DE2838884A1

DE2838884A1 - Verfahren zur herstellung von koks aus zellstoffen und zur aufbereitung von brennstoffen aus dem koks

Info

Publication number: DE2838884A1
Application number: DE19782838884
Authority: DE
Inventors: Edward Koppelman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-09-07
Filing date: 1978-09-06
Publication date: 1979-03-15
Also published as: DK159974C; YU42279B; GB2003919A; CA1109820A; FR2402699B2; BR7805847A; NO781629L; DK202378A; FI71336C; JPS61295A; ZA784739B; PL209330A1; DD138675A6; AT372103B; MX151276A; ES473152A2; IT7827395A0; SE7806112L; GB2003919B; JPS6114200B2

Description

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Verfahren zur Herstellung von Koks aus Zellstoffen und zur Aufbereitung von Kraftstoffen aus diesem Koks

Angezogene verwandte Patentanmeldungen: Diese Anmeldung ist zum Teil eine Fortsetzung der US-Patentanmeldung Nr. 648 170 vom 12. Januar 1976, jetzt US-Patent Nr. 4 052 168 vom 3. Oktober 1977 für "Process for Upgrading Lignitic-Type Coal As A Fuel" (Verfahren zum Aufbereiten lignitartiger Kohle aus Brennstoff) .

In der vorstehend erwähnten Patentanmeldung Nr. 64 8 170 wird ein Verfahren zum Aufbereiten lignitartiger Kohle einschließlich von Braunkohle, Lignit und schwarzer Lignitkohle bekanntgemacht, um sie für einen festen Brennstoff als Ergebnis ihrer thermischen Umstrukturierung aufzubereiten, wodurch ein vergütetes kohlenstoffhaltiges Erzeugnis entstand, das stabil und verwitterungsfest ist und einen der Steinkohle angenäherten erhöhten Heizwert besitzt. Al3 Ergebnis dieses Verfahrens werden die riesigen heimischen Ablagerungen lignif.artiger Kohle in nützlichen Brennstoff verwandelt und bieten eine mögliche Lösung der gegenwärtigen Energiekrise.

Außer den großen einheimischen Lignit-kohlelagern werden jedes Jahr enorme Mengen von zelluloseartigen Stoffen erzeugt, die wie Torf in der Natur vorkommen oder aus Abfällen von

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der Holzaufbereitung oder aus landwirtschaftlichen Abfällen stammen; dieses zellstoffartige Material steht in einer für den wirksamen Einsatz als handelsüblicher Brennstoff ungeeigneten Form zur Verfügung. Diese Abfallzellulosestoffe wie Sägestoffe, Rinden, Abfallholz, Zweige und Späne der Holzaufbereitung sowie verschiedene landwirtschaftliche Abfallstoffe wie Baumwollstengel und dergl. stellten bisher ein Abfallbeseitigungsproblem dar. Somit bestand seit langem die Notwendigkeit für ein Verfahren zur Umwandlung dieser Zellulosestoffe in wertvolle Brennstoffe, wodurch nicht nur eine mögliche Lösung zur Beseitigung des Brennstoffmangels und der gegenwärtigen Energiekrise geboten wird, sondern auch die Beseitigungsposten für diese Abfallstoffe entfallen.

Außer den vorerwähnten Fragen wurden durch bundestaatliche und einzelstaatliche Vorschriften wie sie von der Umweltschutzbehörde (Environmental Protection Agency) und auch vom Staate

Kalifornien erlassen wurden, verhältnismäßig zwingende Grenze

zen für den Schwefelanteil an Heizölen gesetzt,ν von den öffentlichen Versorgungsbetrieben zur Erzeugung von Elektrizität und Dampf verheizt werden können. Die gegenwärtigen Vorschriften der EPA gestatten einen maximalen Schwefelanteil pro Pfund Heizöl von ca. 0,7 % (1,5 %/kg), während der Staat Kalifornien Vorschriften erließ, welche den Schwefelanteil in bestimmten Gegenden auf einen Maximalwert von 0,3 % (0,66 %/ kg) beschränken. Um diese Vorschriften zu erfüllen, war es bisher nötig, die einheimischen Heizöle mit einem relativ

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hohen Schwefelanteil mit geringschwefligen Heizölen aus Überseeimporten zu vermischen, um ein Gemisch zu erhalten, dessen Schwefelanteil innerhalb der zulässigen Grenzen liegt. Die Zusatzkosten für solche ausländischen Brennstoffe mit niedrigem Schwefelanteil erbrachten nicht nur kostenintensive Ergebnisse, sondern erhöhten auch unsere Abhängigkeit von ausländischen Öllieferungen. Diese Schwierigkeit wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein koksähnliches Produkt mit äußerst geringem Schwefelanteil und Aschengehalt geschaffen wird, das bei Pulverisierung hochschwefeligen Heizölen beigemischt werden kann und ein flüssiges Brei- oder Schlammgemisch ergibt, welches bezüglich des Schwefelanteils die gesetzlichen Vorschriften erfüllt.

Die Vorteile der Erfindung werden durch ein Verfahren gewonnen, nach welchem verschiedene Zellulosestoffe wie Torf, landwirtschaftliche und Forst-Abfälle und dergl. als Ausgangsmaterial verwendet werden, mit dem ein Autoklav beschickt wird, in welchen es auf mindestens 750 F(400 ° C) erwärmt und einem

Druck von mindestens annähernd 1000 psi (70,3 kg/cm ) für eine bestimmte Zeitspanne ausgesetzt wird, um eine Umwandlung der Feuchtigkeit und eines Teiles der organischen Bestandteile in eine Gasphase sowie eine thermische Umstrukturierung des Ausgangsmaterials in ein kohleartiges, koksähnliches Erzeugnis zu bewirken. Die im Autoklaven gebildete Gasphase wird abgezogen und ihr nicht-kondensierbarer Anteil ergibt einen gasförmigen Brennstoff, der in diesem Verfahren zurückgewonnen werden

