to convert the agglomerates into a fluid product. 8. Fluïde produkt verkregen uit een vast koolstofhoudend materiaal bereid volgens conclusie 7» met het kenmerk, dat in‘ trap C het mengsel wordt geroerd voor het preferentieel doen agglomereren van de koolstofhoudende fijne deeltjes tot discrete agglomeraten die nagenoeg iner.t zijn ten opzichte van atmos-25 ferische oxydatie en in trap 3 de afgescheiden discrete agglo meraten worden verhit ter vorming van een vloeibaar produkt.8. Fluid product obtained from a solid carbonaceous material prepared according to claim 7, characterized in that in step C the mixture is stirred to preferentially agglomerate the carbonaceous fine particles to discrete agglomerates which are substantially inert with respect to atmospheric oxidation and in step 3 the separated discrete agglomerates are heated to form a liquid product. 9. Fluïde produkt verkregen uit een vast, koolstofhoudend materiaal bereid volgens conclusie 7> met het kenmerk, dat in trap C het mengsel wordt geroerd voor het preferentieel doen 50 agglomereren van koolstofhoudende fijne deeltjes tot discrete agglomeraten die ten opzichte van atmosferische oxydatie nagenoeg inert zijn en in trap 3 de afgescheiden discrete agglomeraten worden verhit ter vorming van een gasvormig .produkt. 79087699. Fluid product obtained from a solid carbonaceous material prepared according to claim 7, characterized in that in step C the mixture is stirred to preferentially agglomerate carbonaceous fine particles to discrete agglomerates which are substantially inert to atmospheric oxidation. and in step 3 the separated discrete agglomerates are heated to form a gaseous product. 7908769
NL7908769A 1978-12-04 1979-12-04 METHOD FOR CONVERTING A SOLID CARBON-CONTAINING MATERIAL INTO A FLUID. NL7908769A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US96592578A 1978-12-04 1978-12-04
US96592578 1978-12-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL7908769A true NL7908769A (en) 1980-06-06

Family

ID=25510686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL7908769A NL7908769A (en) 1978-12-04 1979-12-04 METHOD FOR CONVERTING A SOLID CARBON-CONTAINING MATERIAL INTO A FLUID.

Country Status (5)

Country Link
BE (1) BE880432A (en)
CA (1) CA1141315A (en)
FR (1) FR2443285B1 (en)
GB (1) GB2037809B (en)
NL (1) NL7908769A (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984004259A1 (en) * 1983-04-29 1984-11-08 Bp Australia Recovery of metal values from mineral ores by incorporation in coal-oil agglomerates
US4963250A (en) * 1989-11-09 1990-10-16 Amoco Corporation Kerogen agglomeration process for oil shale beneficiation using organic liquid in precommunication step
WO2006003354A1 (en) * 2004-07-07 2006-01-12 Applied Silicate Technologies Limited Fuel product and process
GB201001544D0 (en) 2010-02-01 2010-03-17 Solsys Ltd Pellets and process therefor
CA3140459A1 (en) * 2019-06-06 2020-12-10 Ronald David GOLDSCHLAGER Production of products from biomass

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL11603C (en) * 1900-01-01

Also Published As

Publication number Publication date
FR2443285A1 (en) 1980-07-04
FR2443285B1 (en) 1986-09-19
CA1141315A (en) 1983-02-15
GB2037809A (en) 1980-07-16
BE880432A (en) 1980-04-01
GB2037809B (en) 1982-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4145274A (en) Pyrolysis with staged recovery
US5427762A (en) Process for the conversion of carbonaceous feedstocks to particulate carbon and methanol
US3926775A (en) Hydrogenation of coal
US5021148A (en) Method of refining coal by short residence time partial liquefaction to produce petroleum substitutes and chemical feedstocks
US5240592A (en) Method for refining coal utilizing short residence time hydrocracking with selective condensation to produce a slate of value-added co-products
US4230556A (en) Integrated coal liquefaction-gasification process
US4358344A (en) Process for the production and recovery of fuel values from coal
EP0496834B1 (en) Process for the conversion of carbonaceous feedstocks to particulate carbon and methanol
US4842615A (en) Utilization of low rank and waste coals in transportable fluidic fuel systems
US5110452A (en) Method of refining coal by catalyzed short residence time hydrodisproportionation to form a novel coal-derived fuel system
US4832831A (en) Method of refining coal by hydrodisproportionation
CA1146890A (en) Method for combining coal liquefaction and gasification processes
US4787915A (en) Method of varying rheology characteristics of novel coal derived fuel system
NL7908769A (en) METHOD FOR CONVERTING A SOLID CARBON-CONTAINING MATERIAL INTO A FLUID.
US4273643A (en) Process for production of synthetic crude oil, alcohols, and chars during low temperature carbonization of coals
US4222848A (en) Coal liquefaction process employing extraneous minerals
US4222847A (en) Coal liquefaction process with improved slurry recycle system
US5198103A (en) Method for increasing liquid yields from short residence time hydropyrolysis processes
US3954596A (en) Production of low sulfur heavy oil from coal
US4954246A (en) Slurry-phase gasification of carbonaceous materials using ultrasound in an aqueous media
US4971683A (en) Method of refining coal by short residence time hydrodisproportionation to co-produce coal-based petroleum substitutes and methanol
Yabe et al. Development of coal partial hydropyrolysis process
US4227991A (en) Coal liquefaction process with a plurality of feed coals
US4938782A (en) Method of refining coal by short residence time hydrodisproportionation to form a novel coal derived fuel system
GB2121433A (en) Converting a carbonaceous material into an improved feedstock

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed