DE3244251A1

DE3244251A1 - Verfahren zur kohlehydrierung unter verwendung einer thermischen gegenstromreaktionszone

Info

Publication number: DE3244251A1
Application number: DE19823244251
Authority: DE
Inventors: Edwin S. 08540 Princeton N.J. Johanson; Paul D. 41101 Ashland Ky. Schuler
Original assignee: Hri Inc 08648 Lawrenceville NJ; HRI Inc; Hydrocarbon Research Inc
Current assignee: HRI Inc
Priority date: 1981-12-07
Filing date: 1982-11-30
Publication date: 1983-06-09
Also published as: GB2110712A; ZA828858B; AU9107282A; JPS58104987A; CA1194443A

Description

Verfahren zur Kohlehydrierung unter Verwendung einer thermischen Gegenstromreaktionszone

Diese Erfindung betrifft eine thermische Hydrierung und Umwandlung von Kohle unter Verwendung eines im Gegenstrom geführten Stroms der Kohlebeschickung und des Wasserstoffes zur Herstellung von gasförmigen und flüssigen Kohlenwasserstoff produkten. Sie betrifft insbesondere ein solches Verfahren, bei dem eine thermische Gegenstromreaktionszone verwendet wird im Aufstrom einer katalytischen Hydrierungsreaktionszone.

Bei thermischen Kydrokonversionsbetriebsweisen, angewendet auf Kohle zur Herstellung niedriger siedender, flüssiger und gasförmiger Produkte, sind die Kohlebeschickung und der Wasserstoff gewöhnlich beide in den untersten Teil des Reaktors eingeführt worden und beide sind nach oben strömend da hindurchgeleitet worden. Jedoch tritt häufig ein Verstopfen des Reaktors ein, aufgrund von schweren teilchenförmigen mineralischem Material, das sich indem Reaktor bildet, absetzt und sich am Boden des Reaktors ansammelt. Solchen angesammelten Niederschläge in dem Reaktor stören die aufrechtzuerhaltenden Verfahrensbetriebsweisen und sind somit ziemlich unerwünscht.

In der US-PS 3 660 267 (Rieve) wird ein nicht-katalytisches Kohlehydrierungsverfahren beschrieben unter Verwendung ei-

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nes Aufstromreaktors mit Kontaktfeststoffen, die je nach Bedarf vom untersten Ende her gespült werden. Auch hat man bei einigen Kohlevergasungsverfahren künstliches Kohlematerial vom untersten Teil abgezogen, Z.B. wird in der US-PS 3 876 392 (Kaiina) ein Kohlevergasungsverfahren beschrieben, bei dem Kohle eingeführt wird in den oberen Teil einer Fließbetthydrovergasungszone,, die bei einer Temperatur von 810 bis 98O°C (1500-180O⁰F) gehalten wird, und bei dem künstliche Kohlefeststoffe vom Boden abgezogen werden zum getrennten Aufheizen und zum Rezyklisieren. In der US-PS 3 700 584 (Johnson) ist ein Verfahren für eine zweistufige katalytische Verarbeitung von Kohle offenbart, bei dem der gasförmige Abstrom aus der ersten Stufe die zweite Stufe umgeht. Auch in der US-PS 4 111 788 (Chervenak) wird ein zweistufiges Kohlehydrierungsverfahren unter Verwendung einer thermischen Reaktionszone einer ersten Stufe und einer katalytischen Reaktionszone einer zweiten Stufe beschrieben; jedoch wird ein Gegenstrom der Kohlebeschickung zum Wasserstoff nicht angewandt. Somit ist ein thermisches Kohlehydrierungs- und Verflüssigungsverfahren, bei dem ein im Gegenstrom geführter Strom einer Kohle/Öl-Aufschlämmung und von Wasserstoff angewandt wird, benötigt, um unerwünschte Ansammlungen von Feststoffen in der Reaktionszone zu vermeiden.