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kann. Das erzeugte feste Koksprodukt wird am Ende der Autoklavenbehandlung auf eine Temperatur herabgekühlt, bei welcher es der Umgebungsluft ohne Verbrennung ausgesetzt und weiter beliebig verkleinert oder pulverisiert werden kann, um einen bestimmten Brennstoff zu schaffen.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der im Autoklaven hergestellte Koks auf eine Teilchengröße pulverisiert, die kleiner ist als eine Siebweite von etwa 48 und vorzugsweise kleiner als eine Siebweite von etwa 200, worauf einem Brennstoff mit hohem Schwefelanteil in einem Prozentsatz von 1 bis etwa 50 % Gewichtsanteilen der Gesamtmischung beigegeben wird und so einen flüssigen Brei ergibt, ovc
Merkmale des pulverisierten Kokses ermöglichen die Bildung stabiler Suspensionen ohne Zugabe chemischer Suspensionsbildner, und der niedrige Schwefelanteil in einer Größenordnung von nur etwa 0,1 % sowie der Aschegehalt von nur etwa 1 bis 4 % ergeben ein einwandfreies Brennstoffgemisch.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnung zeigt ein schematisches Fluß- oder Ablaufbild der Verfahrensschritte nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Takt- oder Schrittfolge des erfindungsgemäßen Verfahrens ist schematisch im Flußdiagramm der Zeichnung dargestellt. Ein zellstoffartiges Ausgangs- oder Beschickungsmaterial oqer

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-gemisch aus verschiedenen Zelluloseausgangsstoffen wird zunächst einer Vorbehandlung unterzogen, bei welchen es entsprechend verschrottet, pulverisiert und ausgesiebt wird, um ein Beschickungsmaterial von der gewünschten Teilchen- oder Pulvergröße zu ergeben, worauf das pulverisierte Ausgangsmaterial einem Hochtemperatur- und Hochdruckreaktor eingegeben wird, in welchem es Wärme unter Druck ausgesetzt ist, um die Feuchtigkeit und die flüchtigen organischen Bestandteile sowie die Wärmespaltprodukte darin zu einer Gasphase auszuscheiden und weiter eine gesteuerte thermische Umstrukturierung des chemischen Aufbaus des kohleartigen Beschickungsmaterials zu bewirken. Die gasförmigen Nebenprodukte werden vom Reaktor abgezogen und einem Kondensator zugeführt, in welchem die kondensierbare Phase als Kondensat zurückgewonnen wird, während die im wesentlichen nicht kondensierbare Phase als nebenbei anfallendes Brenngas zurückgewonnen wird, was vorteilhafterweise zur weiteren Verwendung dem Verfahren und zur Erzeugung von Zusatzenergie wieder zugeführt werden kann. Das Reaktionsprodukt gelangt von der Reaktionszone des Reaktors in eine Kühlzone, wo es auf eine niedrigere Temperatur gebracht wird, bei welcher es der Umgebungsluft ohne Verbrennung oder andere nachteilige Wirkungen ausgesetzt werden kann. Von der Kühlzone wird das feste Reaktions- oder Koksprodukt zum Lager geleitet. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Koksprodukt vom Lager an eine Mahl- oder Pulverisierungsstation befördert, in v/elcher der Koks weiter bis auf eine gewünschte Größe pulverisiert wird und damit als zerstäubter

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Festbrennstoff für einen bestimmten Typ von Ofen oder Brenner einsatzfähig ist. Es sei auch bemerkt, daß ein Teil des pulverisierten Kokses von der Mühle an einen Mischer befördert wird, wo er mit KraftstoffÖl angereichert wird und dabei einen flüssigen Brei bildet, der einen kontrollierten Anteil des zerstäubten Holzkokses als Suspension oder Aufschlämmung enthält. Das so entstandene Produkt aus KraftstoffÖl und Koksbrei gelangt vom Mischer zum Lager.

Nach dem Fluß- oder Verfahrensablaufdiagramm kann das Ausgangsmaterial eine beliebige Menge oder Mischung zellstoffhaltiger Materialien umfassen, einschließlich von Zellstoffabfällen, die aus der Holzaufbereitung und aus landwirtschaftlichen Abfällen stammen. Beispielsweise können ohne weiteres natürliche zellstoffhaltige Materialien wie Torf oder auch Abfallzellstoffe,wie

Sägemehl, Rinde, Holzabfälle, Zweige und Holzspäne aus der Holzes

aufbereitung und^Sägemühlen sowie auch verschiedene landwirtschaftliche Abfälle wie Stengel von Baumwollpflanzen, Nußschalen, Reishülsen und dergl. mit gutem Ergebnis verwandt werden. Das Ausgangs- oder Beschickungsmaterial wird vor der Eingabe in den Autoklaven wahlweise einer Vorbehandlung unterzogen, die einen Entzug überflüssigen Wassers fassen kann um den Restfeuchtigkeitsgehalt soweit herabzusetzen, daß die Handhabung erleichtert wird und die zu entziehende Feuchtigkeit im folgenden Reaktionsgang verrinKrt wird. Da im wesentlichen die gesamte Feuchtigkeit des Ausgangsmaterials im Autoklaven ausgeschieden wird, ist eine solche Vorbehandlung normalerweise für die meisten landwirtschaftlichen und Holzabfälle nicht erforderlich. Die Vorbehandlung kann auch eine entsprechende Zerfaserung oder

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Pulverisierung des Ausgangsmaterials umfassen, wobei in Abhängigkeit von seiner Art und Natur die Teilchengröße soweit verringert wird, daß eine Weiterverarbeitung erleichtert wird. Die Zerfaserung oder Pulverisierung kann auch entsprechende Absonderungs- oder Aussiebungsgänge umfassen, um übergroße Teilchen für den Wiederdurchlauf durch die Zerfaserungsmaschine zu trennen.

Das Ausgangsmaterial wird mit oder ohne zusätzliche Vorbehandlung über den Einlaß einem Reaktor oder Reaktionsgefäß eingegeben, in welchem es einer Temperatur von mindestens ca. 750 ° F (399 ° C) und einem Druck von mindestens ca. 1000 psi

(70,3 kg/cm ) für eine bestimmte Zeitspanne ausgesetzt wird, um einen gesteuerten thermischen Wiederaufbau seiner chemischen Struktur sowie eine Umwandlung der Feuchtigkeit und eines Teiles der flüchtigen organischen Bestandteile zu bewirken und weiter auch eine Umwandlung ihrer thermischen Zersetzungsprodukte in eine Gasphase zu erzielen, die vom Reaktor abgezogen und vorteilhafterweise durch einen Kondensator oder Kühler zur Trennung und Wiedergewinnung der kondensierbaren Phase mit den wertvollen chemischen Nebenproduktbestandteilen geschickt wird. Die vom Kondensator abgezogene, im wesentlichen nicht kondensierbare Gasphase kann vofcteilhafterweise als Gasbrennstoff zur Erwärmung des Reaktors sowie zur Erzeugung von Hilfsenergie verwendet werden, um das Verfahren durchzuführen, wobei ein Überschuß vermarktet werden kann. Obwohl die Mindestsolltemperatur für die Autoklavenreaktion mindestens 750° F (399°

