DE2635388A1 - Kohleverfluessigungsverfahren - Google Patents
KohleverfluessigungsverfahrenInfo
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
DR. J.-D. FRHR. von UEXKULL
DR. ULRICH GRAF STOLBERG DtPL-[NG. JÜRGEN SUCHANTKE
Exxon Research and (Prio: 7. Ättgust 1975
Engineering Company us 6ς>2 g5(. _
P.O. Box 55
Linden, N.J./V.St.A. Hamburg, 4. August 1976
Kolileverflüssigungsverfahren
Die Erfindung betrifft Kohleverflüssigungsverfahren und
insbesondere solche Verfahren, bei denen durch Extraktion mit einem Wasserstoffdonorlösungsmittel aus Kohle erhaltene
flüssige Produkte anschließend zur Herstellung von Lösungsmittel und zusätzlichen flüssigen Produkten hydriert werden.
Es sind verschiedene Kohleverflüssigungsverfahren entwickelt worden. Bei einem der vielversprechendsten dieser Verfahren
wird die Einsatzkohle zuerst mit einem Wasserstoff enthaltenden Gas und einem Wasserstoffdonorlösungsmittel bei erhöhter
Temperatur und erhöhtem Druck in einem Verflüssigungsreaktor kontaktiert und ein Teil des flüssigen Produkts wird dann
in einem Lösungshydrierungsreaktor katalytisch hydriert, um zusätzliche flüssige Produkte und für die Rückführung in die
Verflüssigungsstufe geeignetes Lösungsmittel zu gewinnen. Die Hydrierung wird gewöhnlich bei einem im wesentlichen
gleich hohen Druck und bei einer etwas niedrigeren Temperatur
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als bei der Verflüssigung durchgeführt. Die für die Hydrierung
erforderliche Wärme stammt von den gasförmigen Produkten der Verflüssigung, die ohne jegliche Kühlung direkt in den
Hydrierreaktor geleitet werden. Das flüssige Produkt des Verflüssigungsschrittes wird gewöhnlich in eine Niedrigdrucktrennvorrichtung
überführt, in der die Gase entfernt werden, und dann fraktioniert, wobei die leichteren Bestandteile als
Einsatzprodukt für die Hydrierung dienen und die schwereren Materialien durch Hydrierung, katalytisches Cracken, Verkoken
oder ähnliche Verfahren aufgearbeitet werden. Zusätzlich zu dem aus der Verflüssigungsstufe stammenden Wasserstoff wird
bei der Hydrierung Wasserstoff zugesetzt, der aus den Hydrierprodukten gewonnen wird. Dazu werden die von der Hydrierung
stammenden Gase zur Entfernung von Ammoniak und anderen
Bestandteilen gewaschen und dann das restliche Gas mit aufbereitetem Wasserstoff in den Hydrierreaktor eingeführt. Ein
Teil dieses Gasstroms wird auch in die Verflüssigungszone
zurückgeführt. Die flüssigen Produkte der Hydrierung werden fraktioniert, wobei die leichteren Bestandteile als Treibstoff
oder zu ähnlichen Zwecken dienen, während die schwereren Bestandteile als Lösungsmittel zurückgeführt oder als zusätzliche
Produkte gewonnen werden.
Wenngleich das beschriebene Verfahren gegenüber anderen Verflüssigungsverfahren
viele Vorteile besitzt, so hat sich doch
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gezeigt, daß der bei der Hydrierung verwendete Katalysator
dazu neigt, seine Aktivität zu verlieren und verhältnismäßig oft regeneriert oder ersetzt werden muß. Darüber hinaus sind erhebliche Mengen an aufbereitetem Wasserstoff für das Verfahren erforderlich und verhältnismäßig große Volumina an
Gas müssen aus dem rückgeführten Gasstrom zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Wasserstoffpartialdruckes im System
entfernt werden. Diese und weitere damit verbundene Probleme erhöhen die Verfahrenskosten beträchtlich und beschränken die Anwendungsmöglichkeiten dieses Verfahrens.
dazu neigt, seine Aktivität zu verlieren und verhältnismäßig oft regeneriert oder ersetzt werden muß. Darüber hinaus sind erhebliche Mengen an aufbereitetem Wasserstoff für das Verfahren erforderlich und verhältnismäßig große Volumina an
Gas müssen aus dem rückgeführten Gasstrom zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Wasserstoffpartialdruckes im System
entfernt werden. Diese und weitere damit verbundene Probleme erhöhen die Verfahrenskosten beträchtlich und beschränken die Anwendungsmöglichkeiten dieses Verfahrens.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von flüssigen Produkten aus Kohle
zu entwickeln, bei dem die oben aufgeführten Schwierigkeiten zumindest teilweise überwunden werden und das-die JHerstellung der genannten Produkte unter geringeren Kosten als bisher
erlaubt.
zu entwickeln, bei dem die oben aufgeführten Schwierigkeiten zumindest teilweise überwunden werden und das-die JHerstellung der genannten Produkte unter geringeren Kosten als bisher
erlaubt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zur Herstellung von flüssigen Kohlenwasserstoffen aus Kohle oder ähnlichen
verflüssigbaren kohlenstoffhaltigen Feststoffen vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die kohlenstoffhaltigen Feststoffe in einer Verflüssigungszone unter Verflüssigungsbedingungen mit einem Wasserstoffdonorlösungsmittel und einem Wasserstoff enthaltenen Gas kontaktiert, das Verflüssigungs-
verflüssigbaren kohlenstoffhaltigen Feststoffen vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die kohlenstoffhaltigen Feststoffe in einer Verflüssigungszone unter Verflüssigungsbedingungen mit einem Wasserstoffdonorlösungsmittel und einem Wasserstoff enthaltenen Gas kontaktiert, das Verflüssigungs-
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produkt aus der Verflüssigungszone abnimmt, es in gasförmige
und flüssige Produkte auftrennt, zumindest aus einem Teil der gasförmigen Produkte unter Gewinnung eines Wasserstoff enthaltenden
Produkts Ammoniak und saure Bestandteile entfernt, flüssige, Wasserstoffdonorlösungsmittelbestandteile enthaltende
Kohlenwasserstoffe aus den flüssigen Produkten gewinnt,
letztere zusammen mit dem den Wasserstoff enthaltenden Gas unter geeigneten Bedingungen in eine Zone zur katalytisehen
Lösungshydrierung einbringt, das hydrierte Produkt aus der Hydrierzone abnimmt, es in eine gasförmige und eine flüssige
Fraktion trennt, zumindest ein Teil der gasförmigen Fraktion in die Verflüssigungszone zurückführt und aus der flüssigen
Fraktion die gewünschten flüssigen Produkte sowie zur Rückführung als Lösungsmittel in der Verflüssigungszone geeignete
Anteile gewinnt.
