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Die Erfindung bezieht sich auf die thermische Zersetzung von Teeren, Teerölen und ähnlichen Stoffen behufs Herstellung von Benzin, Benzol und andern Kohlenwasserstoffen.
Es sind schon verschiedene Verfahren bekannt, bei denen metallische Katalysatoren zur Aufspaltung von Kohlenwasserstoffen in niedrige molekulare Verbindungen Anwendung finden. Z. B. verwendet man Nickel in kompakter Form, wie Stäbe oder Kugeln. Weiters hat man Oberflächen aus Nickel, Kobalt oder Kupfer vorgeschlagen ; desgleichen Molybdän oder dessen Legierungen mit Nickel.
Im österr. Patente Nr. 114023 ist ein von flüssigen Kohlenwasserstoffen ausgehendes Verfahren zur Erzeugung von Gasen beschrieben, bei dem verdampftes Öl mit Wasserdampf in eine Retorte eingebracht wird, in der das Gemisch expandiert und einer die Vergasung bewirkenden Temperatur ausgesetzt wird, wobei die Vergasung durch eine Vorrichtung begünstigt wird, die stürmische Vorgänge und Druckwechsel bewirkt. Die Retorte und die erwähnte Vorrichtung sind aus einer Chrom-NickelLegierung hergestellt, in der im allgemeinen das Nickel den Hauptbestandteil bildet.
Nach der Erfindung sind die metallischen Flächen, mit denen das erhitzte Gemisch in der Retorte in Berührung steht, zur Gänze oder zu ihrem grössten Teile aus einer Nickel-Chrom-Legierung hergestellt, die geringe Mengen von Silicium, Zink, Aluminium und Eisen enthält, z. B. aus einer Legierung folgender
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katalytische Wirkung der Legierung.
Der Dampf und das Ausgangsmaterial werden unter einem zwei Atmosphären übersteigenden, vorteilhaft zwischen etwa drei bis vier Atmosphären liegendem Druck, in eine Mischkammer eingespritzt.
Eine Mischkammer der im österr. Patente Nr. 114023 beschriebenen Art gibt die besten Erfolge.
Das Gemisch aus Öldampf und Wasserdampf strömt nach der in der Mischkammer vor sich gegangenen Expansion in die Erhitzungskammer oder Retorte.
Es ist nicht möglich, zu sagen, welche Retortentemperatur die beste sei, da dies vom Wesen des Ausgangsmaterials abhängt ; sie muss für jeden Fall im voraus bestimmt werden. Man kann immerhin sagen, dass die zweckmässigen Temperaturgrenzen zwischen 450 C und 950. 0 C liegen und dass ein Temperaturgefälle vorhanden sein muss, das mehr oder weniger auf das Gemisch abgestimmt ist, während dieses die Retorte vom Eintritt zum Ausgang durchströmt ; beispielsweise kann der dem Ausgang naheliegende Retortenteil vor unmittelbar zugebrachter Wärme geschützt werden, damit er nur durch Leitung, z. B. auf 350-600 C, erhitzt werde.
Es ist vorteilhaft, den im ganzen Ausgangsmaterial enthaltenen Schwefel zu beseitigen, wozu alle bekannten Verfahren Anwendung finden können ; beispielsweise kann das Ausgangsmaterial verdampft und über Eisenoxyd od. dgl. geführt werden, bevor es in die Mischkammer eingespritzt wird, oder das flüssige Ausgangsmaterial kann mit Eisenoxyd erhitzt werden oder es kann auch Eisenoxyd oder ein anderes Entschwefelungsmittel mit dem Gemisch in die Retorte eingebracht werden.
Es wurde gefunden, dass Eisenoxyd, das Titanoxyd enthält (einem Gemisch von bekannten entschwefelnden Eigenschaften), allenfalls in Mischung mit Schwefeleisen, in die Retorte eingespritzt, besonders gute Verfahrenserfolge zeitigt, die nicht gänzlich der Entschwefelung zugeschrieben werden können. Die Einbringung eines derartigen Gemisches bildet daher ein wesentliches Merkmal der Erfindung.