C) betragen soll, werden Temperaturen von etwa 1000 F

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(5 38 C) wegen der schnellen Entgasung und des thermischen Wiederaufbaus des Ausgangsmaterials vorgezogen, um einen höheren festen Kohlenstoffwert zu liefern, wodurch sich kürzere Verweilzeiten im Autoklaven und ein verbesserter Wirkungsgrad der Behandlung ergeben. Die Temperatur der Autoklavenbehandlung kann, bis etwa 1250 F (677 ° C) erreichen, jedoch sind Temperaturen über diesen Pegel normalerweise wegen des zu hohen Verhältnisses zwischen nicht kondensierbaren Gasen und dem festen vergüteten Koks unzweckmäßig. Besonders gute Ergebnisse wurden mit Temperaturen zwischen etwa 1000° F (5 38 ° C) und etwa 1200° F

(649 ° C) bei Drücken zwischen 1000 psi (70,3 kg/cm bis etwa

3000 psi (210,9 kg/cm ) erreicht. Der höchst zulässige Druck

kann bis etwa 3300 psi (231,9 kg/cm ) erreichen. Höhere Drücke sind im allgemeinen unzweckmäßig wegen der erhöhten Herstellungskosten für die Druckgefäße, die Drücke dieser Größenordnung aushalten können sowie wegen des Mangels jeden erkennbaren Vorteils bei solch hohen Drücken, der auch bei niedrigerem Druck-

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pegel von etwa 3000 psi (210,9 kg/cm ) erzielt werden kann.

Die Verweilzeit des Ausgangsmaterials im.Autoklaven hängt von dem speziellen Temperatur-Druck-Zeit-Verhältnis ab, das innerhalb der nachstehend näher detaillierten Parameter gesteuert und überwacht wird, um eine im wesentlichen vollkommene Verdampfung des Feuchtigkeitsgehaltes und eine Entgasung vorr "einigender flüchtigen organischen Bestandteile sowie einen kontrollierten thermischen Wiederaufbau des Zelluloseausgangsmaterials bewirken.

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Der thermische Wiederaufbau oder die thermische Ums tr ist noch nicht vollständig bekannt, doch wird angenommen, daß sie aus zwei oder mehreren gleichzeitigen chemischen Reaktionen besteht, die zwischen den pyrolitischen Produkten und den der Zellenstruktur des Zelluloseausgangsmaterials anwesenden Gasen ablaufen. Das Endergebnis dieser Wiederaufbaureaktionen sind Veränderungen der chemischen Eigenschaften, die zu einer Erhöhung des Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnisses und zu einer Minderung des Schwefel- und Sauerstoffgehaltes nach der

Elementaranalyse des Koksproduktes führen. Während der Autoklavenbehandlung erfolgt auch der thermische Wiederaufbau bzw. Abbau der chemischen Struktur in gesteuertem Maße zusammen mit der Erzeugung weiterer Gaskomponenten, die ebenfalls in die Gasphase übergehen.

Die erforderliche Verweilzeit im Reaktor verringert sich mit einer Erhöhung der Temperatur und des Druckes im Autoklaven. Dies gilt natürlich auch für den umgekehrten Fall, wenn längere Verweilzeiten bei niedrigeren Temperaturen und Drücken erforderlich sind. Verweilzeiten zwischen etwa 15 Min. bis etwa

1 Stunde bei Temperaturen zwischen 9oo ° F(482° C) und 1200⁰F

(649 ° C) und Drücken von etwa 1000 psi (70,3 kg/cm ) bis etwa

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3000 psi (210,9 kg/cm ) sind gute Norm. Vorteilhafte Ergebnisse werden auch in bestimmten Materialien erzielt, wobei Temperaturen und Drücke im oberen Bereich der zulässigen Pegel mit Verweilzeiten von nur ca. 5 Min. verwendet werden, während andererseits auch Verweilzeiten von über 1 Stunde angewandt werden können. Im allgemeinen bieten Verweilzeiten über etwa 1 Stunde keine merklichen Vorteile gegenüber Verweilzeiten von

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etwa 15 Min. bis etwa 1 Stunde, und die daraus entstehende verringerte Verarbeitungsmenge und Wirksamkeit des Verfahrens bei solchen übermäßig langen Verweilzeiten ist auch vom wirtschaftlichen Standpunkt aus unerwünscht.

Der Druckaufbau im Inneren des Autoklaven kann leicht durch Kontrolle der Menge des Zellulose-Ausgangsmaterials erreicht werden, die im Verhältnis zum Innenraum des Autoklaven unter Erwägung des Feuchtigkeitsgehaltes der Charge besiegt wird, so daß bei Erwärmung der Charge auch eine erhöhte Temperatur die Bildung der aus überhitztem Dampf und flüchtigen organischen Stoffen bestehenden Gasphase einen Druckaufbau im Autoklaven im Solldruckbereich bewirkt. Am Ende der Autoklavenbehandlung läßt man nach einen Durchführungsbeispiel der Erfindung den Autoklaven durch Luftkühlung oder mit Hilfe einer Kühlflüssigkeit wie z.B. Kühlwasser auf eine Temperatur abkühlen, die unterhalb der Temperatur liegt, bei welcher der autoklavenvergütete feste Koks ohne nachteilige Wirkungen der Luft ausgesetzt werden kann. Normalerweise ist eine Abkühlung des Autoklaven auf eine Temperatur unter etwa 300 F (149 C) ausreichend. Eine Abkühlung des Autoklaven auf Temperaturen in der Nähe von 212 ° F (100° C) oder darunter in Anwesenheit der Gasphase ist im allgemeinen wegen der Kondensation der gasförmigen Wasserphase unerwünscht, die den Koks benetzt und dadurch seinen Feuchtigkeitsgehalt erhöht und entsprechend seinen Heizwert verringert. Die Kühlung erfolgt vorzugsweise nach dem Abziehen der Gasphase, um zu verhindern, daß sich die ver-

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flüchtigten organischen Bestandteile einschließlich verhältnismäßig schwerer Kohlenstoffwasserstofffraktionen und Teere kondensieren und an den Oberflächen sowie innerhalb der Poren der Koksstruktur ablagern.

Der vergütete Koks besitzt im allgemeinen ein mattschwarzes Aussehen mit einer porösen Struktur sowie einem Restfeuchtigkeitsgehalt von etwa 1 % bis etwa 5 % Gewichtsanteilen.

Nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der bleibende hohe Druck am Ende der Autoklavenbehandlung bei der Arbeitstemperatur des Autoklaven freigesetzt, wobei die Kohlenwasserstoffanteile durch Kondensierung und die organischen nicht kondensierbaren Gasanteile als Nebenprodukt-Brenngas gewonnen werden. In dieser Lage erfolgt nur ein geringer Grad von Ablagerung der leicht flüchtigen organischen Bestandteile auf den Koks. Der so erzeugte Koks ist trotzdem dadurch gekennzeichnet, daß er einen thermisch umgewandelten Aufbau aufweist, der einen verbesserten Heizwert besitzt.

