-
Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffölen aus Kohleextraktionsprodukten
durch katalytische Druckhydrierung Bei der Gewinnung von Benzin und anderen Ölen
aus Kohleextraktionsprodukten durch Druckhydrierung treten vielfach dadurch Schwierigkeiten
auf, daß sich im Reaktionsgefäß hochmolekulare Stoffe, wie Asphalt und Koks, abscheiden.
Dadurch wird die Ausbeute an-01 erheblich verringert,. und außerdem besteht dabei
die Gefahr, daß 'diese Stoffe in die Pumpen, die zur Förderung der Reaktionsprodukte
dienen, gelangen und dort Störungen durch Verstopfungen verursachen.
-
Es wurde nun gefunden, daß man aus Kohleextraktionsprodukten in ungestörtem
konti= nuierlichem Betrieb mit nur ganz geringen Verlusten hochwertige Produkte
gewinnen kann; wenn man den Köhleextrakt in der Weise druckhydriert, daß -man die
nicht dampfförmig abziehenden Bestandteile des Hydrierungspröduktes ganz oder teilweise
vor der dem Aufheizen vorausgehenden Kompression dem zu hydrierenden Kohleextrakt,
gegebenenfalls zusammen mit anderen Ölen, zumischt. . Es war überraschend, daß durch
die Zumischung der genannten hochmolekularen Hydrierungsprodukte von KohleextraXt
infolge ihrer besonderen, sie von Kohlehydrierüngsprodukten unterscheidenden. Beschaffenheit
alle bisher bei der Druckhydrierung von Kohleextraktions-. produkten auftretenden
Schwierigkeiten beseitigt werden.
Die Zumischung der nicht verdampften
Bestandteile zu dem frischen Kohleextrakt erfolgt zweckmäßig, bevor aus diesem das
Extraktionsmittel abgetrennt worden ist.
-
Die dampfförmig abziehenden Hydrieruugs: produkte werden kondensiert
und durch Ddstillation in Benzin, Mittelöl und Schwer-T zerlegt. Das Schweröl kann
ganz oder teilweise dem zu hydrierenden frischen Extrakt zugesetzt werden, ebenso
ein Teil des Mittelöles. Der andere Teil des Mittelöles kann gegebenenfalls als
Verdünnungsmittel für einen nicht ins Reaktionsgefäß zurückgeführten Teil des Hydrierungsrückstandes
dienen, falls dieser von Feststoffen befreit werden soll, um so einerseits Heizöl,
andererseits den im Rückstand enthaltenen wiederverwendbaren Katalysator zu gewinnen.
-
Das Verfahren 'ermöglicht es somit, aus Kohleextrakt in ungestörtem
Betrieb ein Ben-
| zin mit hoher Oktanzahl sowie gute Diesel- |
| e undzu gewinnen. Wenn man die |
| durch Kondensation gewonnenen Mittel- und |
Schweröle in der erwähnten Weise teils ins Reaktionsgefäß zurückführt, teils mit
Hydrierungsrückstand mischt und die Mischung filtriert oder zentrifugiert, so ist
das Verfahren in vorteilhafter Weise vereinfacht, und man erhält nur zwei Endprodukte,
nämlich Benzin und hochwertiges Heizöl mit niedrigem Stockpunkt.
-
Die Hydrierung des Extraktes wird bei den für die Druckhydrierung
üblichen Temperaturen und Drucken durchgeführt. .Zweckmäßig arbeitet man bei Temperaturen
von 450 bis 5oo ° und unter einem Druck von mehr als Zoo at, z. B. von 3oo at, 7oo
at oder mehr.
-
Als Katalysatoren kommen die gleichen wie für die Druckhydierung von
Kohle in Betracht, so z. B. Molybdänsäure, Schwermetallsulfide oder organische Zinnverbindungen,
insbesondere auf Trägern wie Grude. Mit besonderem Vorteil verwendet man Eisen oder
Eisenoxyd oder natürliche Massen, welche diese in wesentlichen Mengen enthalten,
z. B. Raseneisenerz oder die Rückstände vom Aufschluß des Bauxits.
-
An Hand der beiliegenden Abbildungen sollen beispielsweise Ausführungsformen
des Verfahrens näher beschrieben werden.
-
Aus dem Behälter a der Abb. i fließt der zu hydrierende Kohleextrakt
zusammen mit dem bei der Extraktion angewandten Lösungsmittel in den Mischbehälter
b. Hier wird er mit einem Teil des aus dem gleichen Extrakt gewonnenen Hydrierungsrückstandes
vermischt, der durch die Leitung c aus dem heieen Abscheider d zugeführt wird. Durch
die Leitung f wird außerdem noch der in der Destillaiionsanlage'g gewonnene Rückstand
der in h kondensierten, dampfförmig aus dem Reaktionsgefäß e ausgetretenen Ole eingebracht.
