DE2808623A1

DE2808623A1 - Verfahren zur herstellung erdoelartiger kohlefluessigkeiten durch hydrierung und verfluessigung von kohle

Info

Publication number: DE2808623A1
Application number: DE19782808623
Authority: DE
Inventors: Charles A Euker; Michael A Gibson; Theodore Kalina; Ii Patrick C Madden
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1977-02-28
Filing date: 1978-02-28
Publication date: 1978-08-31
Also published as: GB1596483A; FR2381816A1; CA1124666A; JPS53114804A; AU511773B2; ZA781029B; AU3369178A

Description

DR. BERG DIPL-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABS DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE Postfach 860245 · 8000 München SS

5"

Dr. Beig DipJ.-In». Stapf und Partner, P.O.Box 860245, 8000 München 86 '

Ihr&ichen Untsr Zsichea Mausrfcircherstraßs 45

ourref. do 901 8000 München go 28.Februar I978

Anwaltsakte-Nr.: 28 901

EXXON RESEARCH AND ENGINEERING COMPANY Linden, New Jersey / USA

Verfahren zur Herstellung erdölartiger Kohleflüssigkeiten durch Hydrierung und Verflüssigung von Kohle

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r(0H)HI272 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Btnk München 4410122850

MI273 1ERGSTAFFPATENT München (BLZ 700200U) Swift Code: HYPO DE MM

HI274 TELEX: Biyet Vereinjbank München 453100 (BLZ 70020270)

M331O 0524560 BERGd Pottachedc München 65343-808 (BLZ 70010080)

Verfahren zur Kohleverflüssigung sind bereits gut bekannt. Von besonderem Interesse sind diejenigen Verfahren, die eine Wasserstoffübertragung, oder ein Wasserstoffdonator-Lösungsmittel zur Hydrierung und Verflüssigung der Kohle verwenden. Bei derartigen Verfahren wird Brechkohle mit einem Lösungsmittel in Kontakt gebracht, welches Wasserstoff an die mit einem Wasserstoffdefizit behaftete Kohle bei Bedingungen abgibt j die hauptsächlich so gestaltet sind, daß die Kohlefeststoffe in Flüssigkeiten umgewandelt werden.

Kohle ist ein Mineral, das außer Kohlenwasserstoffen zahlreiche andere Materialien enthält. Wenn auch ein großer Teil der Kohle in derartigen Verfahren bereits in brauchbare, erdölartige Flüssigkeiten umgewandelt wurde, ist die Menge und die Zusammensetzung derartiger erhaltener Flüssigkeiten ziemlich variabel, und es sind die Flüssigkeiten lediglich ein Teil der so hergestellten Gesamtprodukte. Kohle besteht aus Bitumin und Humin, die große, flache aromatische, lamellare Strukturen aufweisen, die im Molekulargewicht, dem Grad der Aromatizität, den Gehalten an Sauerstoff und Stickstoff und dem Grad der Vernetzung differieren. Kohle enthält ferner auch flüchtige Stoffe, Fusain, mineralische Stoffe, und Schwefel, wie beispielsweise pyritischen Schwefel, anorganische Sulfate und organische Schwefelverbindungen. Die schweren Produkte aus derartigen Kohle-

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verflüssigungsverfahren werden als "Verflüssigungsrückstände" bezeichnet und bestehen aus 10OG⁰P+(538⁰C+)-organischen Verbindungen, Asche und Kohlenstoffrückstand (Fusinit), hauptsächlich Kohlenstoffs 60 bis 70 Gewichtsprozent_a und etwa 20 Gewichtsprozent Asche. Die Verflüssigungsrückstände₃ die von geringerer Brauchbarkeit als die 1000⁰P-(538⁰C-)-Flüssigkeiten sindj enthalten gewöhnlich 40 bis 50 Gewichtsprozent der ursprünglich dem Verfahren zugeführten Kohlebeschickung.

Es ist für eine ökonomische Durchführung des GesamtVerfahrens wesentlich, die in diesem Verfahren erzeugte schwere, feststoffreiche Frakion, oder den Schlamm, erfolgreich zu behandeln. Diese Fraktion wurde carbonisiert und in Koks überführt, der direkt als Brennstoff verwendet oder in einen Vergaser eingespeist und mit Dampf und Sauerstoff zur Her= stellung von Wasserstoff oder Methan, oder Mischungen davon, umgesetzt wurde. Der Schlamm aus einem Kohleverflüssigungsverfahren wurde ebenso auch in einen Koker eingespeist, dessen Hauptaufgabe darin bestand, den Anteil an in dem Verfahren anfallenden 1000⁰P-(538⁰C-)-Flüssigkeiten weiter zu steigern und den daraus anfallenden Koks dann einem Vergaser zuzuführen. Ein großer Teil der für die Durchführung des Verfahrens benötigten Energie wird auf diese Weise oftmals durch Erzeugung von Gas mit niedrigem Heizwert aus dem Koks oder Koksprodukt gewonnen. Es wird auf die US-Patentschrif-

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ten 3 726 184 und 3 6I7 513 Bezug genommen, wobei besonders die letzte Patentschrift einen guten überblick über die verwandten Verfahren des Standes der Technik gibt.

In der US-Patentschrift 3 617 513, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird, wird ein kombiniertes Wasserstoffdonator-Kohleverflüssigungs- und Wirbelbettverkokungsverfahren offenbart und beansprucht, dessen Hauptzweck darin besteht, größere Mengen an Flüssigkeiten mit verringerten Ausbeuten an Koks herzustellen. Bei diesem Verfahren werden innerhalb des Verflüssigungsreaktors Gasphasen- und Flüssigphasen-Mischungen erzeugt. Die Flüssigphasen-Mischung, die nach der Abtrennung von der Gasphase aus nichterschöpftem Wasserstoffdonator-Lösungsmittel, erschöpftem Wasserstoffdonator-Lösungsmittel, gelöster Kohle, ungelöster Kohle und Mineralstoffen besteht, wird in einen Wirbelbettkoker eingespeist, der aus dem Koker als solchem, einem Brenner und einem Vergaser (oder Wasserstoffgenerator) besteht. In derartigen Verfahren wird die Bildung von Koks innerhalb des Kokers durch die Gegenwart der Wasserstoffdonator-Verbindungen inhibiert und ein Teil des Produktkoks innerhalb eines Brenners in Luft zur Beschaffung der Verfahrenswärme verbrannt, und ein Teil mit Dampf in einem Vergaser umgesetzt und dann in einem Konvertierungsreaktor konvertiert, um zumindest einen Teil des Wasserstoffbedarfs für das Verfahren zu decken.