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Es wurde gefunden, dass eine feinpulverisierte, in die Retorte eingeblasene Substanz durch die
Retorte zieht und vom Gasstrom mittels eines dem Kondensator vorgeschalteten Entstäubers abge- schieden werden kann ; nach etwa erforderlicher Waschung und Trocknung kann diese Substanz mit grösserem Vorteil wieder in die Retorte eingeführt werden, da die Nutzwirkung sieh durch den wieder- holten Gebrauch erhöht hat ; selbstverständlich verschwindet diese von der wiederholten Anwendung herstammende Verbesserung nach einiger Zeit und nimmt die Leistung der Substanz ab. Sie muss dann gereinigt oder besser durch frische Substanz ersetzt werden.
Das Verfahren kann in einer Gasatmosphäre durchgeführt werden, die vorteilhafterweise aus dem im Verfahren erzeugten Gas selbst besteht und nach mittels geeigneter Vorrichtungen bewirkter
Beseitigung der kondensierbaren Kohlenwasserstoffe zurückbleibt ; wenn in dieser Weise Vorgängen wird, kann die Ausbeute an flüssigen Kohlenwasserstoffen erhöht werden.
Ausführungsbeispiel : 100 l eines natürlichen Teers, der aus einem Gemisch von aliphatischen
Kohlenwasserstoffen mit kleinen Mengen von aromatischen Kohlenwasserstoffen und etwa 40 % sauren
Substanzen und andern zusätzlichen Begleitstoffen, wie Basen u. dgl., besteht, werden nach Erwärmung auf etwa 2000 C durch eine Mischkammer, in die gleichzeitig überhitzter Dampf einströmt, in eine oder mehrere Retorten eingebracht. Für 100 l Rohteer werden 15 kg Dampf verwendet. Die Temperatur der Retorte beträgt annähernd 850 C in den unteren und mittleren Teilen und annähernd 600 J C im oberen Teile.
Das die Retorte verlassende Dampfgemisch wird in einem besonderen Fraktionierungsapparat auf eine Temperatur abgekühlt, bei welcher der Wasserdampf und die Öldämpfe der niedriger siedenden Fraktion sieh von der höher siedenden Fraktion scheiden. Der Wasserdampf wird mit den Dämpfen der niedriger siedenden Anteile in einem besonderen Kondensationsapparat kondensiert, wogegen die höher siedenden Anteile mit z. B. über 230 C liegendem Siedepunkt im Fraktionierungsapparat zurück- bleiben. Diese letztere Fraktion kann neuerlich verwendet und zwecks Erzeugung einer weiteren Menge von Leiehtöl in Umlauf gesetzt werden.
Bei dem beschriebenen Vorgang ist es möglich, von 100l Naturteer ausgehend, nach Raffinierung ungefähr 40 l einer niedrig siedenden Fraktion zu erhalten, die nach ihrer Reinigung einem Kraftwaen- triebstoff erster Güte entspricht ; weiters ungefähr 50 1 einer höher siedenden Fraktion, die gänzlich oder zum Teil verfahrungsgemäss wiederbehandelt werden kann. Der Verlust von ungefähr 10 % ist durch die Bildung von gasförmigen Produkten während des Verfahrens erklärlieh.
Wünscht man in einer Gasatmosphäre zu arbeiten, z. B. in dem im Verfahren ständig erzeugten Gas, so kann das Gas mittels einer mit entsprechendem Druck arbeitenden Pumpe zum Umlauf durch die ganze Apparatur gebracht werden, indem der Gasstrom durch besondere Einlasse, in die Mischkammer der Retorten eingebracht wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Benzin, Benzol und andern Kohlenwasserstoffen durch thermische Zersetzung von Teeren, Teerölen und ähnlichen Stoffen, bei welchen das Ausgangsmaterial in Mischung mit überhitztem Wasserdampf über metallische Oberflächen geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die metallischen Oberflächen, mit denen das Dämpfegemisch im Erhitzungsraum in Berührung kommt, aus einer Legierung aus Nickel und Chrom bestehen, die geringe Anteile an Silieium, Zink. Eisen und Aluminium, mit oder ohne Zusatz von Molybdän oder Titan oder beider, enthält.