Es sei bemerkt, daß auch ein zweistufiger Autoklaven- und BeschichtungsVorgang durchgeführt werden kann, bei welchen die vom Autoklaven noch bei hoher Temperatur freigesetzte Gasphase einer zweiten Autoklavenkammer zugeführt wird, in welcher das zu verarbeitende Ausgangsmaterial als Kühlmittel zur Kondensation der Teere und Öle in der Gasphase dient.

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Der abgekühlte feste Koks wird nach dem Flußdiagramm von der Kühlzone an ein Kokslager überführt, wo er verpackt und in Containern bzw. in losen Ladungen versandt oder auch dadurch weiter verarbeitet werden kann, daß er entsprechend pulverisiert oder gemahlen wird, umfallen aufzubrechnen, die sich während der Autoklavenbehandlung gebildet haben können, sowie auch um das Produkt weiter bis auf die gewünschte mittlere Teilchengröße zu pulverisieren. Die Pulver- oder Staubgröße des Kokses hängt vom vorgesehenen Einsatzzweck ab sowie von der besonderen Brennerauslegung, die zu seiner Verbrennung als pulverisierter Festbrennstoff verwendet wird. Wenn der Koks beispielsweise in Brennern verwendet wird, die zur Verbrennung pulverisierter Kokse und ähnlicher Kraftstoffe dienen, sind Teilchengrößen von weniger als ca. einer Siebgröße von 48 mesh, vorzugsweise jedoch weniger als ca. eine US-Siebgröße von 200 ζweckmäßig.Wenn der Koks andererseits in Öfen mit automatischer Beschickungseinrichtung verwendet wird, sind größere Teilchengrößen auch mit gutem Ergebnis möglich.

Unabhängig von der Teilchengröße stellt der Koks einen wertvollen· Festbrennstoff dar und kann unmittelbar in dieser Form oder als Beimischung zu anderen herkömmlichen Brennstoffen verwendet werden. Der Koks ist dadurch gekennzeichnet, daß "ir einen sehr niedrigen Schwefelgehalt besitzt, gewöhnlich weniger als etw.a 1 % Gewichtsanteil und meist von ca. 0,2 % bis herab zu ca. 0,06 % Gewichtsanteilen Schwefel. Außerdem ist der Koks dadurch gekennzeichnet, daß er einen sehr geringen Aschegehalt,

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meist weniger als ca. 5 % bis etv/a 1 % oder weniger aufweist. Bestimmte landwirtschaftliche Abfallstoffe wie beispielsweise Baumwollstengel erzeugen einen Koks bis zu 20 % Asche und weniger als 1 % Schwefel. Normalerweise besitzt der Koks einen Heizwert im Bereich von etwa 11 000 bis etwa 15 0OO btupro Pfund (6108,14 - etwa 8329,29 kcal/kg).

Wegen seines äußerst niedrigen Schwefel- und Aschegehaltes kann der Koks vorteilhafterweise für Zusätze oder Beimischungen zu anderen hochschwefeligen Brennstoffen verwendet werden, um ein Brennstoffgemisch mit einem wesentlich geringeren durchschnittlichen Schwefelgehalt zu erzeugen, der den zulässigen Pegeln entspricht, die in den Vorschriften der EPA der Staats- und Regionalbehörden niedergelegt sind. Obwohl der pulverisierte Koks vorteilhafterweise mit verstäubten Festbrennstoffen gemischt werden kann wie verschiedenen Stein- und Anthrazitkohlen, lassen sich besonders gute Ergebnisse erzielen, wenn er mit Brennölen gemischt wird, um einen flüssigen Brei zu erzeugen, der von nur ca. 1 % bis etwa 50 % Gewichtsahteile Koks enthält. Die maximale Menge des Koksanteils am flüssigen Brennöl wird durch die Erhöhung der Viskosität des Breis bestimmt, wenn die Beimengung an pulverisiertem Koks erhöht wird. Im allgemeinen ist die obere Grenze der Koksanreicherung der Pegel, auf welchem ein Brei mit der erforderlichen Viskosität erreicht wird, damit er noch gepumpt werden kann und einem Viskositätswert, der noch eine entsprechende Aufspaltung des Breies durch verschiedene Arten von handelsüblichen Brennerdüsen gestattet.

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Obwohl auch Breikonzentrationen mit nur etwa 1 % Gewichtsanteil von Koks in Erwägung gezogen werden, bringen solche niedrigen Konzentrationen keinen merklichen Vorteilzuwachs , der durch Zumischung von Koksprodukten mit niedrigem Schwefel- und Aschegehalt erreicht werden kann, und meist werden Konzentrationen und Anreicherungen von mindestens 25 % bis ca. 50 % Gew.-Anteilen vorgezogen. Bei Anreicherungspegeln von ca. 50 % Gewichts-Anteil beträgt der mittlere Schwefelgehalt der Breimischung etwa die Hälfte des verwendeten Brennöls, wodurch eine Anzahl von hochschwefeligen Brennölen eingesetzt werden kann, um zulässige BrennöIbreigemisehe zu erzeugen, welche die EPAT Staats- und Regionalschwefelvorschriften erfüllen.

Man erkannte, daß ein Zusatz von pulverisiertem Koks mit Staubgrößen von kleiner als etwa 150 mesh (Siebgröße) , vorzugsweise mit einer Staubgröße, in welcher 80 % kleiner ist als etwa die Siebgröße 200, zu einem verhältnismäßig stabilen Brei mit Konzentrationen bis zu 50 % Koks und 50 % Brennöl führt, ohne daß merkliche Mengen zusätzlicher Suspensionsmittel verwendet werden müssen, ein stabiles Breigemisch zu ergeben. Bei dem erfindungsgemäßen Koks sind gewöhnlich keine zusätzlichen Suspensionsbildner erforderlich, während diese Mittel im Falle herkömmlicher Stein- und Anthrazitkohle-Ölbreimischungen benötigt werden. Somit bietet die Erfindung eine erhebliche Vereinfachung in der Herstellung des 3reis sowie eine Kostenverringerung für das Enderzeugnis.

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Um das erfindungsgemäße Verfahren näher zu erläutern, werden im folgenden spezielle Beispiele gebracht. Es sei bemerkt, daß diese Beispiele lediglich zu Erläuterungszwecken geboten werden und nicht den Rahmen der Erfindung eingrenzen sollen.