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Dieses Verfahren bietet gewisse Vorteile gegenüber zahlreichen Kohleverflüssigungsverfahren des Standes der Technik. Grundlegend für dieses Verfahren ist, daß es bessere Kohlenstoff ausbeuten insofern liefert, als mehr von den schweren Verflüssigungsrückständen in brauchbare flüssige Produkte umgewandelt, wird. Zusätzlich wird der erzeugte Koks zur Erzeugung von Verfahrenswärme eingesetzt und ein Teil desselben zu Wasserstoff konvertiert. Ungeachtet dessen ist es mit diesem Verfahren nicht möglich, Verbesserungen vom gewünschten Ausmaß zu erzielen. Beispielsweise ist das Verfahren thermisch nicht im Gleichgewicht und benötigt eine Brennstoff-Fremdquelle für die Erzeugung von brauchbaren Produkten. Der thermische Wirkungsgrad läßt insgesamt viel zu wünschen übrig.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese und andere Probleme der Verfahren des Standes der Technik aus dem Wege zu räumen.

Eine besondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neues Kohleverflüssigungs-Wirbelbettverkokungsverfahren zu schaffen, in dem ein besseres Gleichgewicht in der Energieausnutzung hinsichtlich der Verfahrensbedingungen für Wasserstoff und Brennstoff erzielt wird.

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Diese und andere Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es

(a) -eine Kohleverflüssigungszone, in der die Kohle mit einem Wasserstoffdonator-Lösungsmittel₃ und vorzugsweise auch molekularem Wasserstoff in einer Menge, die ausreicht, den Bedarf an Verfahrenswasserstoff zu decken, bei Bedingungen in Kontakt gebracht wird, die ausreichen, die Kohle zu verflüssigen und eine Reaktionsproduktmischung zu erzeugen, die in Komponenten aufgetrennt wird, welche ein Gas mit hohem Heizwert, im wesentlichen C^-C^-Kohlenwasserstoffe, 100O⁰F-(538⁰C-)-erdölähnliche Flüssigkeiten, die als Produkt gewonnen werden, und eine 1000 F+ i53ö°C+)-Aufschlämmung einschließen,

(b) eine Wirbelbettkokerzone, in welche die 1OOO°F+(538°C+)-Aufschlämmung aus der Kohleverflüssigungszone eingespeist, mit heißen Feststoffteilchen in Kontakt gebracht und zur Erzeugung einer Reaktionsproduktmischung gecrackt wird, die ein Gas mit hohem Heizwert, im wesentlichen CL-Cg-Kohlenwasserstoffe, erdölartige Flüssigkeiten, die als Produkt gewonnen werden, und einen festen Koks einschließt,

(c) eine Wasserstofferzeugungszone, in welche die Gase mit hohem Heizwert sowohl aus der Kohleverflüssigungs- als auch aus der Wirbelbettkokerzone in ausreichender Menge

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eingeführt und mit Dampf (oder Wasser) bei Dampfreformierbedingungen, die den Anforderungen für eine Erzeugung von Verfahrenswasserstoff genügen₃ in Kontakt gebracht wirdj und

(d) eine Koksvergasungszone_s in welche der Koks aus der Wirbelbettkokerzone eingespeist, mit Luft (Sauerstoff) und Dampf in Kontakt gebracht und zur Erzeugung von Gas mit niedrigem Heizwert und festen Koksnebenprodukten mit niedrigem Schwefelgehalt im optimalen Gleichgewicht für eine wirksame Erfüllung der Anforderungen bezüglich der Verfahrenswärme partiell vergast wird_s

umfaßt.

Im Betrieb werden die Kohleverflüssigungs- und die Wirbelbettkokerzone auf Bedingungen gehalten, die ausreichend sind,, um etwa 3 % bis etwa 10 % , vorzugsweise von etwa 4 % bis etwa 8 % der in die Kohleverflüssigungszone eingeführten Beschickung zu vergasen und von etwa 0,5 % bis etwa 10 %₃ vorzugsweise von etwa 1 % bis etwa 5 %_s bezogen auf das .anfänglich in die Kohleverflüssigungszone eingeführte Gewicht der Kohle (MAF = feuchtigkeits- und aschefrei), der in die Wirbelbettkokerzone eingeführten Beschickung in Gase mit hohem Heizwert umzuwandeln* Das in jeder dieser Zonen für eine Verwendung in der Wasserstofferzeugungszone erzeugte Gas mit hohem Heizwert liegt im Heizwert im Bereich von etwa 900 bis

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etwa 1800 BTÜ/ft³ (8OO9 bis etwa I6OI9 Kcal/m³), vorzugsweise im Bereich von etwa 1000 bis etwa 15OO BTU/ft³ (8899 bis etwa 133^9 Kcal/nr) bei Normalbedingungen₃ und besteht im wesentlichen aus CL- und Cp-Kohlenwasserstoffen, gewöhnlich im Bereich von etwa 80 bis etwa 99 Volumprozent (C^- und C^-Kohlenwasserstoffen)j wobei der Rest des Gases aus

C,- bis C ,--Kohlenwasserstoffen besteht. Das Verhältnis des 3 ο

Heizwerts in dem Gas mit hohem Heizwert zum Heizwert in dem Gas mit niedrigem Heizwert₃ welch letzteres in der Koksvergasungszone durch partielle Vergasung von Koks erzeugt wird, liegt im Bereich von etwa 3 : 1 bis etwa 0_s5 : I₉ vorzugsweise im Bereich von etwa 2 : 1 bis etwa 0_a75 : 1. Das Gas mit niederem Heizwert hat einen Brennwert im Bereich von etwa 50 bis etwa 250 BTU/ft³ (445 bis etwa 2225 Kcal/nr)j vorzugsweise im Bereich von etwa 70 bis etwa 200 BTU/ft³ (623 bis etwa 1780 Kcal/m³) bei Normalbedingungen. Gewöhnlich wird von etwa 1 % bis etwa 20 %₃ vorzugsweise von etwa 3 % bis etwa 15 %₃ bezogen auf das Gewicht der ursprünglich in die Kohleverflüssigungszone eingeführten Kohle (MAP)₃ als fester Koks aus der Koksvergasungszone für eine direkte Verwendung als Brennstoff in dem Verfahren entfernt.