Erfindungsgemäß können hydrierte flüssige Produkte aus hochwertiger
sowie geringere Qualität aufweisender Steinkohle, aus Braunkohle oder auch aus ähnlichen Einsatzmaterialien
gewonnen werden, indem das Einsatzprodukt zuerst bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in einem Verflüssigungsreaktor
mit einem Wasserstoff enthaltenden Gas und einem Wasserstoffdonorlösungsmittel
behandelt und dann das Verflüssigungsprodukt ausreichend abgekühlt wird, so daß das Produkt vorzugsweise
ohne eine wesentliche Verminderung des Druckes in eine gas-
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förmige und eine gewöhnlich flüssige Kohlenwasserstofffraktion
getrennt werden kann. Die gasförmige Fraktion wird gewöhnlich zur Entfernung von Ammoniak und sauren Gasen zum Beispiel Chlorwasserstoff
mit Wasser und dann zur Entfernung von Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und ähnlichen Verbindungen mit
Monoäthanolamin, Diäthanolamin oder einem ähnlichen Lösungsmittel gewaschen.
Die gewöhnlich flüssige Kohlenwasserstofffraktion wird weiter fraktioniert, wobei eine Destillatfraktion und eine über etwa
538 C siedende Sumpffraktion gewonnen werden. Die gasförmige
Fraktion, die normalerweise hauptsächlich aus Wasserstoff und gewöhnlich gasförmigen Kohlenwasserstoffen besteht, und zumindest
ein Teil der Destillatfraktion werden dann auf Hydriertemperatur erhitzt und in einen Reaktor zur katalytischen
Lösungsmittelhydrierung, im folgenden als Lösungshydrierung bezeichnet, vorzugsweise einem mehrstufigen Reaktor, in dem
das Produkt zwischen den Reaktorabschnitten abgeschreckt wird, zur Herstellung von Lösungsmittel und zusätzlichen flüssigen
Produkten eingebracht. Die Produkte der Hydrierung werden dann vorzugsweise bei im wesentlichen Hydrierdruck in eine gas-
bzw. dampfförmige hauptsächlich aus Wasserstoff und bis zu etwa 3710C siedenden Kohlenwasserstoffen bestehende Fraktion
und eine flüssige Fraktion getrennt. Die gasförmige Fraktion wird in den Verflüssigungsreaktor zurückgeführt und die flüssige
Fraktion wird zur Gewinnung von Naphtha, Lösungsmittel, zu-
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sätzlichen flüssigen Produkten und einer schweren Sumpffraktion,
die durch Hydrierung, Verkoken, katalytisches Cracken oder ähnliche Verfahren aufgearbeitet werden kann, fraktioniert.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden solche Bestandteile
aus den Verflüssigungsprodukten entfernt, die sonst einen schädlichen Einfluß auf den bei der Hydrierung verwendeten
Katalysator haben würden. Weiterhin wird durch das erfindungsgemäße Verfahren die Gasmenge, die mit dem Einsatzprodukt im
Hydrierreaktor kontaktiert werden muß, verringert, was zu einer wesentlichen Verminderung der zu reinigenden Gasmenge zur
Aufrechterhaltung der erforderlichen Wasserstoffkonzentration und anderen Vorteilen führt. Diese genannten Vorteile machen
das erfindungsgemäße Verfahren erheblich attraktiver als die bekannten Verfahren.
Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung, einer schematischen Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
beschrieben werden.
Aus einem Vorratsbehälter oder einer Einsatzproduktvorbereitungszone
(nicht eingezeichnet) wird die Einsatzkohle über Leitung 10 in das System eingebracht und mit einem vorerhitzten
Wasserstoffdonorlösungsmittel, das über Leitung 11 eingegeben
wird, kombiniert, so daß in der Aufschlämmungszone 12 eine
Aufschlämmung gebildet wird. Als Einsatzkohle werden gewöhnlich
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aus festen Teilchen bestehende Steinkohle, Braunkohle oder eine Mischung dieser oder anderer ähnlicher Materialien verwendet.
Die größte Abmessung der Kohleteilchen kann etwa 6 mm oder mehr betragen. Vorzugsweise sind die Teilchen jedoch
zerkleinert und werden durch Siebe mit einer lichten Maschenweite von 2 mm oder weniger gesiebt. Im allgemeinen wird es
bevorzugt, die Einsatzkohleteilchen zur Entfernung von überschüssigem Wasser zu trocknen. Dies kann entweder nach herkömmlichen
Verfahren vor dem Mischen der Festteilchen mit dem Lösungsmittel in der Aufschlämmungszone oder durch Mischen
der nassen Festteilchen mit heißem Lösungsmittel bei einer Temperatur oberhalb des Siedepunkts von Wasser vorzugsweise
bei etwa 121 bis etwa 177 C geschehen, um das Wasser in der Aufschlämmungszone zu verdampfen.
Der Feuchtigkeitsgehalt in der Einsatzaufschlämmung wird vorzugsweise
auf weniger als etwa 2 Gew.% verringert.
Das zur Kohle/Lösungsmittel-Aufschlämmungsherstellung verwendete
Wasserstoffdonorlösungsmittel ist normalerweise ein
aus Kohle erhaltenes Lösungsmittel, vorzugsweise ein rückgeführtes hydriertes Lösungsmittel, das mindestens 20 Gew.%
an Verbindungen enthält, die bei den erhöhten Temperaturen von etwa 371 bis 482 C in Kohleverflüssigungsreaktoren als
Wasserstoffdonoren bekannt sind. Lösungsmittel, die zumindest
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50 Gew.% solcher Verbindungen enthalten, werden bevorzugt.
Repräsentative Verbindungen dieses Typs sind unter anderen
Indan, C1 -C. 2~Tetrahydronaphthaline, C12-und C. ^-Acenaphthene, Di-, Tetra- und Octahydroanthracene, Tetrahydroacenaphthene, Crysen, Phenanthren, Pyren und andere Derivate von teilweise gesättigten aromatischen Verbindungen. Solche Lösungsmittel sind in der Literatur beschrieben und den Fachleuten bekannt. Die sich nach der Hydrierung eines zurückgeführten Lösungsmittels ergebende Lösungsmittelzusammensetzung hängt teilweise von der speziell eingesetzten Kohle, von den Verfahrensschritten und den Verfahrensbedingungen sowie von den bei
der vorangegangenen Hydrierung der zur Rückführung ausgewählten Fraktion im Anschluß an die Verflüssigung verwendeten Bedingungen ab. In der Aufschlämmungszone 12 wird die
Einsatzkohle gewöhnlich mit dem durch Leitung 11 zurückgeführten Lösungsmittel in einem Verhältnis von Lösungsmittel zu Kohle von etwa 0,8:1 bis etwa 2:1 gemischt. Das beim
Anfahren des Verfahrens anfänglich verwendete Lösungsmittel und jegliches erforderliches aufbereitetes Lösungsmittel
können über Leitung 13 in das System eingebracht werden.
