DE437210C

DE437210C - Verfahren zur Gewinnung und Zerlegung von Bitumen

Info

Publication number: DE437210C
Application number: DED49165D
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Schick
Original assignee: Deutsche Erdoel AG
Current assignee: Wintershall Dea Deutschland AG
Priority date: 1925-11-12
Filing date: 1925-11-12
Publication date: 1926-11-15

Description

Verfahren zur Gewinnung und Zerlegung von Bitumen. Es ist bekannt, bitumenhaltige :Materialien, z. B. Braunkohle, gewisse Steinkohlensorten, bzw. Bitumen selbst, wie Montanwachs, mit flüssiger schwefliger Säure zu behandeln. Diese Behandlung wurde bei niederen Temperaturen vorgenommen und führte zu einer Abtrennung der harzartigen Bestandteile. Insbesondere dem Bitumen der Braunkohle können auf diese Weise große Mengen, bis zu etwa 2oProzent, Harz entzogen werden. Allgemein wurden die Wachsbestandteile als unlöslich in flüssiger schwefliger Säure und diese als recht scharfes Trennungsmittel für Harz- und- Wachsbestandteile angesehen (Ges. Abhandl. zur Kenntnis der Kohle von Prof. Dr. F. Fischer, Mülheim-Ruhr, Bd. 5, Berlin 192z, S.45, unten).
Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß es genügt, die Temperatur des Extraktionsmittels bei der Extraktion um io bis 2o' über Raumtemperatur zu erhöhen, um beträchtliche Anteile von Wachs löslich zu machen. In Verfolg dieser Beobachtung wurde festgestellt, daß es gelingt, bei Anwendung genügend hoher Temperaturen, z. B. bei 7o bis 8o', das gesamte sogenannte Montanwachs in Lösung zu bringen und daß diese erhöhte Lösungsfähigkeit sich benutzen läßt, um der Braunkohle das Bitumen in gleichen oder höheren Ausbeuten wie bei der seitherigen Extraktionsweise zu entziehen. Die Beobachtung ist um so überraschender, als bei anderen Stoffen, bei welchen die schweflige Säure als Trennungsmittel angewendet wird, z. B. bei Erdölen und insbesondere bei der Abtrennung von Paraffinkohlenwasserstoffen aus Braunkohlenteerölen, die Erhöhung der Temperatur des Lösungsmittels nur einen beschränkten Einfluß hat. Es gelingt z. B. nicht, etwa aus dem Paraffingatsch des Braunkohlenteeröles durch Erhöhung der Temperatur der schwefligen Säure die weicheren Paraffinkohlenwasserstoffe in Lösung zu bringen, um hartes Paraffinwachs zu gewinnen.
Die Anwendung von heißer schwefliger Säure unter Druck gestattet nicht nur, das Rohwachs aus der Kohle zu gewinnen, sondern auch das Rohwachs gleichzeitig in einzelne Fraktionen zu zerlegen.
Gegenüber den bekannten Extraktionsmethoden bietet die Anwendung der flüssigen schwefligen Säure den besonderen Vorteil, daß sie erheblich billiger ist als die bisher benutzten Lösungsmittel, hauptsächlich Benzol und Alkohol, was bei den in der Rohmontanwachsfabrikation unvermeidlichen Lösungsmittelverlusten für die Gewinnungskosten des Wachses sehr ins Gewicht fällt.
Die Extraktion mit schwefliger Säure ergibt einen qualitativ besseren Extrakt in höherer Ausbeute als diejenige mit Benzol, wie des näheren aus dem nachstehenden Ausführungsbeispiel hervorgeht.
Auch bei der Extraktion von Steinkohle wird eine größere Extraktmenge als bei der Behandlung mit kalter schwefliger Säure erhalten, z. B. bei einer Gasflammkohle 2 Prozent gegenüber x Prozent.
Falls bei der Extraktioli voü Kohle die Scheidung des Extraktionsrückstandes vom Extrakt nicht in glatter Weise erfolgt, so kann man die Trennung durch Filterung vornehmen, wobei man praktisch den natürlichen Überdruck des Lösungsmittels als Preßdruck bei der Filterung benutzt. Die Mischung von Säure und Kohle kann zweckmäßig mittels eines Rührwerkes vorgenommen werden. Obwohl, wie bereits erwähnt, das verwendete Lösungsmittel sehr billig ist, wird man selbstverständlich mit dem Lösungsmittel so wirtschaftlich wie möglich verfahren und daher besonders bei Gewinnung