Das vorliegende Kohleverflüssigungs-Wirbelbettverkokungsverfahren ist in hohem Maße leistungsfähig, als es sowohl den

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Bedarf an Wasserstoff, als auch an Brennstoff deckt. In diesem Verfahren werden Gase mit hohem Heizwert aus der Kohleverflüssigungs- und der Kokerzone eingesetzt, um den benötig ten Verfahrenswasserstoff über eine Dampfreformierung zu erzeugen, und der Koks aus der Wirbelbettkokerzone wird zur Erzeugung optimaler Mengen an Gas mit niedrigem Heizwert und Koks verwendet. Eine ausreichende Menge an Gas mit niedrigem Heizwert wird erzeugt und zur Sicherstellung des Wärmebedarfs des Verfahrens verwendet, wo feste Brennstoffe nicht annehmbar sind, oder nicht verwendet werden können, und der Koks wird hauptsächlich zur Erzeugung von Verfahrensdampf oder -wärme verbrannt. Eine größere thermische Wirksamkeit resultiert gegenüber den bekannten Verfahren aus der Verwendung von Verfahrensgas zur Erzeugung von Verfahrenswasserstoff, und von Koks zur Erzeugung von Benzin, als wenn Verfahrensgas verbrannt wird, um den Bedarf an Verfahrenswärme sicherzustellen und Koks zur Herstellung von Wasserstoff verwendet wird. Das erfindungsgemäße Verfahren schafft daher eine thermische Gesamtverflüssigungswirksamkeit, die annähernd 67 % beträgt, im Gegensatz zu der thermischen Gesamtverflüssigungswirksamkeit von etwa 60 %₃ die durch Verfahren erzielt wird, bei denen Verfahrensgas verbrannt wird, um den Bedarf an Verfahrenswärme sicherzustellen und Kohle zur Herstellung von Wasserstoff eingesetzt wird. Darüber hinaus wer den eine bessere Verwertung des Kohlenstoffes, basierend auf

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dem Kohlenstoffgehalt der Kohlebeschickung, sowie gewisse Verfahrensvorteile erzielt.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen bedeutet

Fig. 1 ein vereinfachtes Schaubild, das ganz allgemein die verschiedenen, bei der Durchführung des Verfahrens benötigten Verarbeitungszonen zeigt;

Fig. 2 ist ein mehr ins Detail gehendes Fließschema eines bevorzugten Kohleverflüssigungs-Wirbelbettverkokungsverfahrens, wobei die in der Figur 1 gezeigte blockförmige Darstellung in verschiedene Komponenten unterteilt ist, um einen verfeinerten Überblick über das Verfahren zu geben.

Bezugnehmend auf Figur 1 wird ganz allgemein ein Kohleverflüssigungs-Wirbelbettverkokungsverfahren beschrieben, das aus

(a) einer Kohleverflüssigungszone 100,

(b) einer Wirbelbettkokerzone 200,

(c) einer Wasserstofferzeugungszone 300, und

(d) einer Koksvergasungszone 400

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besteht. In der Kohleverflüssigungszone 100 wird Kohle mit Wasserstoff, einschließlich insbesondere mit einem Wasserstoffdonator-Lösungsmittel, bei Bedingungen in Kontakt gebracht , die geeignet sind, eine Reaktionsproduktmischung zu erzeugen, die aus Gasen mit hohem Heizwert, einem 1000⁰F-(53S⁰C-)-erdölähnlichen Flüssigprodukt und einer 1000⁰F+ (538°C+)-Aufschlämmung besteht. Die 1000⁰F-I-(538⁰C+)-Aufschlämmung wird innerhalb der Wirbelbettkokerzone 200 zur Erzeugung von Gasen mit hohem Heizwert, einem erdölartigen Flüssigprodukt, und Koks, umgesetzt. Die erdölartigen Flüssigprodukte werden aus den Zonen 100 und 200 gewonnen, und die Gase mit hohem Heizwert als Beschickung für die Wasserstoff erzeugungszone 300 vereinigt. Der Kontakt der Gase mit hohem Heizwert mit Dampf in der Zone 300 erzeugt den benötigten Wasserstoff für den Verbrauch in der Kohleverflüssigungszone 100. Der Koks aus der Wirbelbettkokerzone 200 wird mit Luft (Sauerstoff) und Dampf in der Koksvergasungszone zur Erzeugung von Gas mit niedrigem Heizwert und Koks in optimalen Verhältnissen für die Verwendung als Verfahrensbrennstoff in Kontakt gebracht.

Bezugnehmend auf Figur 2 umfaßt die Kohleverflüssigungszone 100 ganz allgemein einen Mischbehälter 102 ₃ in welchen eine gebrochene oder teilehenförmige, vorher getrocknete, entwässerte Kohlebesehickung über die Leitung 101 eingeführt und

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mit einem nativen, intern erzeugten, im Kreis geführten, über die Leitung 103 eingespeisten Wasserstoffdonator-Lösungsmittel aufgeschlämmt wird. Die Aufschlämmung mit einem Lösungsmittelzu-Kohle-Verhältnis im Bereich von 0,8 : 1 bis etwa 4 : I₃ und vorzugsweise im Bereich von etwa 1,2 : 1 bis etwa 1,6 : 1, bezogen auf das Gewicht, wird über die Leitung 104 in den Kohleverflüssigungsreaktor 105 eingespeist. Innerhalb des Kohleverflüssxgungsreaktors 105 herrschen Verflüssigungsbedingungen vor, die einen Temperaturbereich von etwa 65O°F bis etwa 1000⁰F (343° bis etwa 538°C), vorzugsweise von etwa 700⁰F bis etwa 900⁰F (371° bis etwa 482°C) und Drucke im Bereich von etwa 300 psia bis etwa 3000 psia (21,1 bis etwa 210,9 kg/cm ), vorzugsweise von etwa 800 psia

2 bis etwa 25OO psia (56,2 bis etwa 175,8 kg/cm ) umfassen.

Vorzugsweise wird molekularer Wasserstoff ebenfalls über die Leitung 106 in die Kohleverflüssxgungszone in einer Rate von etwa 1 bis etwa 6 Gewichtsprozent (MAF-Kohlebasis) zugegeben, wobei die Verweilzeiten für die Flüssigkeit im Bereich von etwa 5 bis etwa I50 Minuten, und vorzugsweise im Bereich von etwa 15 bis etwa 120 Minuten liegen.