Repräsentative Verbindungen dieses Typs sind unter anderen
Indan, C1 -C. 2~Tetrahydronaphthaline, C12-und C. ^-Acenaphthene, Di-, Tetra- und Octahydroanthracene, Tetrahydroacenaphthene, Crysen, Phenanthren, Pyren und andere Derivate von teilweise gesättigten aromatischen Verbindungen. Solche Lösungsmittel sind in der Literatur beschrieben und den Fachleuten bekannt. Die sich nach der Hydrierung eines zurückgeführten Lösungsmittels ergebende Lösungsmittelzusammensetzung hängt teilweise von der speziell eingesetzten Kohle, von den Verfahrensschritten und den Verfahrensbedingungen sowie von den bei
der vorangegangenen Hydrierung der zur Rückführung ausgewählten Fraktion im Anschluß an die Verflüssigung verwendeten Bedingungen ab. In der Aufschlämmungszone 12 wird die
Einsatzkohle gewöhnlich mit dem durch Leitung 11 zurückgeführten Lösungsmittel in einem Verhältnis von Lösungsmittel zu Kohle von etwa 0,8:1 bis etwa 2:1 gemischt. Das beim
Anfahren des Verfahrens anfänglich verwendete Lösungsmittel und jegliches erforderliches aufbereitetes Lösungsmittel
können über Leitung 13 in das System eingebracht werden.
Die Kohle/Lösungsmittel-Aufschlämmung wird aus dem Kessel
durch Leitung 14 zusammen mit den zurückgeführten Gasen aus Leitung 15 in den zur Vorheizung der gemischten Phasen dienenden
Ofen 16 eingebracht, wo die Einsatzmaterialien auf eine
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Temperatur von etwa 399 bis 51O°C erhitzt werden. Die durch
Leitung 17 abgeführte Mischung von heißer Aufschlämmung und
zurückgeführten Gasen enthält etwa 1 bis 8 Gew.% und vorzugsweise etwa 2 bis 5 Gew.% Wasserstoff bezogen auf eine feuchtigkeits-
und aschefreie Kohle. Diese heiße Einsatzproduktmischung gelangt dann in den Verflüssigungsreaktor 18, der auf einer
Temperatur von etwa 399 bis 510 C und einem Druck von etwa 70,3
bis 210,9 atü und vorzugsweise von etwa 115,5 bis 175,8 atü
gehalten wird. Wenngleich in der Zeichnung nur ein Verflüssigungsreaktor eingezeichnet ist, können auch mehrere parallel
oder in Serie geschaltete Reaktoren verwendet werden. Die Verweilzeit der Flüssigkeit im Reaktor 18 beträgt gewöhnlich
5 bis 100 Minuten und vorzugsweise etwa 10 bis 60 Minuten.
In der Verflüssigungszone werden hochmolekulare Kohlebestandteile
abgebaut und zu niedermolekularen gasförmigen, dampfförmigen und flüssigen Produkten hydriert. Das Wasserstoffdonorlösungsmittel
liefert Wasserstoffatome, die mit den
von der Kohle freigesetzten organischen Radikalen reagieren und deren Rekombination verhindern. Der zusammen mit der Aufschlämmung
eingebrachte, im zurückgeführten Gasstrom enthaltene Wasserstoff dient als Ersatzwasserstoff für an Wasserstoff
verarmte Wasserstoffdonormoleküle des Lösungsmittels und bewirkt die Bildung von zusätzlichen Wasserstoffdonormolekülen
durch Hydrierung in situ. Die Verfahrensbedingungen in der
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Verflüssigungszone werden so gewählt, daß ausreichend
Wasserstoffdonorvorläufer und zur selben Zeit ausreichend
viel flüssiges Produkt für eine geeignete Durchführung der Lösungshydrierung erzeugt werden. Diese Bedingungen können
je nach Anforderungen verändert werden.
Die Verflüssigungsprodukte einschließlich gasförmiger Verflüssigungsprodukte
wie Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Ammoniak, Wasserstoff, Schwefelwasserstoff, Methan, Äthan, Äthylen,
Propan, Propylen und ähnliche Verbindungen, nicht abreagierter Wasserstoff der Einsatzproduktaufschlämmung, Lösungsmittel
und schwerere Verflüssigungsprodukte werden über den Kopf des
Verflüssigungsreaktors durch Leitung 19 abgenommen. In der
Trennvorrichtung 20 werden die Verflüssigungsprodukte bei
im wesentlichen Verflüssigungsreaktordruck und einer nur geringfügig
niedrigeren Temperatur als bei der Verflüssigung in dampf- und gasförmige Produkte, die über Leitung 21 abgeführt
werden, und in flüssige Produkte, die über Leitung abgeführt werden, getrennt. Die gas- und dampfförmigen Produkte
werden durch den Wärmeaustauscher 23 geleitet, wo sie auf eine Temperatur zwischen etwa 204 und 371 C abgekühlt werden.
Dann werden sie immer noch im wesentlichen unter dem gleichen Druck wie in der Verflüssigungszone über Leitung 24 in die
Heißverflüssigungstrennvorrichtung 25 eingebracht. Gase und Dämpfe werden über Leitung 26 und Flüssigkeiten über Leitung
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27 aus der Trennvorrichtung 25 abgenommen. Ein Teil der flüssigen Produkte kann über Leitung 28 als Waschöl zur Trennvorrichtung
20 zurückgeführt werden. Die durch Leitung 26 abgenommenen Gase und Dämpfe werden durch den Wärmeaustauscher
2 9 geleitet, wo sie ohne wesentliche Verringerung des Druckes weiter und vorzugsweise auf im wesentlichen Raumtemperatur
abgekühlt werden. Vom Wärmeaustauscher strömen die Gase und Dämpfe durch Leitung 30 in die Kaltverflüssigungstrennvorrichtung
31, wo eine weitere Auftrennung stattfindet. Über Leitung 32 wird ein Gasstrom abgenommen, der Wasserstoff,
Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Chlorwasserstoff, gewöhnlich gasförmige Kohlenwasserstoffe
und einige im Naphthasiedebereich siedende Kohlenwasserstoffe enthält. Gelöste Gase enthaltende, aber hauptsächlich aus bei
Atmosphärendruck unter etwa 371 C siedenden Kohlenwasserstoffen
bestehende flüssige Produkte werden über Leitung 33 gewonnen. Durch Kondensation von Wasserdampf gebildetes saures Wasser
wird über Leitung 34 aus der Trennvorrichtung 31 abgeführt.