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Kohlehydrierungsverfahren mit einer thermischen Reaktionszone, bei dem eine Gegenstromanordnung der Kohlebeschickung zum Wasserstoff zur Anwendung kommt. Die Kohlebeschickung wird als eine Kohle/Öl-Aufschlämmung in dem oberen Teil der thermischen Reaktionszone eingeführte und Wasserstoff wird in den untersten oder Bodenteil eingeführt und strömt nach oben durch die Kohleaufschlämmung in die Reaktionszone. Der nach unten gerichtete Strom der Kohle/Öl-Aufschlämmung und der nach oben gerichtete Strom des Wasser-

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Stoffes sorgt für eine ausreichende Verweilzeit zur Herbeiführung der Hydrierungsreaktion und der Umwandlung der Kohle zu Kohlenwasserstoffgasen und -flüssigkeiten, und eine unerwünschte Ansammlung von agglomerierten Feststoffen in dem unteren Ende der Reaktionszone wird ausgeschlossen.

Die Verweilzeit der Kohle in der thermischen Reaktionszone kann vorzugsweise angehoben und kontrolliert werden durch Vorsehen eines Rezyklisierens von leichtem flüssigem Reaktorabfluß aus dem oberen Teil zurück zu dem unteren Teil des Reaktors. Eine derartige Flüssigkeitsrezyklisierung bewirkt eine AufStromflüssigkeitsgeschwindigkeit, welche die Absetzrate der Kohlefeststoffe in der Reaktionszone verzögert und dadurch ihre Verweil- und Reaktionszeit erhöht. Der Aufstrom des Wasserstoffgases bewirkt auch einige Bewegung und stript dabei wünschenswerterweise hydrokonvertierte (= hydrierend umgewandelte) leichte Enden von der Reaktorflüssigkeit ab.

Die in der thermischen Reaktionszone angewandten Reaktionsbedingungen sind innerhalb der Bereiche einer Temperatur von 410 bis 48O°C (775-9OO°F) und eines Wasserstoffpartialdrucks von 70 bis 340 bar (1000-5000 psig). Gewöhnlich existiert ein Temperaturgradient innerhalb der Reaktionszone und sorgt für einen internen Rückfluß. Der Nach-Unten-Strom der Flüssigkeit dient dazu, Aschepartikel aus der Reaktionszone herauszutragen, bevor sie in der Größe anwachsen oder sich darin in bemerkenswerter Menge ansammeln. Abfließende Ströme werden von beidem dem oberen und dem unteren Teil der Reaktionszone abgezogen und werden zu Phasenseparierungs- und Destillationsstufen geleitet zur Gewinnung von gasförmigen und flüssigen Kohlenwasserstoffprodukten.

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Alternativ kann die schwere flüssige Fraktion oder Strom, der abgezogen worden 1st, von dem unteren Teil der thermischen Gegenstromflußreaktionszone dieser Erfindung, vorteilhaferweise weitergeleitet werden zu einer katalytischen Reaktionszone, in der solches Material weiter hydriert und umgewandelt wird zur Erzielung erhöhter Ausbeuten an gasförmigem und niedriger siedenden, flüssigen Kohlenwasserstoff produkten .

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben? es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines

Kohlehydrierungsverfahrens unter Verwendung einer thermischen Reaktionszone, die für eine nach dem Gegenstromprinzip arbeitenden Fluß einer Kohleauf schlämmungsbeschickung und von Wasserstoff angeordnet ist zur Herstellung von gasförmigen und flüssigen Kohlenwasserstoff produkten, und

Fig. 2 ein schematisches Flußdiagramm, das eine

thermische Gegenstromflußreaktionszone, angewandt stromaufwärts der Reaktionszone eines katalytischen Fließbettreaktors, zeigt zur Herstellung von flüssigen Kohlenwasserstoffprodukten in erhöhten Ausbeuten.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird Kohle, wie z.B. bituminöse, subbituminöse oder Braunkohle, bei 10 in eine Vorbereitungseinheit 12 eingeführt, in der die Kohle zur Entfernung von im wesentlichen aller Oberflächenfeuchtigkeit getrocknet, auf