Das Produkt aus dem Reaktor 105 ist eine dreiphasige Mischung, die Feststoff, nichtverflüssigte Kohle und mineralische Stoffe, partiell verbrauchtes Lösungsmittel und 1000⁰F-(538⁰C-)-Produkt und eine gasförmige Phase enthält, die aus Wasser-

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stoffj im wesentlichen C^- bis Cg-Kohlenwasserstoffen, chemischen Gasen und Wässer besteht₃ die über die Leitung 107 in einen Entspannungsbehälter zur Entfernung von Gasen über die Leitung 109 eingespeist wird. Der nicht-gasförrnige Teil des AbStroms wird dann über die Leitung 110 in einen Abtrenn behälter für Feststoffe 111 geführt, in welchem die Mischung beispielsweise durch eine oder mehrere Destillationen bei atmosphärischem Druck oder im Vakuum unter Abstreifen von Wasserstoff aufgetrennt wird, wobei eine 1OOO°F+(538°C+)-Rückstandsfraktion anfällt, die über die Leitung 112 in den Wirbelbettkoker 201 eingespeist wird. Dampfförmige Produkte aus dem Koker 201 steigen durch einen Zyklonabscheider 202 nach oben und werden darin von mitgerissenen Koksteilchen befreitj die durch das Tauchrohr 203 in den Wirbelbettkoker 201 zurückgeführt werden. Falls gewünscht, können 1000⁰F+ (538°C+)-Kohlenwasserstoffe aus der Säule 201 über die Leitung 114 abgezogen und in das Koksbett des Wirbelbettkokers 201 zurückgeführt werden.

Der gasförmige Abstrom aus dem Kohleverflüssigungsreaktor 105 wird über die Leitung 120 in einen Abscheider 121 geführt, und daraus ein Gasstrom mit hohem Heizwert über die Leitung 122 abgezogen. Leichte Kohlenwasserstoff-Flüssigkeiten werden über die Leitung 123 entfernt und mit der aus Leitung 113 vom Kopf des Abtrennbehälters für Feststoffe 111

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abgenommenen Flüssigkeiten in die Destillationskolonne 115 eingeführt. Die Destillationskolonne 115 ist so ausgelegt, daß sie einen Gasstrom mit hohem Heizwert liefert, der über die Leitung 124 vom Kopf der Kolonne 115 entfernt wird und sich mit aus dem Kohleverflüssigungsreaktor 105 stammenden, über die Leitung 122 abgeführten Gas mit hohem Heizwert vereinigt und in die verzweigte Leitung 116 fließt. Naphtha wird aus der Kolonne 115 über die Leitung 125 abgezogen, ein Lösungsmittelstrom, der eine nominell innerhalb eines Bereiches von 35O°P bis etwa 85O°P(177°C bis etwa 454°C), und vorzugsweise von etwa 400⁰F bis etwa 75O°P (2O4°C bis etwa 399⁰C)-, siedende Fraktion enthält, wird über die Leitung 126 entfernt und zumindest ein ausreichender Anteil davon über die Leitung 127 in den Hydrierungsreaktor I30 zur Schaffung eines ausreichend hydrierten, im Kreis geführten Lösungsmittels geführt, um das System im Lösungsmittelgleichgewicht zu halten. Überschüssiges Lösungsmittel wird, falls vorhanden, aus dem Verfahren über die Leitung 128 ausgetragen. Geeigneterweise kann die Kolonne II5, falls gewünscht, so betrieben werden, daß eine schwerere Gasölfraktion, oder eine Fraktion, die unterhalb 1000⁰F (538⁰C) siedet, gebildet wird, die aus dem Verfahren über die Leitung 117 abgezogen werden kann.

Der als im Kreis geführtes Lösungsmittel zu verwendende Lösungsmittelstrom wird über die Leitung 127 in den Hydrie-

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rungsreaktor I30 zusammen mit molekularem Wasserstoff über die Leitung 129 eingeführt. Die Hydrierung regeneriert, ver bessert und erhöht den Wasserstoffgehalt der Lösungsmittelfraktion. Die Temperaturen liegen normalerweise im Bereich von etwa 650⁰F bis etwa 85O⁰F (343° bis etwa 45²J⁰C)₅ vorzugsweise im Bereich von etwa 675⁰F bis etwa 800°F (357° bis etwa 427°C), und ein geeigneter Druckbereich liegt innerhalb des Hydrierungsreaktors I30 bei etwa 65O psia bis

etwa 25OO psia (45,7 bis etwa 175_a8 kg/cm ), vorzugsweise bei etwa 800 psia bis etwa 2000 psia (56,2 bis etwa 14O_S6 kg/cm ). Die Wasserstoff b ehandlungs rate liegt gevjöhnlich in einem Bereich von etwa 1000 bis etwa 10 000 SCF/B (178,5 bis etwa 1785 m-Viir), vorzugsweise in einem Bereich von etwa 2000 bis etwa 5OOO SCF/B (357 bis etwa 892 m³/m³). Die verwendeten Hydrierungskatalysatoren sind herkömmliche Katalysatoren. Typischerweise enthalten derartige Katalysatoren einen Tonerde- oder Kieselerde-Tonerde-Träger, der eine oder mehrere Nichtedelmetalle der Gruppe VIII oder Metalle der Eisengruppe, und ein oder mehrere Metall(e) der Gruppe VI-B des Periodischen Systems der Elemente trägt. Insbesondere werden Kombinationen von einem oder mehreren Metalloxid(en) oder -sulfid(en) der Metalle der Gruppe VI-B mit einem oder mehreren Metalloxid(en) oder -sulfid(en) der Metalle der Gruppe VIII des Periodischen Systems der Elemen te bevorzugt. Typische Katalysatormetall-Kombinationen

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schließen Oxide und/oder Sulfide von Kobalt-Molybdän, Nickel-Molybdän, Nickel-Wolfram, Miekel-Molybdän-Wolfram, Kobalt-Nickel-Molybdän, und dergleichen, ein. Ein geeigneter Kobalt-Molybdän-Katalysator ist ein solcher, der von etwa 1 bis etwa 10 Gewichtsprozent Kobaltoxid und von etwa 5 bis etwa 40 Gewichtsprozent Molybdänoxid, insbesondere etwa 2 bis 5 Gewichtsprozent Kobalt und etwa 10 bis 30 Gewichtsprozent Molybdän, enthält. Verfahren zur Herstellung dieser Katalysatoren sind dem Fachmann bekannt. Die Aktivmetalle können auf den Träger, der typischerweise Tonerde ist, durch Imprägnieren mit wässerigen Lösungen, gefolgt von Trocknen und Calcinieren zur Aktivierung der Zubereitung, aufgebracht werden. Geeignete Träger umfassen beispielsweise aktivierte Tonerde, aktivierte Tonerde-Kieselerde, Zirkonerde, Titanerde, etc., und Mischungen davon. Aktivierte Tone, wie beispielsweise Bauxit, Bentonit und Montmorillonit, können ebenfalls verwendet werden.