Die aus der Kaltverflüssigungstrennvorrichtung gewonnenen Gase und Dämpfe werden über Leitung 32 in den Wasserwäscher 35 geleitet,
wo sie mit über Leitung 36 eingebrachtem Wasser zur Entfernung von Ammoniak, Chlorwasserstoff und anderen wasserlöslichen
Bestandteilen in Berührung gebracht werden. Als Wäscher eignen sich ein herkömmlicher Sprühwäscher, ein
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Venturiwäscher oder andere entsprechende Wäscher. Die gewaschenen Gase und Dämpfe werden dann durch Leitung 37 zum
Wäscher 38 geleitet, wo sie mit Monoäthanolamin, Diäthanolamin oder einem entsprechenden Lösungsmittel, das über Leitung
3 9 eingebracht wird, zur Entfernung von Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und anderen sauren Gasen kontaktiert werden.
Das verbrauchte Waschwasser des Wäschers 35 wird über Leitung 40 abgeführt. Das verbrauchte Lösungsmittel des Wäschers 38
wird über Leitung 41 zu einer nicht eingezeichneten Lösungsmittelaufbereitungsanlage
geleitet. Die Wiederaufbereitung wird je nach im verbrauchten Lösungsmittel enthaltenen Verunreinigungen
und aufgrund anderer Faktoren nach geeigneten Verfahren durchgeführt.
Die von Ammoniak und sauren Gasen befreiten Gase und Dämpfe werden aus dem Wäscher 38 über Leitung 43 entweder durch .
Leitung 44 und Ventil 45 direkt zum Kompressor 46 zur Lösungshydrierung oder bei geschlossenem Ventil 45 und geöffnetem
Ventil 47 durch Leitung 48 zum Naphthawäscher 49 geleitet. Hier werden die Gase und Dämpfe im Gegenstrom mit Naphtha,
das durch Leitung 50 und Ventil 51 eingeleitet wird, zwecks Entfernung von Kohlenmonoxid, Methan und höheren Kohlenwasserstoffen
kontaktiert. Diese Naphthawäsche führt zu einem Gas mit höherer Reinheit und verringert somit die Reinigungserfordernisse
des Systems. Das so gewaschene Gas wird
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über Leitung 52 und Ventil 53 in die Leitung 44 eingespeist. Das Gas oder die Mischung von Gas und Dämpfen, die in den
Kompressor über Leitung 44 eingebracht werden, enthalten gewöhnlich durch das Waschen nicht entferntes Kohlenmonoxid
und leichtere Kohlenwasserstoffgase. Ein Teil der Gase und
Dämpfe wird gewöhnlich über Leitung 54 einer nochmaligen Reinigung unterworfen, um die Ansammlung solcher Materialien
im Reaktionssystem zu verhindern. Das Waschnaphtha wird über Leitung 55 abgenommen und kann durch die Entfernung absorbierter
Materialien wieder aufbereitet werden.
Die Naphthawäsche ist kein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen
Verfahrens und kann deshalb ausgelassen werden. Der durch den Verzicht auf die Naphthawäsche erforderliche höhere
Reinheitsgrad stellt einen Nachteil dar, aber in vielen Fällen wird dennoch diese Verfahrensweise bevorzugt. Wenn
das Naphtha nicht zum Waschen verwendet wird, kann es über Leitung 56 abgezogen werden.
Die über Leitung 22 aus der Trennvorrichtung 20 abgenommene
Flüssigkeit wird durch ein Druckminderventil 57 geleitet, wodurch der Druck auf etwa 7 atü oder weniger verringert wird.
Die von der Trennvorrichtung 25 über Leitung 27 und von der Trennvorrichtung 31 über Leitung 33 abgezogenen Flüssigkeiten
werden ebenfalls durch Druckminderventile 58 und 59 geleitet,
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wodurch die Drücke in entsprechender Weise verringert werden. In den Wärmeaustauschern 60 und 61 werden die Flüssigkeiten
annähernd auf die Temperatur der Flüssigkeit in Leitung 22 erhitzt. Die drei heißen Flüssigkeitsströme werden durch die
Leitungen 62 und 63 in die unter Atmosphärendruck arbeitende Fraktionieranlage 64 eingespeist.
In der unter Atmosphärendruck arbeitenden Fraktionieranlage wird das eingespeiste Material fraktioniert und über Kopf
wird mittels Leitung 65 eine hauptsächlich aus Gasen und bis etwa 2O4 C siedenden Naphthabestandteilen bestehende Fraktion
abgenommen. Diese Fraktion wird im Wärmeaustauscher 66 abgekühlt und durch Leitung 67 zur Trommel 68 geleitet, wo die Gase
über Kopf durch Leitung 69 abgeführt werden. Diese Gase können als Brennstoff zur Erzeugung der für das Verfahren notwendigen
Wärme oder für andere Zwecke verwendet werden. Die flüssigen Produkte aus der Bestillattrommel 68 werden über Leitung 70
abgenommen und ein Teil des Naphthas kann über Leitung 71 in den oberen Teil der Fraktionierkolonne als Rückfluß eingebracht
werden. Die restliche Flüssigkeit kann über Leitung 72 T Ventil
51 und Leitung 5O in den Wäscher 49 zur Absorption von Kohlenmonoxid
und gewöhnlich gasförmigen Kohlenwasserstoffen wie oben beschrieben geleitet werden. Diese Gewinnung von Naphtha
aus dem Verflüssigungsprodukt und seine Verwendung zur Entfernung von Kohlenmonoxid und niedermolekularen Kohlenwasser-
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stoffen aus dem Dampf- bzw. Gasstrom erlaubt die Eliminierung von im Gasstrom vorhandenen Bestandteilen, die sonst den
wirksamen Wasserstoffpartialdruck in dem Lösungshydrierreaktor wesentlich verringern und die Katalysatoraktivität verschlechtern
sowie die Deaktivierungsgeschwindigkeiten erhöhen. Alternativ kann das Naphtha durch Leitung 73 und Ventil 74
geleitet werden und als Einsatzmaterial für die im folgenden beschriebene Lösungshydrierung verwendet werden. Dieser
Flüssigkeitsstrom kann auch als Produktnaphtha gewonnen werden.