Ein zellstoffhaltiges Ausgangsmaterial bestehend aus 59,5 g einer Mischung aus trockenem Eichen- und Tannenholz wird zusammen mit 23,4 g Wasser in· einen Versuchsreaktor gegeben. Die Holzcharge ist in der Form von rechteckigen Streifen von 1/4 Zoll (6,35 mm) und 1/2 Zoll (12,7 mm) mit einer Nennlänge von 8 Zoll (203,2 mm).

Die Versuchsreaktoranlage besteht aus einer zylinderförmigen Kammer aus rostfreiem Stahl mit einem Innendurchmesser von 1 3/8 Zoll (34,925 mm) und einer Länge von 12 Zoll (304,8 mm) und bildet einen gesamten Hohlraum von 18 Kubikzoll (295 cm ) . Der Reaktor ist mit einer an einem Wasser gekühlten Kondensator und einen Wasserverdrängungsgaskollektor angeschlossenen Lei-

tung versehen. Ein Manometer für 5 000 psi (351,5 kg/cm ) ist für eine laufende Drucküberwachung mit dem Reaktor verbunden, und ein Thermoelement, Typ K, ist zur dauernden Temperaturüberwachung in eine Vertiefung in den Reaktor eingelassen. Die Anlage umfaßt ein Hochdruckventil mit konischer Spitze in der Leitung zwischen dem Reaktor und dem Gaskondensator, um die Gas phase aus dem Reaktor abzuziehen und den Solldruck in der Reaktorkammer aufrechtzuerhalten.

Nachdem der Reaktor beschickt und verschlossen ist, wird er

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in horizontaler Lage in einen heißen Muffelofen gegeben. Nach einer Zeitspanne von 5 Minuten beträgt der Reaktordruck 1500 psig (105,5 atü) und die vom Thermoelement angezeigte Innentemperatur beträgt 563 ° F (295 ⁰C). An diesem Punkt wird das Auslaßventil etwas geöffnet, wodurch genügend Gas durch die Kondensatoranlage entlüftet wird, um den Druck im Reaktor im wesentlichen konstant auf 1500 psig (105,5 atü) zu halten. Während der nächsten Zeitspanne von 5 Minuten oder nach einer Gesamtzeit von 10 Minuten nach Anordnung des Reaktors im Muffelofen ist die vom Thermoelement angezeigte Innentemperatur des Reaktors 1O3O ° F (554,4 ° C). Anschließend nimmt man den Reaktor aus dem Ofen und läßt ihn auf etwa 200 ° F (93,3 ⁰C) abkühlen.

Ein fester Koks von 18,9 g wird vom Reaktor gewonnen-, und 20 cm Flüssigkeit wird der Kondensatoranlage entnommen. Das erzeugte Gas übersteigt die Kapazität der Gassammlerflasche, deren Volumen 7800 cm beträgt.

Eine Inaugenscheinnahme des festen Koksproduktes zeigt, daß es von schwarzer Farbe ist und eine Honigwabenstruktur aufweist, die häuptsächlich der Originalstruktur des zelluloseförmigen Holzausgangsmaterials entspricht und an verschiedenen Stellen das Aussehen einer verkoksten Flüssigkeit hat. Die ursprünglichen einzelnen Eichen- und Tannenzweige oder Ruten werden

wo— während des Reaktionsprozesses verformt, durch der in dieser Form gewonnene Festkoks aus einem einzigen Zylinder besteht, dessen Durchmesser kleiner ist als der der Reaktorkammer.

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Die gewonnene Gasphase brennt mit einer blaßblauen Flamme, für Wasserstoffgemische/ Kohlenmonoxide und Methanol (Holzalkohol) normal ist. Eine Analyse des festen Produkts ergibt folgendes:

Feuchtigkeit (SGew.ant.) 3,93

Leichtflüchtige Bestandteile (% Gew.ant.) 8,47

8,82

Asche (%Gew.) 1,09

1,13

Fester Kohlenstoff(%Gew.) 86,5

90,1

Heizwert, 7946,7o2 kcal/kg

827 2,656 kcal/kg.

C (% Gew.Ant.) 88,8

92,4

H (% Gew.Ant.) 2,06

2,14

S (% Gew.Ant.) 0,12

0,12

N {% Gew.Ant.) 0,18

0,19

0 [% Gew.Ant.) 3,82

4,02.

BEISPIEL__2

Eine Charge von 100 g aus kanadischem Moostorf wird, wie vorstehend anhand der Fig. 1 beschrieben, in den Versuchsreaktor eingegeben, der mit dampf- und wassergekühlten Kondensatoren ausgestattet ist. Eine Analyse des Chargenmaterials ergibt einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 75 % Gewichtsanteilen. -22-

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Nach Beschickung des Reaktors wird er in waagerechter Lage wie unter Beispiel 1 beschrieben in einen heißen Muffel'ofen angeordnet, und n_ach einer Zeitspanne von 11 Minuten beträgt der Reaktordruck 1650 psig (116 atü) und die am Thermoelement angezeigte Innentemperatur beträgt 508 ° F(264 ° C). Jetzt wird das Ablaßgasventil etwas geöffnet, wobei genügend Gas vom Reaktor über die Kondensatoren entlüftet wird, um den Druck im wesentlichen auf 1500 psig (105,5 atü) konstant zu halten.

Nach einer weiteren Heizperiode von 23 Minuten oder insgesamt von 34 Minuten nach Eingabe des Reaktors in den Muffelofen beträgt die Reaktortemperatur 1011 ° F (54 3,8 ° C). Daraufhin wird der Reaktor aus dem Ofen entnommen, und das Hochdruckventil wird geöffnet, um die gesamte Gasphase freizusetzen, bis die Reaktorkammer auf atmosphärischem Druck angelangt ist. Dann wird das Ventil geschlossen, und der Reaktor kann sich auf Umgebungstemperatur abkühlen.

Bei Beendigung des Versuchs enthält der dampfbeheizte Kondensator 74 g Flüssigkeit, während der wassergekühlte Kondensator 5 g Flüssigkeit und 4,25 1 eines nicht kondensierbaren Gases enthält, das sich im Gaskollektor angesammelt hat. Das Peaktions· produkt aus festem Koks umfaßt 6,99 g, die bei Inaugenscheinnahme ein brüchiges, schwarzes, festes Produkt ergibt, das bei Oxidation 0,256 g Asche erzeugt.