Die Mischung wird dann in i durch Destillation von dem zur Extraktion benutzten
Lösungsmittel, das bei k austritt, befreit und nach lugabe eines Teils des in der
Destillationsanäge g gewonnenen Mittelöles durch die Lei-_#ing l dem Reaktionsgefäß
e zugeführt. Zuvor :wird noch .bei m Katalysatorbrei zugesetzt, der aus dem in d
abgeschiedenen Rückstand, soweit er nicht dem Extrakt zugesetzt wurde, durch Zentrifugieren
in n abgetrennt worden war. Gefäß o dient zum Mischen des Ausgangsstoffes mit dem
Katalysator, Gefäß zum Messen der eingebrachten Mengen.
-
In dem heißen Abscheider d .erfolgt eine Zerlegung der Hydrierungsprodukte
in gas-und dampfförmig" abziehende Stoffe und in Rückstand. Dieser wird teils zur
Vermischung mit frischem Extrakt in b verwendet, teils in n unter Zusatz von Mittelöl,
das durch Leitung q aus der Destillationsanlage g zufließt, von festen Bestandteilen
befreit. Das so gewonnene Öl kann ohne weiteres als Heizöl verwendet werden. Die
dampfförmig aus dem Abscheider d austretenden Stoffe werden in h kondensiert und
in g in Fraktionen zerlegt.
-
Abb. 2 zeigt die schematische- Darstellung einer Ausführungsform .des
Verfahrens, bei. welcher der gesamte, im Beißen Abscheider d abgetrennte; nicht
dampfförmig abziehende Teil des Hydrierungsproduktes dem zu hydrierenden frischen
Extrakt zugemischt wird.
-
Beispiel ioo t Extrakt aus Ruhrsteinkohle werden in der oben beschriebenen
Weise bei 48o° unter einem Druck von 3oo at hydriert. Der Extraktdurchsatz beträgt
hierbei o,45 kg je 1 Katalysatorraum und Stunde. Als Produkte erhält man: i.
30 t bis zu Zoo ° siedendes Benzin mit einem spez. Gewicht o,832 (15), das
sich leicht mit Schwefelsäure reinigen läßt und infolge seiner hohen Oktanzahl (85)
besonders geeignet ist zur Verbesserung von anderen Benzinen mit schlechtem Klopfwert.
-
2. 55 t . Heizöl mit einem Stockpunkt von - io bis - 2o'. etwa 3 bis
4 t Wasser und ein Gas, aus dem sich noch wertvolle leichte Kohlehwasserstoffe gewinnen
lassen.
-
Beispie12 In einem Hochdruckofen von 3,11 Inhalt werden stündlich
5;6 kg eines aus 33,3°/o Steinkohleextrakt und 66,7°/o katalysatorhaltigem Rückstand
der Druckhydrierung dieses Extraktes bestehenden Gemisches unter einem Druck von
65o at bei 485 ° druckhydriert. Der Durchsatz - auf Kohleextrakt bezogen-beträgt
o,6 kg je-Stunde und 1 Ofenraum und die zugeführte Wasserstoffmenge io cbm pro Stunde
(bei Atmosphärendruck gemessen). Die gesamten
gas- und dampfförmigen,
flüssigen und festen Reaktionsproduckte gelangen in einen Abscheider, der hinter
dem Ofen angebracht ist und dessen Temperatur 450' beträgt. Aus diesem ziehen stündlich
1,58 kg .(= 85 °/o des Extraktgewichtes) als dampfförmige Reaktionsprodukte
ab. Das erhaltene Destillat enthält 29,3 % sehr klopffestes Benzin. Das vom Benzin
befreite Destillat ist ein asphaltfreies Gemisch von Mittel- und Schweröl, hat eine
Viscosität von 1,5' E bei 2,o' und den Stockpunkt -6o°. Die Verluste durch
Gas- und Wasserbildung betragen i5 °/a. Aus dem Abscheider werden stündlich 3,73
kg Rückstand abgezogen. Dieser - besitzt einen Stockpunkt von o ° und eine Viscosität
von 2o' E bei 50'.
Er wird mit dem in.ihm enthaltenen Katalysator (Raseneisenerz)
zu frischem Steinkohleextrakt zugesetzt und liefert mit ihm ein gut pumpfähiges
Gemisch.