Eine oder mehrere Mittelfraktionen, die im Bereich von etwa 121 bis 371 C sieden, werden von der Fraktionierkolonne 64
als Einsatzprodukt für die Lösungshydrierung abgenommen. Es werden im allgemeinen vorzugsweise eine verhältnismäßig leichte
Fraktion aus hauptsächlich unter etwa 260 C siedenden Bestandteilen
über Leitung 75, Abstreifvorrichtung 76, Rückflußleitung 77 und Leitung 78 und eine schwerere Mittelfraktion aus hauptsächlich
unter 371 C siedenden Bestandteilen über Leitung 79, Abstreifvorrichtung 80, Rückflußleitung 81 und Leitung 82
abgenommen. .Diese beiden Destillatfraktionen zusammen mit einer niedriger siedenden Über-Kopf-Fraktion werden falls
Naphtha nicht zum Waschen oder als Produkt abgezogen wird, über Leitung 83 als Einsatzprodukt zur Lösungshydrierungsanlage
geleitet. Die Sumpffraktion der Kolonne 64 besteht hauptsächlich aus bei über 371 C siedenden Bestandteilen und
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wird über Leitung 84 abgenommen, im Erhitzer 85 auf etwa
bis 413 C erhitzt und in eine Vakuumfraktionieranlage 86 mittels Leitung 87 eingebracht.
In der Vakuumfraktionierkolonne wird das Einsatzprodukt unter verringertem Druck destilliert, wobei eine über-Kopf-Fraktion
gewonnen wird, die über Leitung 88 abgezogen, im Wärmeaustauscher 89 abgekühlt und dann durch die Leitung 90 zur
Destillattrommel 91 geleitet wird. Gase und Dämpfe, die als Brennstoffe verwendet werden können, werden über Leitung 92
abgenommen, während die Flüssigkeiten über Leitung 93 abgezogen werden. Eine schwerere Mittelfraktion zum Beispiel
hauptsächlich aus unter etwa 454°C siedenden Bestandteilen bestehend, kann mittels Leitung 94, Wärmeaustauscher 95,
Rückflußleitung 96 und Leitung 97 gewonnen werden. Ein noch
schwererer Seitenstrom kann über Leitung 98 abgezogen werden. Diese drei Destillatfraktionen werden als Einsatzmaterial
über Leitung 99 zur Lösungshydrierungsanlage geleitet. Die
bei über 538 C siedende und nicht abreagierte Kohlenreste enthaltende Sumpffraktion wird von der Vakuumfraktionierkolonne
über Leitung 100 abgezogen und kann zur Herstellung von Wasserstoff vergast werden, als Einsatzprodukt zum Verkoken
oder katalytischen Cracken verwendet werden oder auf andere Art und Weise aufgearbeitet werden. In dem in der
Zeichnung gezeigten System wird diese schwere Sumpffraktion
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in eine Verkokungsanlage 101 zur Aufarbeitung in leichtere Produkte geleitet.
Die beschriebene Fraktionierungsstufe kann durch verschiedene andere Verfahrensweisen ersetzt werden. So können zum Beispiel
die flüssigen Produkte aus den beschriebenen Trennvorrichtungen in eine Zentrifuge, eine die Gravität ausnutzende Absetzanlage,
auf einen Filter oder ähnliche zur Entfernung von nicht abreagierter Kohle geeignete Vorrichtungen vor der Fraktionierung
gegeben werden. Antilösungsmittel wie Hexan, Decalin oder bestimmte flüssige Petroleumkohlenwasserstoffe können
den Verflüssigungsprodukten zugesetzt werden, um die Abscheidung der nicht abreagierten Kohle und Asche von den flüssigen
Produkten zu erleichtern. Verfahren dieser Art sind durch die Literatur bekannt. Die nach der Abtrennung der Feststoffe
zurückbleibenden Flüssigkeiten können durch Fraktionierung in eine Naphthafraktion, die im Wäscher 49 oder als Einsatzmaterial
für die Lösungshydrierungsanlage verwendet werden kann, eine oder mehrere Mittelfraktionen als Einsatzmaterialien
für den Lösungshydrierungsreaktor und falls erwünscht eine schwerere Fraktion, die durch Hydrocracken und andere Verfahren
aufgearbeitet werden kann, getrennt werden.
Eine andere vorteilhafte Verfahrensweise ist, die flüssigen Produkte der Trennvorrichtung 20 und der Trennvorrichtungen
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25 und 31 über Leitung 102 und Ventil 1O3 in die Verkokungszone 101 vorzugsweise eine Fließbettverkokungsanlage zu leiten,
wo die Flüssigkeiten durch thermisches Cracken und andere Reaktionen aufgearbeitet werden. Zur Verkokungsanlage gehört
gewöhnlich ein Fraktionierturm, in dem die dampfförmigen
Produkte der Verkokungsanlage zu einem über Kopf abgehenden Gasstrom, einem Naphthastrom, der falls erwünscht für den
Wäscher 49 verwendet werden kann, einen verhältnismäßig leichten zwischen etwa 204 und 371 C siedenden Flüssigkeitsstrom
zur Verwendung als Einsatzmaterial für die Lösungshydrierung, eine schwerere bei etwa 371 bis 538 C siedende
Fraktion zur Verwendung entweder als Einsatzmaterial für die Lösungshydrierung oder als Produktöl für die Aufarbeitungsanlagen
und eine schwerere Sumpffraktion getrennt werden, die als Einsatzprodukt für eine Vergasungsanlage verwendet
werden kann, in der Wasserstoff auf verschiedene Weise erzeugt bzw. aufgearbeitet wird. Die Verkokungsanlage liefert auch
flüssige Kohle. Diese kann anschließend zur Herstellung von Wasserstoff vergast oder für andere Zwecke verwendet werden.
Darüber hinaus können die Verflüssigungsprodukte auch nach anderen, für den Fachmann naheliegenden Methoden weiterverarbeitet
werden.
Das flüssige Einsatzprodukt für den Lösungshydrierreaktor enthält wie schon oben angegeben flüssige Kohlenwasserstoffe,
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die hauptsächlich aus bei 121 bis 371 C siedenden Bestandteilen .bestehen und aus der bei Atmosphärendruck arbeitenden
Fraktionieranlage 64 über Leitung 83 gewonnen werden, und ähnlichen Kohlenwasserstoffen aus der Verkokungszone 101.