Eine Analyse des gesammelten Gases, das bei Zündung mit blauer Flamme abbrennt, ergibt folgendes: -23-

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Wasserstoff 4,96

Wasser 0,24

Sauerstoff 1,23

Schwefelwasserstoff 0,00

Argon 0,11

Kohlendioxid 52,51

Methan 19,24

Äthan 2,13

Äthylen 0,12

Propan 0,29

Propylen ■ 0,14

Isobutan 0,02

η-Butan 0,05

Butol 0,03

Isopentan 0,01

n-Pentan 0,01

Penten 0,02

Hexan 0,00

Heptan 0,05

Benzol 0,38

Oktan 0,00

Toluol 0,09

Nonan 0,00

Xylol 0,00

Stickstoff 14,44

Kohlenmon oxi d 3,93

BTU/Scf (kcal) 299,1 (75,40)

3EISPIEL__3_

Der unter Beispiel 2 beschriebene Versuch wird unter Verwendung von 17 3 g desselben Torfchargenmaterials sowie derselben Versuchsanlage wiederholt. Acht Minuten nach Eingabe des Reaktors in den Muffelofen beträgt der Reaktordruck 1500 psig (105,5 atü) und die Innentemperatur der Reaktorkammer beträgt 450 ° F

(232 ° C). Nach einer weiteren Verweilzeit von 21 Minuten bei

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hoher Temperatur oder einer Gesamtzeit von 29 Minuten nach Beginn des Erwärmungszyklus beträgt die Innentemperatur des Reaktors 105 ° F (540,5 ° C), wobei durch Entlüften der Gasphase an die Kondensatoranlage der Druck im wesentlichen konstant auf 1500 psig (1O5,5 atü) gehalten wird»

Aus dem dampfbeheizten Kondensator wurden insgesamt 58 cm einer dunkelbraunen Flüssigkeit gewonnen, während aus dem wassergefüllten Kondensator 6 3 cm eines gelbgefärbten Wassers entnommen werden. Insgesamt 11,2 1 Gas sammeln sich im Versammler an. Ein festes Koksprodukt von 19,2 g ähnlich dem, das unter Beispiel 2 gewonnen wurde, ergibt sich hier. Bei Zündung brennt das Gas mit einer blauen Flamme identisch der des Beispiels 2.

Der gewonnene feste Koks enthält 0,41 % Gewichtsanteile Feuchtigkeit und besitzt eine quantitative und elementare Zusammensetzung aus feuchtigkeitsloser Grundlage nach der folgenden Tabelle:

Analyse, Ausgangsmaterial Torf

und Produkt Koks /■""

Quantitative Analyse % G=W.Ant.	Ausgangsmaterial Torf	Festes Koks- produkt
Leichtflüchtig	77,5	6,34
Asche	1,22	4,40
Gebundener Kohlenstoff	21,3	89,3
Höherer Heizwert BTU/lb (kcal/kg)	8702 (4832,lol)	14454 (8o26,lo8)

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Eleinentaranalyse

5I₇S	9ο, 7
3,14	3,35
0,15	0,14
0,61	0,83
43,0	0,61

Auf feuchtigkeitsloser Grundlage weist der feste Koks eindeutig eine Verbesserung seines Heizwertes gegenüber dem Ausgangsmaterial in einer Größenordnung von 66 % auf und bildet einen hochwerten Festbrennstoff mit niedrigem Asche- und Schwefelgehalt. Bei nachfolgendem Mahlen auf eine Siebgröße von ca. 200 mesh zeigt er sich höchst geeignet als Zusatz zu Rückstandsbrennölen mit hohem Schwefelgehalt, um einen breiartigen Brennerkraftstoff von mäßig niedrigem Schwefelgehalt zu ergeben.

Ein Brennölbrei wird unter Verwendung feingemahlenen Kokses aus Torf durch Zugabe gleicher Gewichtsmengen von Koks aufbereitet, der ein Rückstandsbrennöl mit 1 % Schwefel enthält. Eine Suspension von Koksteilchen im Brennöl wird durch Zusatz des pulverisierten Kokses erreicht, während das Brennöl durch ein Mischgerät mit hoher Schubkraft umgerührt wird. Der Koks wird zugegeben, um eine Anreicherung oder Verdichtung von etwa 40 Gew.% des gesamten Breis zu erzielen.

Der sich ergebende Brennölbrei besitzt einen durchschnittlichen

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reinen Schwefelgehalt von 0,56 %, wodurch er sich als Brennstoff für öffentliche Versorgungsbetriebe zur Erzeugung elektrischer Energie eignet und Forderungen der EPA-Vorschriften über den maximalen Schwefelgehalt erfüllt. Erfahrungsgemäß oleibt der sich ergebende Brei im wesentlichen stabil, wobei die festen KoKsteilchen im wesentlichen gleichmäßig unter Verwendung von Hilfssuspensionsmitteln bzw. von Dispergierungsmitteln suspendiert bleiben.

BEISPIEL_4

Ein Reaktor wird wie unter Beispiel 2 beschrieben mit einem für ein Forstabfallprodukt normalen Ausgangsmaterial aus Kiefern- und Tannenrinde von insgesamt 51,56 g beschickt. Nach sieben Minuten erreicht der Druck 1500 psig (105,5 atü), worauf das Gas entlüftet wird, um einen konstanten Druck beizubehalten. Die Innentemperatur des Reaktors betrug 541 F (282,77 ° C). Nach einer weiteren Verweilzeit von 13 Minuten beträgt die Innentemperatur des Reaktors 990 ⁰F (5 32 ° C), und der Druck bleibt im wesentlichen bei etwa 1500 psi (Io5,5

kg/cm ) konstant, da die Gasphase an die Kondensatoranlage ent-

in-*'

lüftet wird. Es werden 17,9 g festen Kokses gewonnen. Ebenso werden 15,8 g Flüssigkeit gewonnen.

Das Produkt des Dampfkondensators besteht aus 5,3 ml einer gelben Flüssigkeit, wobei 0,6 ml eines teerigen Stoffes an der Oberfläche schwimmen. Das Produkt des Wasserkondensators besteht aus lo,5 ml einer klaren Flüssigkeit mit einer Spur von öl. Die Flüssigkeit aus beiden Kondensatoren wird zusammengeschüttet, wobei 14,6 ml Wasser ausgeschieden werden. 0,254 g

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von hexanlöslichen Teeren werden gewonnen. 0,28 g benzollöslicher Teer werden gewonnen. Etwa 9000 cm nicht kondensierbaren Gases werden gewonnen. Die Zusammensetzung und der Heizwert des festen Kokses sowie die Zusammensetzung der nicht kondensierbaren Gasphase sind in den folgenden Tabellen detailliert:

Erzeugtes Festkörpermaterial 0,346 (kg/kg Charge)

Feuchtigkeitsprozentsatz 0,27% Quantitative Analyse (feuchtigkeitsfrei):

Leichtflüchtige Stoffe % 11,04 %

Gebundener C % 84,Oä, % Asche % 4,87 %

Elementaranalyse (feuchtigkeitsfrei):

C % 88,58 % H % 2,71 %

S % 0,06 %

N % 1,36 %

0 % 2,42 %

Heizwert

BTü/lb . . 14,279

kcal/kg 7,932

-28-

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' ²⁸ "

Erzeugte Gasmenge (Liter/kg Charge) (SCF/t)

Mittl. Molgewicht Heizwert

(kcal/m³) (BTU/SCF)

Zusammensetzung in Molprozent
(feuchtigkeitsfrei)

H₂

CH₄

CO ·

180,4 (5784)

31,9

4483 (5o3,7)

5,87 %

29,32 % 7,55 % 4,65 %

50,19 % 0,99 % 0,47 % 0,26 % 0,40 %.