von Gesamtextrakt dieselbe Säure zu mehreren Extraktionen, am einfachsten im Gegenstromprinzip, benutzen. Ausführungsbeispiel. Gepulverte, getrocknete mitteldeutscheBraunkohle, die mit Benzol extrahiert 6,3 Prozent Montanwachs lieferte, wird bei 85' viermal mit je 350 Prozent flüssiger S02 in einem mit einem Wasserheizmantel umgebenen Druckgefäß behandelt. Für die erste, zweite und dritte Extraktion wird jeweils die schweflige Säure des zweiten, dritten und vierten Extraktes einer vorangegangenen Charge verwendet. Die Extrakte werden durch ein in die Apparatur eingebautes Filter gedrückt und durch Verdampfen der schwefligen Säure die reinen Wachse gewonnen. Dabei wird insgesamt 8 Prozent Wachs erhalten, das einen Schmelzpunkt nach Krämer-Sarnow von 8o°, eine Verseifungszahl von iio und eine Säurezahl von 51 hat.
In der Beschreibung des Patents 396793 wird zwar gleichfalls die Anwendung von flüssiger schwefliger Säure in der Wärme (bei etwa 40') erwähnt, dieser Behandlung wird jedoch nicht Montanwachs, sondern lediglich Paraffin unterworfen, das aus Braunkohlenteer durch Kaltextraktion mit flüssiger schwefliger Säure ausgeschieden ist. In diesem Falle hat die Erwärmung der schwefligen Säure nur den Zweck, das Paraffin durch Aufschmelzen zu verflüssigen, um eine möglichst quantitative Abtrennung durch Schichtenbildung herbeizuführen. Eine Verbesserung der Extraktionswirkung ist mit der Anwendung warmer schwefliger Säure weder beabsichtigt, noch überhaupt in diesem Falle möglich, weil die ölhaltige Schwefligsäure im Gegensatz zu reiner Schwefligsäure für Paraffin ein starkes Lösungsvermögen hat, das durch Erhöhung der Temperatur noch gesteigert werden würde.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung und Zerlegung von Bitumen aus bitumenhaltigen Rohstoffen, insbesondere Braunkohle, mit flüssiger schwefliger Säure, dadurch gekennzeichnet, daß man die betreffenden Materialien in der Wärme behandelt und die vom Rückstand getrennten Extrakte von flüssiger schwefliger Säure befreit.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die Extraktion in der Weise vornimmt, daß man das Material mehrmals behandelt und gegebenenfalls durch Anwendung von verschieden hohen Temperaturen und/oder verschiedenen Lösungsmitteln zerlegt.
3. Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man bitumenhaltiges Material in bekannter Weise zunächst bei tiefen Temperaturen ganz oder teilweise entharzt und danach eine Behandlung nach Anspruch i und 2 vornimmt.
4. Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des bitumenhaltigen Materials der durch flüssige schweflige Säure oder andere Lösungsmittel gewonnene Gesamtextrakt nach Anspruch 2 und 3 behandelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das für die Extraktion benutzte Lösungsmittel mehrmals verwendet wird, ohne zuvor vom Extrakt getrennt worden zu sein, z. B. derart, daß in an sich bekannter Weise im Gegenstrom gearbeitet wird, daß also mit dem extraktreichsten Lösungsmittel das noch nicht extrahierte Material und mit frischem Lösungsmittel erst das schon weitgehend extrahierte Material behandelt wird oder für eine Extraktionsstufe in fortlaufendem Betrieb mehrmals dasjenige Lösungsmittel verwendet wird, das zur Durchführung derselben Extraktionsstufe in einer vorhergegangenen Charge bereits verwendet worden ist.
6. Abänderung der Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung von Extrakt und Extraktionsrückstand, soweit sie nicht durch Schichtenbildung von selbst eintritt, durch Filterung vorgenommen wird, wobei die Filterung in einer besonderen Apparatur oder in der Extraktionsapparatur selbst dadurch bewirkt werden kann, daß in oder an dem Extraktionsgefäß ein Filter vorgesehen ist und als Filterdruck der natürliche Überdruck der schwefligen Säure benutzt wird.