Native flüssige Fraktionen, die innerhalb eines Bereiches von etwa 35O°F bis etwa 1000°F (177° bis etwa 538°C), und vorzugsweise von etwa i}00°F bis etwa 85Ο⁰ F (204° bis etwa 454° C) sieden, und die aus einer derartigen Hydrierungsreaktion erhalten wurden, haben sich als Donator-Lösungsmittel, oder Wasserstoffdonator-Träger in ausgezeichneter Weise bewährt und sie enthalten gewöhnlich etwa 30 ?, und

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meistens oftmals etwa 50 JS₃ bezogen auf das Gesamtgewicht des im Kreis geführten Lösungsmittels, einer Mischung von Wasserstoffdonator-· Verbindungen j die für eine Versorgung mit dem notwendigen Wasserstoff unter Kohleverflüssigungsbedingungen geeignet sind» Wo derartige Mengen an Wasserstoffdonator-Verbindungen in einem gegebenen Lösungsmittelträger nicht vorhanden sind, können zusätzliche Mengen dieser Materialien zugesetzt werden. Bevorzugte Wasserstoffdonator-Verbindungen, die zugesetzt oder ursprünglich in einem geeigneten Lösungsmitteldonator-Träger enthalten sind, umfassen Indan, Dihydronaphthalin, C₁₀" bis C₁₂~Tetrahydronaphthaline, Hexahydrofluoren, die Dihydro-, Tetrahydro-, Hexahydro- und 0etahydrophenanthrene, C₁₂- bis C.,-Acenaphthene, die Tetrahydro-, Hexahydro- und Decahydropyrene, die Dihydro-, Tetrahydro- Hexahydro- und Octahydroanthracene und andere Derivate von teilweise gesättigten aromatischen Verbindungen. In Form des Wasserstoffdonator-Potentials angegeben, enthält das Lösungsmittel zur Zeit seiner Einführung oder seiner Verwendung in der Kohleverflüssigungszone notwendigerweise zumindest etwa 0,8 %₃ und vorzugsweise von etwa 1,2 bis etwa 3 % verfügbaren Donatorwasserstoff, bezogen auf das Gewicht des insgesamt in die Kohleverflüssigungszone eingeführten Lösungsmittels.

Der Abstrom aus dem Hydrierungsreaktor 130 wird durch die

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Leitung 131 abgezogen und in eine Entspannungstrommel 133 zur Entfernung von Gasen und leichtsiedenden Bestandteilen eingeführt, die über die Leitung 132 entfernt werden. Der Abstrom wird dann nach der Entfernung von Gasen und leichtsiedenden Bestandteilen durch die Leitung 134 in die Destillationskolonne 137 geführt, und der Front-Endsiedepunkt des Lösungsmittels durch Entfernung von Naphtha und zusätzlichen leichtsiedenden Lösungsmitteln über die Leitungen 135 und eingestellt. Regeneriertes Lösungsmittel für das Im-Kreisführen in der gewünschten Menge und Siedepunktsbereich wird aus der Destillationskolonne 137 abgezogen und über die Leitung 103 in den Mischbehälter 102 zum Aufschlämmen mit frischer Kohle geführt.

Die Wirbelbettkokerzone 200 besteht hauptsächlich aus einem Wirbelbettverkokungsreaktor 201, einem Erhitzer 210 und einem Vergaser 230. Wie früher vorgeschlagen, wird eine 1000°P+(538°C+)-Rückstandsfraktion aus dem Kohleverflüssigungsreaktor 105 in den Abtrennbehälter für Peststoffe 111 abgezweigt und über die Leitung 112 in den Wirbelbettverkokungsreaktor 201 geführt, wobei der Beschickungsstrom hauptsächlich über die Leitung 112 in das Wirbelkokerbett durch eine Anzahl verschieden hoher Mündungsstutzen 112^, 112« und 112, eingespeist wird. Der fluide Zustand des Peststoffteilchen-Bettes, z.B. Koks von 40 bis 1000 Mikron

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durchschnittlicher Teilchengröße ₃ wird durch beispielsweise Dampf auf einer gewünschten Höhe gehalten, der durch die Leitung 204 in einer zur Aufrechterhaltung von Wirbelgasgesehwindigkeiten im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 4 ft/Sekun-

/0,15 "bis
de (1,22 m/Sekunde) ausreichenden Menge eingespritzt wird.

Im Kreis geführter Koks, der aus dem Wirbelbettverkokungsreaktor 201 über die Leitungen 206 und 208 abgenommen x-drd_s und dessen Temperatur etwa 100⁰F bis etwa 500⁰F (38° bis etwa 26O°C) oberhalb der Temperatur des Wirbelbettverkokungsreaktors 201 liegt, «wird aus dem Erhitzer 210 entfernt und über die Leitung 209 in den Wirbelbettverkokungsreaktor 201 durch Mitreißen in über die Leitung 211 eingeführtem Dampf eingeführt, in Mengen, die ausreichen, eine Verkokungstemperatur im Bereich von etwa 900⁰F bis etwa 1200⁰F (482° bis etwa 649°C) aufrechtzuerhalten. Der Druck in dem Wirbelbettverkokungsreaktor 201 wird gewöhnlich auf einem Wert im Bereich von etwa 10 bis etwa 150 psig (1,7 bis etwa 11,5 kg/cnr), bevorzugt bei einem Druck von nicht größer als etwa 100 psig

(8 kg/cm ), besonders bevorzugt nicht größer als etwa 45 psig (4,2 kg/cm ), und ganz besonders bevorzugt bei einem Druck

im Bereich von etwa 10 bis 25 psig (1,7 bis 2,8 kg/cm ) gehalten. Der untere Teil des Kokers dient als Abstreifzone zur Entfernung von in dem Koks okkludierten Kohlenwasserstoffen. "Kalter Koks" wird, wie bereits erwähnt, aus der Abstreifzone durch Leitung 206 abgezogen und dann in die Lei-

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tung 208 überführt, wo er von einem Gasstrom, wie beispielsweise von durch die Leitung 207 eintretendem Dampf mitgerissen und dann erneut in den Erhitzer 210 eingeführt wird. Umwandlungsprodukte werden, wie weiter oben vorgeschlagen, durch einen Zyklon 202 zur Entfernung von mitgerissenen Feststoffen geführt, die in den Kokerbehälter 201 durch das Tauch rohr 203 zurückgeführt werden. Die den Zyklon 202 verlassenden Dämpfe treten in den Fraktionator 115 ein, wo sie zu einem Gas mit hohem Heizwert fraktioniert werden und über Leitung 124 austreten, und wo die Naphtha durch Leitung 125 abgezogen wird und das Gasöl den Fraktionator durch Leitung 126 verläßt. Ein schwererer Strom wird über Leitung 117 entfernt und ein anderer Teil kann über Leitung 114 entfernt oder in den Wirbelbettverkokungsreaktor über die Leitung 114 im Kreis zurückgeführt werden. Ein kleiner Anteil an feinen Feststoffteilchen, der durch den Reaktorzyklon 202 hindurchgeht, kann in den Verkokungsreaktor über diesen Kreisstrom zurückgeführt werden.