Darüber hinaus kann das Einsatzmaterial schwerere bei 371 bis 538 C siedende Kohlenwasserstoffe von der Vakuumfraktionieranlage
86 zugeführt über Leitung 99 und von der Verkokungszone 101 enthalten. Diese Einsatzproduktbestandteile werden
in der Leitung 103 kombiniert und durch den Wärmeaustauscher 105 geleitet, wo sie durch indirekten Wärmeaustausch mit dem
aus dem Hydrierreaktor über Leitung 106 abgezogenen Hydrierungsprodukt
erhitzt werden. Der vorgewärmte Einsatzproduktstrom mit einer Temperatur von etwa 232 bis 316 C wird zum
Beispiel aus dem Wärmeaustauscher durch Leitung 107 abgezogen und zusammen mit Gas oder einer Mischung von Gas und Dampf
aus dem Kompressor 46 sowie mit aufbereitetem, in das System mittels der Leitung 109, dem Kompressor 110 und der Leitung
111 eingeführtem Wasserstoff in den Ofen 108 der Hydrieranlage eingeleitet. Im Ofen wird das kombinierte Einsatzmaterial
auf die Lösungshydriertemperatur erhitzt und dann über Leitung 112 in den Hydrierreaktor eingebracht. Der in der
Zeichnung gezeigte Reaktor ist ein zweistufiger Reaktor, durch den das Einsatzprodukt von oben nach unten geführt
wird und dessen erste Stufe 113 mit der zweiten Stufe 115
über Leitung 114 verbunden ist. Es können jedoch auch andere
Reaktoren verwendet werden.
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Der Lösungshydrierreaktor wird vorzugsweise bei einem etwas höheren Druck und bei einer etwas geringeren Temperatur als
der Verflüssigungsreaktor 18 betrieben. Die Temperatur, der Druck und der Durchsatz hängen in gewissem Ausmaß von dem
Charakter des verwendeten Einsatzmaterials, des verwendeten Lösungsmittels und des verwendeten Hydrierkatalysators ab.
Im allgemeinen sind Temperaturen im Bereich von etwa 288 bis 454 C, Drücke von etwa 56,2 bis 210,9 atü und Durchsätze von
etwa 0,3 bis 3 kg Einsatzprodukt/Stunde/kg Katalysator
3
geeignet. Je m Einsatzmaterial können etwa 2,25 bis 54,5 Nm Wasserstoff verwendet werden. Im allgemeinen wird vorzugsweise
eine mittlere Hydriertemperatur im Reaktor von etwa 3 57 bis
399°C, ein Druck von etwa 115,5 bis 175,8 atü, eine Flüssigkeitsdurchsatzgeschwindigkeit
von etwa 1 bis 2,5 kg Einsatzmaterial/Stunde/kg Katalysator und eine Wasserstoffmenge von
etwa 2,25 bis 18m je m Einsatzprodukt eingehalten.
Für die Hydrierung können alle bekannten herkömmlichen Katalysatoren
verwendet werden. Solche Katalysatoren bestehen in typischer Weise aus einem Aluminiumoxid- oder Siliciumoxid/
Aluminiumoxid-Träger mit einem oder mehreren Metallen der Eisengruppe und einem oder mehreren Metallen der Gruppe VI-B
des periodischen Systems in Form von Oxid oder Sulfid.
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Kombinationen von einem oder mehreren Metalloxiden oder -sulfiden der Gruppe VI-B mit einem oder mehreren Metalloxiden
oder -sulfiden der Gruppe VIII werden im allgemeinen bevorzugt. Geeignete Metallkombinationen sind zum Beispiel
Oxide und Sulfide von Kobalt-Molybdän, Nickel-Molybdän-Wolfram,
Kobalt-Nickel-Molybdän, Nickel-Molybdän und ähnlichen Kombinationen. Ein geeigneter Katalysator ist beispielsweise ein
sulfidierter Kobalt-Molybdän-Aluminiumoxid-Katalysator mit hohem Metallgehalt, der etwa 1 bis 10 Gew.% Kobaltoxid und
etwa 5 bis 40 Gew.% Molybdänoxid, vorzugsweise etwa 2 bis 5 Gew.% Kobaltoxid und etwa 10 bis 30 Gew.% Molybdänoxid
enthält. Andere Metalloxide und -sulfide können zusätzlich zu den speziell genannten verwendet werden, unter anderem
insbesondere die Oxide von Eisen, Nickel, Chrom und Wolfram. Die Herstellung solcher Katalysatoren ist in der Literatur
beschrieben und allgemein bekannt. Gewöhnlich werden die aktiven Metalle dem verhältnismäßig inerten Träger durch
Imprägnieren aus wässriger Lösung zugesetzt. Anschließend wird der Katalysator zur Aktivierung getrocknet und calciniert.
Geeignete Trägermaterialien sind aktiviertes Aluminiumoxid, aktiviertes Aluminiumoxid-Siliciumoxid, Zirkonoxid, Titanoxid,
Bauxit, Bentonit, Montmorillonit und Mischungen dieser und
anderer Materialien. Im Handel sind eine Vielzahl von verwendbaren Katalysatoren erhältlich.
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Die Hydrierreaktion in den Reaktorstufen 113 und 115 ist eine
exotherme Reaktion, bei der wesentliche Mengen an Wärme freigesetzt werden. Um eine Überhitzung und ein Durchgehen der
Reaktion oder eine übermäßige Verkürzung der Katalysatorlebensdauer zu vermeiden, wird die Temperatur im Reaktor durch
die Temperatur des Einsatzmaterials und mittels eines flüssigen oder gasförmigen Abschreckstroms, der zwischen den beiden
Reaktorstufen eingeführt werden kann, reguliert. Die in das System einzuspeisende Menge an Abschreckflüssigkeit hängt
zum Teil von der maximalen Temperatur, der der Katalysator ausgesetzt werden kann, den Eigenschaften des Einsatzmaterials,
der Art des verwendeten Abschreckmittels und anderen Faktoren ab. Im allgemeinen bevorzugt man, die Temperaturen an verschiedenen
Orten innerhalb jeder Reaktorstufe mittels Thermoelementen
oder ähnlichen Meßgeräten zu messen und die Menge an Einsatzprodukt und an zugesetztem Abschreckmittel so zu
regulieren, daß die Temperatur ein für jeden Ort vorgegebenen Maximalwert nicht übersteigt. Immer wenn die Temperatur am
entsprechenden Punkt im Reaktor zu hoch wird, kann die Temperatur durch gesteigerte Zufuhr an Einsatzmaterial durch Leitung
112 und durch erhöhten Zusatz von Abschreckmittel durch
Leitung 116 oder 117 in vorbestimmten Grenzen gehalten werden.