BEISPIEL_5

Ein Versuch wird mit der gleichen Reaktoranlage wie unter Beispiel 2 mit 51,8 g eines Zelluloseausgangsmaterials aus landwirtschaftlichen Abfällen von Baumwollstengeln und Maishülsen wiederholt. Der Reaktordruck von 1500 psi (105,5 kg/

cm ) ist sechs Minuten nach Eingabe in den Muffelofen bei einer

Innentemperatur des Reaktors 4 22 ° F(216,66 ° C) erreicht.

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Jetzt wird das Ventil geöffnet, damit die Gasphase entlüften kann, um den Reaktordruck im wesentlichen konstant auf ca.

15OO psi {105,5 kg/cm ) -zu halten* Nach einer v/eiteren Erwärmungszeit von 17 Minuten im Muffe] ofen beträgt die Temperatur 1006 ⁰F (541,1 ° C) bei einer Gesamtreaktionszeit von 23 Minuten, wobei das Gas laufend entlüftet wird, um den Druck

auf 1500 psi (105,5 kg/cm ) zu halten. Am Ende dieser Zeitspanne wird der Reaktor aus dem Ofen genommen, und der Druck an den umgebungsdruck freigesetzt. Das gesamte gewonnene Gas'toeträgt 11,240 cm , das gesamte Festkörperprodukt 16,1 kg und gesamte gewonnene teerige Masse beträgt 0,6 g.

Die Zusammensetzung und der Brennwert des festen Kokses sowie die Zusammensetzung der nicht kondensierbaren Gasphase sind in den nachstehenden Tabellen detailliert:

Zjus aminen se t ζ unc|_ und_B rennwe rt_ de s_ Fe s tkö^pejtpjroduk t s

Erzeugtes Festkörpermaterial (kg/kg Charge) 0,310

Feuchtigkeitsprozentsatz 1,58 %

Quantitative Analyse (feuchtigkeitsfrei):

Leichtflüchtige Stoffe % 17,45 %

Gebundener C % 6 2,00 %

Asche % 20,55 %

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Elementaranalyse (feuchtigkeitsfrei)
C %	72,28 %
H %	2,62 %
S %	0,69 %
N %	1,20 %
0 %	2,66 %
Heizwert
BTü/lb	11,510
Kcal/kg	6,394
Zusammensetzung des erzeugten Gases
Erzeugte Gasmenge
(Liter/kg Charge)	217,0
(SCF/t)	(6966)
Mittl. Molgewicht	29,2
Heizwert
(kcal/m³)	4759
(BTÜ/SCF)	(534,8)

Zusammensetzung in Molprozent
(feuchtigkeits frei)

H₂ ' 10,30 %

CH₄ 34,44 %

CO 3,66 %

C₂ 4,01 %

CO₂ ■ 44,97 %

C₃ 1,40 %

C₄ 0,87 %

C₅ 0,18 %

^C6 °'¹⁷ * -31-

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BEISPIEL· 6

Eine Charge aus 60 g Hobelspänen und 15 cm Wasser wird in den Versuchsreaktor gegeben. Dieser besteht aus einer zylinderförmigen Kammer aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 1,25 Zoll (31,75 mm) und einer Länge von 13,5 Zoll (336,21 mm), wodurch ein Hohlraum von 16,3 Kubikzoll (0,4615 m ) entsteht. Das Reaktionsgefäß ist" mit einer Leitung versehen, die an einen wassergekühlten Kondensator und einen Wasserverdrängungsgas-

sammler geführt ist. Ein Manometer für 5000 psi (351,5 kg/cm ) ist mit dem Reaktor für laufende· Drucküberwachung verbunden, und ein Thermoelement vom Typ K ist in eine Vertiefung in der Reaktoranlage zur laufenden Temperaturüberwachung eingelassen. Die Anlage umfaßt ein Hochdruckventil mit Kegelspitze in der Leitung zwischen dem Reaktor und dem Gaskondensator, um die Gasphase aus dem Reaktor zu entlüften und den Solldruck in der Reaktionskammer aufrecht zu erhalten.

Nach dem Beschicken und Schließen des Reaktors wird er in waagerechter Lage in einem heißen Muffelofen angeordnet. Nach einer Zeitspanne von 9 Minuten steht der Reaktordruck auf 1750 psig (123 atü), und die vom Thermoelement angezeigte Temperatur beträgt 480 ⁰F (24 9 ° C). Das Reaktorventil wird jetzt etwas geöffnet, wodurch eine genügende Gasmenge über die Kondensatoreinrichtung freigesetzt wird, um den Druck im Reaktor im wesentlichen auf 1500 psig (105,5 atü) konstant zu halten. Während der nächsten 21 Minuten oder nach einer Gesamtzeit von

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30 Minuten nach Eingabe des Reaktors in den Muffel ofen beträgt die Reaktortemperatur 1004 ° F(540 ⁰C), worauf der Reaktor aus dem Ofen genommen wird, der Druck sich auf 15 psig (1,05 atü) verringert, und der Reaktor sich in Luft abkühlen kann.

Es v/erden Koks von 14,6 g zusammen mit 11200 cm eines nichtkondensierbaren brennbaren Gases gewonnen, die einen Gesamtgewinn an Feststoffen von 24 % darstellen. Der feste Koks ist dadurch gekennzeichnet, daß sein Aussehen koksähnlich ist, und daß er eine spröde poröse Struktur aufweist. Das gewonnene nicht-kondensierbare Brenngas brennt mit einer Flamme mit gelben Spitzen.