Das Wirbelbett von heißem Koks im Erhitzer 210 wird teilweise durch das über die Leitung 212 aus dem Vergaser 230 geführte Gas erhitzt und ergänzende Wärmeenergie wird durch über Leitung 213 eingeführten Koks zugeführt. Der heiße Koks wird aus dem Wirbelbett des Vergasers 230 über die Leitung 214 entfernt und in das Bett des Erhitzers 210 über die Lei-

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tung 213 im Kreis zurückgeführt, wobei der Koks von einem durch die Leitung 215 injizierten Liftgas mitgerissen wird. Der in das Wirbelbett des Vergasers 230 eingeführte Koks wird mit über Leitung 216 eingeführten Dampf und mit Leitungen 216 und 217 eingeführter Luft oder Sauerstoff in Kontakt gebracht. Der Druck im Vergaser wird auf einem Wert gehalten, der nicht höher als I50 psig (11,5 kg/cm ), vorzugsweise

ρ nicht höher als etwa 60 psig (5,2 kg/cm ), und insbesondere bevorzugt nicht höher als etwa 45 psig (4,2 kg/cm ), liegt. Die Temperatur des Bettes im Vergaser 230 wird innerhalb eines Bereiches von etwa l400°F bis etwa 280O⁰P (760° bis etwa I538⁰ C), vorzugsweise auf einer Temperatur im Bereich von etwa 1700⁰F bis 1900⁰P (927° bis 1O38°C), insbesondere bevorzugt auf einer Temperatur im Bereich von etwa l800°F bis 1850⁰P (982⁰ bis 1010⁰C), gehalten. Die Temperatur des Vergasers wird durch Vorheizen der eingehenden Luft-, Dampf- und Sauerstoffströme aufrechterhalten, wobei das Dampf-zu-Luft- oder Dampf-zu-Sauerstoff-Verhältnis variiert wird, um den Anforderungen der nachfolgenden, wohlbekannten Reaktionsgleichungen zu genügen:

(1) (n+l)C + (O,5+n)O₂ ->■ CO +

(2) CO + O₂/2 ·*■ CO₂;

(3) CO₂ + C -> 2CO;

(4) H₂O + C -»■ H₂ + CO;

(5) H₀O +CO * CO₂ + H₂

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Wenn der Koks oxidiert wird₃ ist das Anfangsprodukt eine Mischung von CO und CO₂, wie dies in Gleichung (1) gezeigt wird. Bei Temperaturen von l600°F+ (87I⁰C+) in Gegenwart von Sauerstoff wird CO nach Gleichung (2) rasch zu CO₂ oxidiert. Nachdem der Sauerstoff verbraucht worden ist, reagiert C0„ mit Kohlenstoff unter Bildung von CO. Bei hoher Temperatur, oder bei niedrigem Druck, oder diesen beiden Bedingungen, begünstigt das Gleichgewicht die Gleichung (3). Demzufolge begünstigt das Gleichgewicht bei Temperaturen von über etwa l600°F (871^OC) und niedrigen Drucken sehr hohe C0/C0₂-Verhältnisse. Dampf vergast Koks ebenfalls, wie dies in Gleichung (4) gezeigt wird. Diese Reaktion ist endotherm^ und es fällt die Temperatur der Vergasungszone auf einen konstanten Wert von vergastem Koks ab, wenn Dampf für einen Teil des Sauerstoffs eingesetzt wird, was zur Regelung der Temperatur des Vergasers benutzt wird. Schließlich reagiert Wasser mit CO unter Bildung von COp und Wasserstoff nach der Wassergasreaktion, wie sie durch Gleichung (5) wiedergegeben wird. Ein Teil des Schwefels in dem Koks wird in H₂S überführt, wobei eine kleine Menge an COS ebenfalls gebildet wird.

Das in diesen Reaktionen gebildete Gas mit niedrigem Heizwert wird von dem Vergaser über die Leitung 212 in den Erhitzer 210, und die aus dem Erhitzer 210 über die Leitung

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austretenden Gase durch einen Zyklonabscheider (nicht gezeigt) geführt, durch den irgendwelche mitgerissenen Koksteilehen in den Erhitzer 210 zurückgegeben werden. Die Gase, die aus dem Erhitzer 210 über die Leitung 218 austreten, haben, wenn Luft für die Vergasung verwendet worden ist, die folgende typische Zusammensetzung:

MoI-Jg Mol-# (Ausschließlich

CH₄ 2₅3 2,5

H₂ 10_s7 11,7

H₂O 7_S5

CO 23_S3 25,4

CO₂ 6,6 7_S2

N₂ 48,8 53,2

H₂S 0,8

100,0 100,0

Der Netto-Heizwert des Gases auf Trockenbasis beträgt 140 BTU/ SCF (1246 Kcal/m³).

Wenn Sauerstoff für die Vergasung eingesetzt wird, ist eine

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typische Zusammensetzung des Gases folgende:

Iiol-%

MoI-Ji (Ausschließlich

HO + H S)

CH₄ 2,2 2,6

H₂ 28,7 33,9

H₂O 14,0

CO 42,6 50,4

CO₂ 10,5 12,4

N₂ 0,6 0,7

H₂S 1,4

100,0 100,0

Ein Koks mit hohem Aschengehalt wird über Leitung 221 aus dem Erhitzer 210 ausgetragen. Das Gas mit nxedrigem Heizwert, das über die Leitung 218 aus dem Erhitzer 210 austritt, kann zur Erzeugung von Wärme oder Energie, d.h. für Dampferzeugung oder als Brennstoff für die Wasserstoffherstellung bei der Dampfreformierung eingesetzt werden, und der Koks kann daraus nach einer adäquaten Abkühlung, wie beispielsweise in einem Koksabscheider 222, abgetrennt werden und mit dem über Leitung 221 entfernten Koks vereinigt und als Verfahrens-

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brennstoff verbrannt werden. Gegenüber denjenigen Verfahren, bei denen lediglich ein Gas mit niedrigem Heizwert erzeugt wird j erhält man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine weit bessere Ausnützung des eingeführten Kohlenstoffs, da in den bekannten Verfahren zum Austragen der Asche aus dem System ein Strom abgezogen werden muß, der notwendigerweise sowohl Asche als auch Kohlenstoff enthält. Durch Verbrennen eines partiell vergasten Kokses als Brennstoff, ist es nicht erforderlich, einen zusätzlichen Strom abzuziehen, und der Kohlenstoff in dem Koks wird mit maximalem Heizwert eingesetzt und geht nicht mit der ausgetragenen Asche verloren. Darüber hinaus ist es bei Verwendung von Koks als Brennstoff nicht erforderlich, so viel Kohlenstoff zu vergasen, so daß die Aschekonzentration des Betts niedriger sein wird. Dadurch, daß man niedrigere Aschekonzentrationen und demzufolge höhere Kohlenstoffkonzentrationen hat, kann der Vergaser 230 kleiner als herkömmlich benötigte Vergaser sein, da im Bett mehr Kohlenstoff pro Volum-Einheit vorhanden und eine geringere Vergasung erforderlich ist. Außerdem wird eine wirksamere Vergasung erzielt, da das niedrigere Ausmaß der Vergasung härtere und weniger bröckelige Teilchen erzeugt und somit weniger feinkörniger Abrieb auftritt. Darüber hinaus sind die Verschlackungsproblerne bei dem niedrigeren Aschengehalt weniger gravierend.