Wird die Hydrierung im unteren Teil des Bereiches von 288 bis 427°C durchgeführt, wie es bei Kohleflüssigkeiten mit ver-
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hältnismäßig geringem spezifischen Gewicht und geringem Schwefel-
und Stickstoffgehalt der Fall sein kann, kann eine größere
Temperaturzunähme zulässig sein, als im Falle der Hydrierung
im oberen Teil des Bereiches von 288 bis 427 C. Verfahren des letzteren Typs werden häufig verwendet für die Hydrierung
von flüssigen Produkten mit höherem Schwefel- und Stickstoffgehalt
sowie größerem spezifischen Gewicht. Die optimale Temperatur und andere Bedingungen für ein spezielles Einsatzprodukt
und Katalysatorsystem können leicht bestimmt werden.
Die hydrierten Produkte aus der zweiten Reaktorstufe 115 werden
über Leitung 106 abgezogen und nach indirektem Wärmeaustausch mit dem Einsatzproduktstrom in der Wärmeaustauschanlage 105
durch die Leitung 118 in die Hochdruck-Flüssig/Gas-Trennvorrichtung 119 geleitet, aus der durch Leitung 120 über Kopf ein
Wasserstoff enthaltendes Gas abgezogen wird. Dieser Gasstrom wird zumindest teilweise durch die Leitungen 121 und 15 zusammen
mit dem aufbereiteten Wasserstoff aus dem Kompressor 110 zwecks gemeinsamer Wiedereinbringung mit der Einsatzproduktauf
schlämmung in die Vorheiζvorrichtung 16 des Verflüssigungsreaktors
zurückgeführt.
Wenn im Lösungshydrierungsreaktor ein Gas zum Abschrecken verwendet wird, wird ein Teil des Gasstromes aus Leitung 120
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durch Leitung 121 und Ventil 123 abgezogen- Dieser Gasstrom wird im Wärmeaustauscher 124 auf eine für die Kondensation
des im Gase vorhandenen Wasserdampfes ausreichenden Temperatur abgekühlt und dann in die Trennvorrichtung 125 geleitet,
aus der das Kondensat als saures Wasser durch Leitung 126 abgeführt wird. Die über-Kopf-Fraktion aus der Trennvorrichtung
wird über Leitung 127 zum Wasserwäscher 128 geleitet, wo sie im Gegenstrom mit über Leitung 129 eingeführtem Wasser
zur Entfernung von Ammoniak, Chlorwasserstoff und anderen wasserlöslichen Bestandteilen kontaktiert wird. Das gewaschene
Gas wird dann durch Leitung 130 in den Lösungsmittelwäscher 131 geleitet und dort mit Diäthanolamin oder einem ähnlichen
Lösungsmittel, das durch Leitung 132 zugeführt wird, zur
Entfernung von Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und ähnlichen Verbindungen kontaktiert. Das von Ammoniak und sauren Gasen
befreite Gas wird durch die Leitung 133 geleitet, im Kompressor 134 auf einen die Wiedereinbringung in den Lösungshydrierreaktor
erlaubenden Druck komprimiert und dann durch das Ventil 135 und die Leitung 117 als gasförmiges Abschreckmittel
in den Reaktor eingespeist. Das Wasser von Wäscher wird durch Leitung 136 abgeführt. Verbrauchtes Lösungsmittel
des Wäschers 131 wird über Leitung 137 abgezogen und zu nicht eingezeichneten Wiederaufbereitungsvorrichtungen geleitet.
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Flüssige Kohlenwasserstoffe werden von der Trennvorrichtung
119 abgenommen, durch das Druckminderventil 138 geleitet und
falls vorhanden mit Flüssigkeiten von der Trennvorrichtung 125, die über die Leitung 139 und das Ventil 140 zugeführt
werden, vereint. Der vereinte Strom wird dann durch Leitung 141 zur Vorheizvorrichtung 142 der letzten Fraktioniervorrichtung
geleitet. Wie oben angegeben, kann die Lösungshydrierung sowohl mit einem gasförmigen als auch mit einem
flüssigen Abschreckmittel durchgeführt werden. Wenn ein flüssiges Abschreckmittel verwendet wird, werden die Trennvorrichtung
125 und die dazugehörigen Wäscher gewöhnlich nicht verwendet und deshalb wird die Vorheizvorrichtung nur
mit Flüssigkeit aus der Trennvorrichtung 119 über das Ventil
138 und die Leitung 141 beschickt.
In der abschließenden Fraktionierkolonne 143 wird das in der Vorheizvorrichtung 142 vorerhitzte Einsatzmaterial destilliert,
um ein über-Kopf-Produkt hauptsächlich aus Gasen und im Kohlenwasser
stoff bereich siedendem Naphtha zu gewinnen. Dieser Produktstrom wird über Kopf mittels Leitung 144 abgenommen,
durch den Wärmeaustauscher 145 geleitet und in die Destillattrommel 146 eingebracht. Die durch Leitung 147 abgehenden
Gase bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff und normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstoffen, enthalten aber auch einige
normalerweise flüssige, im Naphthabereich siedende Bestand-
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teile. Diese Gase können als Brennstoffe oder für andere Zwecke verwendet werden. Der aus der Trommel 146 abgenommene
Flüssigkeitsproduktstrom besteht hauptsächlich aus im Naphthabereich siedenden Materialien und wird teilweise als Rückfluß
über Leitung 149 zurückgeführt und teilweise als Produktnaphtha
über Leitung 150 abgezogen. Außerdem wird über Leitung
151 saures Wasser aus der Trommel 146 abgenommen. Falls erwünscht, kann das gewonnene Naphtha zum Teil zur Entfernung
von Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid aus dem Gasstrom im Wäscher 49 verwendet werden.