Das Festkörperprodukt wird in einer Laborkugelmühle 10 Minuten lang gemahlen und dann durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 200 gesiebt. Der Teil, der eine größere Siebweite al_;j 200 aufweist, wird weitere 10 Minuten lang gemahlen und dann wieder durchgesiebt. Der nunmehr übriggebliebene Teil einer größeren Maschenweite von 200 wird 5 weitere Minuten lang gemahlen, worauf 12,75 g die Siebweite 100 und 8,69 g die Siebweite 200 passiert. 12,75 g gemahlener Feststoffe werden 8,52 cpe^Lnem ßrennölbunker C zugesetzt, um eine zähe Paste mit 60 % Festkörpergehalt zu bilden. Der zähen Paste wird weiteres Öl zugemischt, bis die Leerräume ausgefüllt erscheinen. Jetzt weist die Zusammensetzung 56 % Feststoffe auf. Weiteres öl wird zugesetzt, bis das Gemisch bei Raumtemperatur zu fließen beginnt. Diese Zusammensetzung enthält 52 % Feststoffe.

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2.8 38* 8A-

Eine zweite Partie des Öl-Festkörperbreis wird aus einem gleichen Festkokserzeugnis aus Holz aufbereitet, das in einer Kugelmühle gemahlen wurde und durch die Maschenweite 200 ausgesiebt wurde. Wenn dieser feste Koks mit einer gleichen Gewichtsmenge von Brennölbunker C versetzt wird, so ist der sich ergebende Brei eine nicht-Newton'sehe Flüssigkeit mit einer Viskosität von 20 500 cps-Einheiten bei 200 ° F {93,3 ° C) bei 6 U/min und 12 100 cps-Einheiten bei 60 U/min bei Messung in einem Brookfieldschen Rotationsviskosimeter. ''

Bei den vorstehend beschriebenen Beispielen war der Autoklav ein Labormodell, das für Einzelchargen des Ausgangsmaterials ausgelegt war. Es sei bemerkt, daß beliebige Arten von Autoklaven verwendet werden können, welche den hohen Temperaturen und Drücken widerstehen, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich sind. Ferner sei bemerkt, daß die Erfindung, obwohl sie hauptsächlich anhand von Einzelchargen-Autoklaven beschrieben wurde, sich auch für kontinuierlich beschickte Autoklaven eignet, bei welchen das Ausgangsmaterial laufend in den Einlaß des Reaktors durch einen entsprechenden Schütteltrichter mit Druckverschluß oder eine Ventilanordnung eingegeben wird, und der Koks laufend von der Kühlzone des Reaktors durch einen gleichen Schüttertrichterdruckverschluß oder eine gleiche Ventilanordnung entnommen wird.

Außer den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Leerseite

Claims

»* Ay Edward Koppelman Bergamo Drive Anwaltsakte 11-4713 Encino, Calif. 91316 (USAJ 25. August 1978 Verfahren zur Herstellung von Koks aus Zellstoffen und zur Aufbereitung von Brennstoffen aus dem Koks

1. Verfahren zur Umwandlung zellulosehaltiger Ausganesmaterialien in einen nützlichen Festbrennstoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein Autoklav mit dem zellulosehalcig-on Ausgangsmaterial beschickt wird, daß das Ausgangsmaterial auf eine Temperatur von mindestens etwa 750 ° F (399° C) bis etwa 1250 ° F (677 ⁰C) erwärmt und einen Druck von minde-

stens etwa 1000 psi (70,3 kg/cm ) für eine Zeitspanne ausgesetzt wird, in welcher sich die Feuchtigkeit^- und mindestens ein Teil der leichtflüchtigen organischen Bestandteile in eine Gasphase umsetzen sowie, um einen teilweisen thermischen Wiederaufbau der chemischen Struktur des Ausgangsmaterials und eine Veränderung einer chemischen Zusammensetzungvbewirken, um ein Festkörperreaktionsprodukt zu erzeugen, sowie dadurch, daß das Reaktionsprodukt anschlie-

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ORIGINAL INSPECTED

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.'c v.'ird und «in verfilze fcer fester -ίο:·:= g^ronner.

wird.

2. Verfahren nach Anspruo.i 1, dadurch gekennzeichnet, dal :t.L" Ur-.;ärmung des Ausgangsr.iat:orialj; ira Autoklaven bsi einer Temperatur vor. mindestens etva 903" F (43 2*"" C) bis etwa 1250° F (677° C) durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Ausgangsmaterials im Autoklaven bei einer Temperatur von ca. 1000° F (538° C) bis etwa 1250° F (649° C) durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Ausgangsmaterials im Autoklaven bei einem Druck von mindestens 1000 psi (70,3 kg/cn ) bis etwa 3300 psi

2
(232 kg/cm ) durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Ausgangsmaterials im Autoklaven auf eine erhöhte Temperatur bei einem Druck von ca. 1500 psi (105,5 kg

2 2

/cm ) bis etwa 3000 psi (210,9 kg/cm ) durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasphase aus dem Autoklaven wiedergewonnen wird, daß mindestens ein Teil der kondensierbaren Bestandteile der Gasphase ausgeschieden wird, und daß der kondensierbare Teil und der nicht-kondensierbare Teil wiedergewonnen werden.

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BAD

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7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dor gewonnene feste Koks auf eine Soll-Teilchengröße pulverisiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicnnet, daß dar feste Koks auf eine Teilchengröße von weniger als ca, eine Siebgröße von 48 mesh pulverisiert wird, aov.-ie dadurch, daß der pulverisierte Koks einem Brennöl in einer Menge von etwa 1 % bis ca. 50 % Gewichtsanteilen auf der Grundlage des Gesamtgewichtes des Gemisches zugesetzt wird, das einen flüssigen 3rennölbrei ergibt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverisierung des festen Kokses durchgeführt wird, un Staubteilchen zu erzeugen, deren Größe hauptsächlich kleiner ist als die Siebgröße von 200 mesh.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial Brennstoffe enthält, die aus einer Gruppe gewählt v/erden, die Torf , landwirtschaftliche und Forst-Abfallstoffe sowie deren Mischungen enthält.

11. Flüssiger Brennstoff aus einem Gemisch aus Ruckstandsöl und einen pulverisierten Festbrennstoff aus Ilolzkoks, der nach dem Verfahren des Anspruchs 1 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Festbrennstoff aus Holzkoks in einer Menge von etwa 1 % bis 50 % Gewichtsanteilen des Brenn-

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stoffbreis anwesend ist, ferner dadurch, daß der Holzkoks in Form von suspendierten Teilchen anwesend ist, die im wesentlichen gleichmäßig verteilt sind und eine mittlere Größe von weniger als ca. 4 8 mesh Siebweite aufweisen.

12. Flüssiger Brennstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspensionsteilchen hauptsächlich eine Größe von weniger als ca. 200 mesh Siebweite aufweisen.

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