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Verfahren zur Gewinnung der bitumen- und teerhaltigen Stoffe aus Brennstoffen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung bitumen- und teerhaltiger Stoffe
aus Brennstoffen, wie Braunkohle, Torf o. dgl., durch Exträktion und darauffolgende
Verschwelung.
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Man hat bereits vorgeschlagen, Braunkohle zwecks Gewinnung des Bitumens
zunächst zu extrahieren und dann den Extraktionsrückstand einer trockenen Destillation
zu unterwerfen.- Demgegenüber kommt es beim vorliegenden Verfahren darauf an, die
Verschwelung der Kohle im zweiten Teil des Verfahrens durch eine schonende Destillation
unter Zuhilfenahme von Schwelträgern, wie überhitztem Wasserdampf oder Heizgasen,
vorzunehmen und so den nach der Extraktion noch im Brennstoff vorhandenen Rest des
Bitumens in Form von Urteer zu gewinnen.
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Zwar ist die schonende Destillation der Braunkohle an sich längst
bekannt; neu aber ist ihre Kombination mit der vorhergehenden Extraktion der Kohle.
Durch diese Kombination werden besondere Wirkungen und besonders gute Produkte erzielt.
Der Grund dafür liegt. in folgendem: Nachdem die Hauptmenge der Teerbildner (Bitumen)
aus der Kohle durch Extraktion entfernt ist, verbleiben darin nur diejenigen Reste
von Teerbildnern, aus denen der Teer nur durch besonders starken Eingriff zu gewinnen
ist. Erfolgt nun dieser Eingriff im Wege der trockenen Destillation, also bei hoher
Temperatur, so wird ein durchaus minderwertiger Teer erhalten. Erleichtert man aber
die Destillation nicht durch Temperaturerhöhung, sondern durch Herabsetzung des
Teildruckes der Teerdämpfe in der an sich bekannten Weise, z. B. durch Verwendung
von überhitztem Wasserdampf, Heizgasen aller Art, vorteilhaft überhitzten indifferenten
Gasen oder auch Reduktionsgasen, wie z. B. Wassergas, so wird ein ungleich wertvollerer
Teer erhalten. Die Anwendung der bekannten schonenden Destillation der Kohle besitzt
also hier in der Kombination mit ihrer voraufgegangenen Extraktion ganz besondere
Bedeutung und hat eine besondere Wirkung zur Folge.
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Von Bedeutung für das vorliegende Kombinationsverfahren ist ferner,
daB die Extraktion und die nachfolgende schonende Destillation in einem und demselben
Apparat ausgeführt wird. Dies ist durchaus eigenartig, denn man muß berücksichtigen,
daß das durch die Extraktion zu gewinnende unzersetzte Montanwachs und der durch
pyrogene Prozesse bei der schonenden Destillation entstehende Teer physikalisch
und chemisch durchaus verschiedenartige Stoffe sind. Die Ausführung der beiden Verfahrensstufen
in demselben Apparat hat auch Ersparnisse verschiedener Art zur Folge. So werden
diejenigen Verluste an- Kohle vermieden, die beim Umfüllen der extrahierten, trockenen
Kohle aus dem Extraktionsraum in einen besonderen Destillationsraum infolge Verstaubung
stets entstehen müssen und nicht zu vermeiden sind; es werden ferner die für die
Umfüllung aufzuwendenden Arbeitslöhne erspart, und es wird endlich die von der Extraktion
her
noch in der Kohle angesammelte Wärme für die sich sofort anschließende Destillation
restlos nutzbar gemacht, während bei der Umfüllung. eine erhebliche Abkühlung der
Kohle nicht zu vermeiden wäre. Auch die Wärme der Apparatur selbst aus dem Extraktionsprozeß
wird dabei für das Destillationsverfahren ausgenutzt.
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Bei Ausführung des Verfahrens kann man beispielsweise wie folgt vorgehen:
Die zu extrahierende Kohle bzw. der Bitumen- und teerhaltige Rohstoff wird in geschlossene
Gefäße, ähnlich den bisherigen Extraktoren, gebracht, in denen er in bekannter Weise
durch Behandeln mit Benzol, Benzin oder sonstigen Lösungsmitteln extrahiert wird.
Nachdem der Extraktionsprozeß abgeschlossen ist und die letzten Lösungsmittelteilchen
ausgedämpft sind, wird durch Beheizen mittels Dampfmantels oder direkter Zuführung
von überhitztem Dampf oder Gas die Temperatur so gesteigert, wie es die Siedegrenzen
des abzutreibenden Teeres erfordern. Die Temperatur kann hierbei nacheinander auf
die zur Gewinnung von Einzelfraktionen erforderlichen Höhen eingestellt werden,
breispielsweise auf r 5o, 2oo, 25o, 3000 usw., bis zur notwendigen Höchsttemperatur
von etwa 5oo°. Dies war bei der bisher gebräuchlichen Ent- oder Vergasung von Rohkohle
und anderen bituminösen Stoffen, wo stets in kontinuierlichem Betriege gearl,eitet
wurde, nicht möglich. Denn bei kontinuierlicher Arbeitsweise, d. h. fortdauerndem
Nachfüllen von Rohkohle o. dgl. in den Ent- oder Vergasungsraum, muß man mit verschiedenen
Temperaturen in den verschiedenen Zonen des Vergasungsraumes rechnen. Demgegenüber
gelingt es nach vorliegendem Verfahren 1-.ei Anwendung von überhitztem Dampf oder
indifferenten Gasen als Trägern der Destillation ohne weiteres, den gesamten Raum
und Inhalt des Schachtes auf eine gleich hohe Temperatur zu bringen und bei solcher
zu erhalten, solange sich Destillate ergeben. Erst nach dem Aufhören der Destillation
wird durch Erhöhung der Temperatur zur nächsten Fraktion übergegangen.
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Gegebenenfalls kann die an die Extraktion anzuschließende Destillation
auch unter erhöhtem Druck erfolgen. Dies hat eine Änderung der Teerausbeute und
Teerbeschaffenheit zur Folge. Die Druckdestillation ist von Vorteil, wenn es sich
darum handelt, den in der extrahierten Kohle noch enthaltenen Teer im Sinne der
Bildung von Leichtölen umzuwandeln. ' Nachdem alle Teerbestandteile abgetrieben
sind, wird zur Abkühlung des Rückstandes (Koks) direkter Dampf oder indifferentes
Gas von mäßiger Temperatur eingeblasen, und der Apparat nach erfolgter Abkühlung
des Rückstandes (Koks) entleert. Die gewonnenen Teergase werden in üblicher Weise
Vorlagen und Kühlern zugeführt, um kondensiert zu werden.
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Das Verfahren hat den Vorteil, daß diejenigen Bestandteile des bituminösen
Rohstoffes, die bei den üblichen Destillationstemperaturen der Zersetzung besonders
ausgesetzt sind (Bitumen), zuvor durch Extraktion in ihrem ursprünglichen, unzersetzten
Zustand und nur die bei hoher Temperatur beständigen Bestandteile (Teer) durch Destillation
gewonnen werden. Hierdurch werden die bei der Destillation leicht zersetzbaren Bestandteile,
die zur Bildung von permanenten, nicht kondensierbaren Gasen neigen, gewonnen und
somit bisher unvermeidliche Verluste vermieden. Schließlich hat auch der Rückstand
(Koks) gegenüber dem nach dem Eisherigen Verfahren gewonnenen den Vorteil, daß er
seinen kohlenartigen, weichen Charakter 1;ehält und ohne weiteres dem Brikettbetrieb
wieder zugeführt werden kann.