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Das aus dem Kohleverflüssigungsreaktor 105 und dem Wirbelbettverkokungsreaktor 201 über die Leitungen 122 und 124 in die Verzweigleitung 116 geführte, im wesentlichen aus C₁- bis Cg-Kohlenwasserstoffen bestehende Gas mit hohem Heizwert wird mit Dampf über einen geeigneten Katalysator, z.B. ein Nickelkatalysator, bei Temperaturen im Bereich von etwa 1200° P bis etwa l800°F (649° bis etwa 982⁰C), vorzugsweise bei l400°F bis etwa l600°P (76O⁰ bis etwa 871⁰C), bei Drucken im Bereich von etwa 50 psig bis etwa 500 psig (4,5 bis etwa 36,2 kg/cm ), vorzugsweise im Bereich von etwa I50 psig bis etwa 300 psig (11,5 bis etwa 22,1 kg/cm ) in einem Dampfreformer 3OI (siehe Piguer 2A) zur Herstellung eines Produktes, das aus' Kohlenoxiden und Wasserstoff besteht, urngesetzt. Die Mischung von Kohlenoxiden und Wasserstoff wird von dem Dampfreformer 301 abgezogen, gekühlt und laufend durch die Leitungen 302 und 303 zu einem oder einem Paar von Reaktoren 304 und 305, einem Hochtemperaturreaktor 304, bzw. einem Tieftemperaturreaktor 3O5j zur Verschiebung des Wassergasgleichgewichtes geführt, in denen Kohlenmonoxid mit Wasser unter Bildung von Kohlendioxid und Wasserstoff umgesetzt wird. Die Reaktion in dem Hochtemperaturreaktor 304 wird gewöhnlich bei Temperaturen im Bereich von etwa 200⁰P bis etwa 800⁰P (93° bis etwa 427°C), vorzugsweise im Bereich von etwa 500⁰P bis etwa 700⁰P (260° bis etwa 371⁰C), durchgeführt, wohingegen die Reaktion in dem Tieftemperaturreaktor 305 bei Tem-

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peraturen im Bereich von etwa 2OO°P bis etwa 600°F (93° bis etwa 316⁰C)₃ vorzugsweise im Bereich von etxva 300 F bis etwa 500°F (149° bis etwa 26O°C) erfolgt. Die Drucke in den Reaktoren 304 und 305 sind gewöhnlich ähnlich den in dem Dampfreformer herrschenden Drucken. Festbettkatalysatoren werden in den Reaktoren zur Verschiebung des Wassergasgleichgewichtes verwendet, z.B. ein Eisenoxid-Chromoxid-Katalysator im Reaktor 304, und ein Kupfer- ₃ Chrom- oder Zinkoxid-Katalysator im Reaktor 305. Die gasförmige Mischung von Kohlendioxid und Wasser wird aus dem Wassergas-Reaktor 305 über die Leitung 306 abgezogen, Kohlendioxid in einer nicht gezeigten Reinigungsstufe entfernt und das Gas dann in den Methanator 307 eingespritzt, in welchem Kohlenmonoxid mit Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators zur Herstellung von Methan und Wasser umgesetzt wird. Das entwickelte, und über die Leitung 308 abgezogene Gas ist im wesentlichen Wasserstoff und enthält kleine Mengen an Methan.

Die folgenden Beispiele sind erläuternd für den ausgewogenen Betrieb, in dem ausreichend Wasserstoff aus Gas mit hohem Heizwert erzeugt wird, das in den Kohleverflüssigungs- und Wirbelbettverkokungszonen zur Erfüllung der Verfahrenserfordernisse gebildet wird, und worin ausreichend Gas mit niedrigem Heizwert und Koks in optimalen Verhältnissen in der Koksvergasungszone gebildet werden, um die Anforderungen des Ver-

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fahrens hinsxchtlich des Brennstoffs zu erfüllen.

Beispiel

Illinois-Kohle, hydriertes Donator-Lösungsmittel und molekularer Wasserstoff werden in einen Verflüssigungsreaktor bei 84O°F (449°C) und I5OO psig (106,5 kg/em²) eingeführt. Dieser Reaktor ist In geeigneter Weise konstruiert, um eine Flüssigkeitsverweilzeit yon 25 Minuten sieherzustellen; das Gewichtsverhältnis von Lösungsmittel/trockener Kohle betrug I₃6/1 und die Behandlungsrate mit molekularem Wasserstoff 4,4 Gewichtsprozent, bezogen auf trockene Kohle. Nach geeigneten Auftrennungen enthalten die verflüssigten Produkte: Ein C^/Cp-Gas mit hohem Heizwert bei 6,5 Gewichtsprozent, bezogen auf die trockene Kohlebeschickung; 1000^oF-(538°C-)-erdölartige Flüssigkeiten, die ausreichend Lösungsmittel enthielten, um die obigen Anforderungen hinsichtlich des Lösungsmittels auszugleichen, und einen 1000°F+(538⁰C+)-Rückstand, der in einen bei 1000⁰F C538°C) und 10 psig (1,7 kg/cm²) betriebenen WIrbelbettverkokungsreaktor eingespeist wurde.

Der Koker liefert: Zusätzliche 1,8 Gewichtsprozent C^/C -Gas mit hohem Heizwert, bezogen auf die trockene Kohlebeschickung; eine zusätzliche Ausbeute an 1000⁰F-(538⁰C-)-Flüssigkeiten und einen trockenen Koks, der hauptsächlich aus Kohlenstoff und Asche besteht in einer Ausbeute vori 3*J₉7 Gewichtsprozent,

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bezogen auf die trockene Kohlebeschickung in dem Verflüssigungsreaktor. Annähernd 50 Gewichtsprozent dieses Kokses wird mit Luft und Dampf vergast, um den gesamten Gasbrennstoff mit niedrigem Heizwert zu schaffen, der bei den Verflüssigungs- und Wasserstoffsynthese-Abschnitten benötigt wird. Die restlichen 50 Gewichtsprozent werden aus dem Vergaser abgezogen. Dieser Abzug ist ausreichend, um die gesamte Asche, die mit der Beschickungskohle zugeführt worden ist, auszutragen, und außerdem enthält sie etwa 11 Gewichtsprozent des Kohlenstoffs, die mit der Beschickungskohle zugeführt wurde.