Darüber hinaus werden von der Fraktionieranlage 143 in einem
höheren Temperaturbereich als Naphtha siedende Seitenströme abgenommen. Bei der speziellen, in der Zeichnung gezeigten
Anordnung wird ein erster Seitenstrom aus hauptsächlich bis zu etwa 371°C siedenden Kohlenwasserstoffen über Leitung 152
in die Abstreifvorrichtung 153 abgezogen, die über Kopf Fraktion wird als Rückfluß über Leitung 154 zurückgeführt und
die Sumpffraktion wird über Leitung 155 abgezogen. Ein zweiter
Seitenstrom, hauptsächlich aus unterhalb etwa 454 C siedenden Kohlenwasserstoffen bestehend, wird aus der Fraktionieranlage
über Leitung 156 in die Abstreifvorrichtung 157 abgezogen, ein Teil wird als Rückfluß über Leitung 158 zurückgeführt
und die Sumpffraktion wird durch Leitung 159 abgenommen. Eine
Sumpffraktion hauptsächlich aus unterhalb von etwa 538 C
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siedenden Kohlenwasserstoffen wird der Fraktionieranlage über
Leitung 160 entnommen. Ein Teil jedes dieser drei Ströme wird
über Leitung 161 zurückgeführt und dann durch die Verbindungsleitung 11 in die Aufschlämmungszone 12 zur Verwendung als
Wasserstoffdonorlösungsmittel geleitet. Die zurückbleibenden
Fraktionen werden über die Leitungen 163, 164 und 165 abgezogen
und können als flüssige Produkte über Leitung 166 abgenommen werden. Außerdem können sie zum Teil in die Vorheizvorrichtung
142 der Fraktionieranlage über Ventil 167 und Leitung 168 zurückgeführt werden, wenn bei der Lösungshydrierung
ein gasförmiges Abschreckmittel verwendet wird, oder teilweise durch Leitung 169, Ventil 170, Leitung 171, Wärmeaustauscher
172, Leitung 173, Ventil 174 und Leitung 116 zurückgeführt werden, wenn ein flüssiges Abschreckmittel bei
der Lösungshydrierung verwendet wird. Die relativen Mengen an zurückgeführten und gewonnenen Produkten hängen von den
Eigenschaften der eingesetzten Kohle, den gewählten Verfahrensbedingungen und anderen Faktoren ab. In den meisten Fällen werden
allerdings erhebliche Mengen an flüssigen Produkten zusätzlich zu denen aus den Sumpfprodukten der Verflüssigung
in der Verkokungszone 101 erhaltenen gewonnen.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Verflüssigung von Kohle und
ähnlichen kohlenstoffhaltigen Feststoffen liefert, das zahl-
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reiche Vorteile gegenüber in der Vergangenheit vorgeschlagenen Verfahren besitzt. Es führt zu größerer Katalysatorlebensdauer
bei der Lösungshydrierung, verringert die Gasmenge, die mit dem Einsatzprodukt im Hydrierreaktor kontaktiert werden muß,
verringert weiterhin den zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Wasserstoffpartialdruckes nötigen Reinigungsaufwand,
führt zu einer wirksameren Verwendung der Einsatzkohle, liefert eine bessere thermische Effektivität und führt zu geringeren
Gesamtkosten als alle bisher vorgeschlagenen Verfahren. Aufgrund dieser und anderer Vorteile stellt das erfindungsgemäße
Verfahren einen bedeutenden Fortschritt in der Verflüssigungstechnik dar.
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Claims (13)
1. Verfahren zur Herstellung von flüssigen Kohlenwasserstoffen
aus Kohle oder ähnlichen verflüssigbaren kohlenstoffhaltigen Feststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß
man die kohlenstoffhaltigen Feststoffe in einer Verflüssigungszone
unter Verflüssigungsbedingungen mit einem Wasserstoffdonorlösungsmittel und einem Wasserstoff
enthaltenen Gas kontaktiert, das Verflüssigungsprodukt aus der Verflüssigungszone abnimmt, es in gasförmige
und flüssige Produkte auftrennt, zumindest aus einem Teil der gasförmigen Produkte unter Gewinnung eines
Wasserstoff enthaltenden Produkts Ammoniak und saure Bestandteile entfernt, flüssige, Wasserstoffdonorlösungsmittelbestandteile
enthaltende Kohlenwasserstoffe aus den flüssigen Produkten gewinnt, letztere zusammen mit
dem den Wasserstoff enthaltenden Gas unter geeigneten Bedingungen in eine Zone zur katalytischen Lösungshydrierung einbringt, das hydrierte Produkt aus der
Hydrierzone abnimmt, es in eine gasförmige und eine flüssige Fraktion trennt, zumindest einen Teil der gasförmigen
Fraktion in die Verflüssigungszone zurückführt und aus der flüssigen Fraktion die gewünschten flüssigen
Produkte sowie zur Rückführung als Lösungsmittel in der Verflüssigungszone geeignete Anteile gewinnt.
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man vor dem Einbringen in die Lösungshydrierzone zumindest einen Teil des Wasserstoff enthaltenden Gases von Kohlenwasserstoffen
und Kohlenmonoxid befreit.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kohlenwasserstoffe und das Kohlenmonoxid aus
dem Wasserstoff enthaltenden Gas durch Waschen mit Naphtha entfernt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das zum Waschen dienende Naphtha durch Fraktionieren
der flüssigen Produkte der Kohleverflüssigung gewinnt, wobei neben Naphtha Wasserstoffdonorlösungsmittelbestandteile
enthaltende flüssige Kohlenwasserstoffe anfallen.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion in der Lösungshydrierzone durch
Abschrecken mit einem Gas reguliert.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Gas zum Abschrecken einen Teil der bei der Hydrierung
erhaltenen dampfförmigen Fraktion verwendet.
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7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
man vor der Verwendung eines Teils der bei der Hydrierung gewonnenen dampfförmigen Fraktion als Abschreckmittel
für die Hydrierungsreaktion diesen von Ammoniak und sauren Gasen befreit.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion in der Lösungshydrierzone durch
Abschrecken mit flüssigen Kohlenwasserstoffen reguliert.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die zum Abschrecken verwendeten flüssigen Kohlenwasserstoffe
aus der bei der Hydrierung erhaltenen flüssigen Fraktion gewinnt.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Teil der flüssigen Produkte der Kohleverflüssigung
zu leichteren Produkten verkokt.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die flüssigen Kohlenwasserstoffprodukte der
Kohleverflüssigung auftrennt in eine Wasserstoffdonorlösungsmittelbestandteile
enthaltende flüssige Kohlenwasserstoff fraktion und eine Sumpffraktion und die Sumpffraktion
zu leichteren Produkten verkokt.
709808/1053 .
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrierung in einem zweistufigen Reaktor
durchführt und das Abschrecken zur Regulierung der Hydrierreaktion zwischen den Reaktorstufen durchführt.
13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß man die flüssigen, Wasserstoffdonorlösungsmittelbestandteile
enthaltenden Kohlenwasserstoffe aus den flüssigen Produkten durch Fraktionierung gewinnt.
ue:ka:kö
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