Der in dem ausgetragenen Koks enthaltene Kohlenstoff wird in einem geeigneten Dampfkessel/Generator-System zur Schaffung von Wärmeenergie für das Lösungsmittelwasserstoffsystem, zur Erfüllung der Anforderung hinsichtlich der Dampferzeugung, und zur Erzeugung von etwa 90 % der in der Verflüssigungsanlage benötigten elektrischen Energie verbrannt.

Die C^- bis Cp-Gasströme mit hohem Heizwert aus der Verflüssigung- und Wirbelbettverkokung werden vereinigt und zur Erzeugung des gesamten, im Verflüssigungsabschnitt benötigten Wasserstoffs dampfreformiert. Demzufolge ist der gesamte Komplex mit Ausnahme der restlichen benötigten 10 % für die elektrische Energie ausgeglichen. Zum Ausgleich dafür wird ein klei-

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nes zusätzliches Inkrement von frischer Kohle (etwa 0,6 % der Beschickung der Verflüssigungszone) zusammen mit dem
abgezogenen Koks verbrannt.

Die gesamte thermische Wirksamkeit des Komplexes, einschließlich der zur Energieerzeugung verbrannten Kohle,
beträgt 67»3 %, was eine erhebliche Verbesserung über die gewöhnlich bei den bekannten Verfahren erzielten Werten
von 58 bis 60 % darstellt.

Es ist offensichtlich, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren noch zahlreiche Modifikationen durchgeführt werden können, die jedoch noch innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung erdölartiger Kohleflüssigkeiten durch Hydrierung und Verflüssigung von Kohle, bei welchem ein Teil des hochsiedenden Produkts der Kohleverflüssigungsreaktion zur Herstellung zusätzlicher, brauchbarer, erdölartiger Flüssigkeiten mit heißen Peststoffteilchen und einer nativen Quelle von Wasserstoff und Benzin in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß es

(a) eine Kohleverflüssxgungszone, in der die Kohle mit einem Wasserstoffdonator-Lösungsmittel bei Bedingungen in Kontakt gebracht wird, die ausreichen, die Kohle zu verflüssigen und eine Reaktionsproduktmischung zu erzeugen,

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KOW) »»12 72 911273 H1274 ♦13310

Telegramme:

BEKOSTAFFPATENT München TELEX: 0524560 BERG d

Bankkonten: Hypo-Buik Manchen 4410122850 (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM Bayet Vereinsbtnk Manchen 453100 (BLZ 70020270) PoftKheck München 65343-80» (BLZ 70010080)

ORIGINAL INSPECTED

die in Komponenten aufgetrennt wird, welche ein Gas mit hohem Heizwert, erdölähnliche Flüssigkeiten, die als Produkt gewonnen werden, und eine 1000°F+(53ö°C+)-Aufschlämruung einschließen,

(b) eine Wirbelbettkokerzone, in welcher die 1000 F+(538°C+)-Aufschlämmung aus der Kohleverflüssigungszone r.iit heißen !Feststoffteilchen in Kontakt gebracht und zur Erzeugung einer Reaktionsproduktmischung gecrackt wird, die ein Gas mit hohem Heizxiert, erdölartige Flüssigkeiten, die als Produkt gewonnen werden, und einen festen Koks einschließt,

(c) eine Wasserstofferzeugungszone, in welche die Gase mit hohem Heizwert sowohl aus der Kohleverflüssigungs- als auch aus der Wirbelbettkokerzone in ausreichender Menge eingeführt und mit Dampf bei Dampfreformierbedingungen, die den Anforderungen für eine Erzeugung von Verfahrenswasserstoff genügen, in Kontakt gebracht wird, und

(d) eine Koksvergasungszone, in welcher der Koks aus der Wirbelbettkokerzone mit Sauerstoff und Dampf in Kontakt gebracht und zur Erzeugung von Gas mit niedrigem Heizwert und Koksnebenprodukten in optimalem Gleichgewicht für eine wirksame Erfüllung der Anforderungen bezüglich der Verfahrenswärme partiell vergast wird,

umfaßt.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohleverflüssigungs- und die Wirbelbettkokerzone auf Bedingungen gehalten werden, die ausreichend sind, um etwa 3 % bis etwa 10 % der Kohle, beziehungsweise etwa 0,5 % bis etwa 10 % des 1000°F+(538⁰C+)-Produkts, bezogen auf das Gewicht der in die Kohleverflüssigungszone eingeführten Beschickung, zur Schaffung eines Gases mit hohem Heizxvert mit einer Gasheizwertzahl im Bereich von etwa 900 bis etwa 1800 BTU/ft⁵ (8OO9 bis etwa I6OI9 Kcal/m ) bei Standardbedingungen, zu vergasen.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, d a durch gekennzeichnet, daß in der Kohleverflüssigungs- und der Wirbelbettkokerzone eine etwa 3$ige bis etwa 10#ige, beziehungsweise eine etwa 0,5#ige bis etwa 10$ige Vergasung erzielt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas mit hohem Heizwert hauptsächlich aus C-- und C_?-Kohlenwasserstoffen besteht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Gas mit hohem Heizwert zu Gas mit niedrigem Heizwert,

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die in der Kohleverflüssigungs- und Wirbelbettkokerzone, beziehungsweise der Koksvergasungszone, hergestellt werden, im Bereich von etwa 3 : 1 bis etwa 0,5 : 1, auf Basis der in den Gasen enthaltenen Wärmemenge-Einheiten, liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5s dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Gas mit hohem Heizwert zu Gas mit niedrigem Heizwert im Bereich von etwa 3 : 1 bis etwa 0,5 : 1, auf Basis der in den Gasen enthaltenen Wärmemengen-Einheiten, liegt.
7. Verfahren zur Herstellung von erdölartigen Kohleflüssigkeiten durch Hydrierung und Verflüssigung von Kohle im wesentlichen wie vorstehend beschrieben, unter besonderer Bezugnahme auf das Beispiel und die Figuren.
8. Erdölartige Kohleflüssigkeit, hergestellt nach dem Verfahren von einem der Ansprüche 1 bis 7·

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