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eine gewünschte Partikelgröße gemahlen und gesiebt wird. Für dieses Verfahren sollte die Kohlebeschickung eine Partikelgröße entsprechend einer lichten Siebmaschenweite von 0,85 bis 0,05 mm (20-350 mesh U.S. Sieve Series) haben. Die Kohlepartikel werden zum Aufschlämmungsmischtank 14 gebracht, wo die Kohle mit genügend Aufschlämmungsöl bei 16 gemischt wird, um ein pumpbares Gemisch zu bereiten. Dieses aufschlämmende öl wird in dem Verfahren wie unten beschrieben hergestellt, und das Gewichtsverhältnis an öl zu Kohle sollte wenigstens etwa 1,0 sein, aber braucht etwa 6 nicht zu übersteigen.

Die Kohle/Öl-Aufschlämmung wird durch die Pumpe 17 unter Druck gesetzt und durch den Aufschlämmungserhitzer 18 geleitet, in welchem die Aufschlämmung auf eine Temperatur gewöhnlich in der Nahe der Reaktionszonentemperatur erhitzt wird. Die erhitzte Aufschlämmung bei 19 wird dann in den oberen Teil des thermischen Reaktors 20 eingeführt. Erhitzter Wasserstoff wird bei 15 in den Bodenteil des Reaktors 20 eingeführt und strömt nach oben im Gegenstrom relativ zu der Kohleaufschlänunungsbeschickung. Die Kohleauf schlämmung und der Wasserstoffstrom befinden sich relativ zueinander im Gegenstrom bei kontrollierter Verweilzeit, und die Kohlehydrierungsreaktion wird darin erreicht ohne Hinzufügen eines Katalysators. Die Reaktionsbedingungen in dem thermischen Reaktor werden aufrechterhalten innerhalb des breiten Bereiches einer Temperatur von 410 bis 4 8O°C (77 5-90O⁰F) und eines Wasserstoffpartialdruckes von 70 bis 340 bar (1000-5000 psig), und vorzugsweise bei bis 48O°C (800-90O⁰F) und 100 bis 270 bar (1500-4500 psig) Wasserstoffpartialdruck. Die Raumgeschwindigkeit für die Kohle kann sein innerhalb des Bereiches von 240 bis 800 kg/h/m Reaktorvolumen (15-50 pounds coal/hr/ft reactor volume) und beträgt vorzugsweise 320 bis 640 kg/h/m (20-40 pounds/hr/ft³).

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Ein Abflußstrom von Gas und leichter Flüssigkeit, z.B. gewöhnlich mit einem Siedebereich von bis zu etwa 29O°C (55O⁰F), wird bei 21 aus dem oberen Ende des Reaktors abgezogen und zum Heißphasenseparator 22 geleitet. Der Strom 21 umfaßt vorzugsweise einen größeren Teil des gesamten Abflusses aus dem Reaktor. Vom Separator 22 wird der resultierende Dampfanteil 23 gewöhnlich zu einer Phasenseparation bei 24 geleitet und dann zu einer Wasserstoffreinigungsstufe 25« Der wiedergewonnene Wasserstoffstrom bei 25a wird wieder erhitzt und rezyklisiert bei 15 zu dem Reaktor 20, mit Zusatzwasserstoff, der bei 15a je nach Bedarf bereitgestellt wird. Vom Separator 24 wird der flüssige Anteil 24b zu einer bei atmosphärischem Druck betriebenen Destillationsstufe geleitet.

Vom Separator 22 wird der Flüssigkeitsstrom 26 druckreduziert bei 29 und zum Phasenseparator 30 geleitet. Auch ein Anteil 27 des Flüssigkeitsstroms 26 wird vorzugsweise rezyklisiert zum Boden des Reaktors 20 zwecks Herstellung einer nach oben gerichteten Flüssigkeitsflußgeschwindigkeit darin, um den nach unten gerichteten Fluß und ein Absetzen von schweren Flüssigkeiten und Kohlefeststoffen zu hindern und um vorzusehen eine kontrollierte erhöhte Verweilzeit für die größeren nicht umgewandelten Kohlepartikel und zwecks Erreichens einer weiteren thermischen Hydrierungsreaktion darin. Das Rezyklisierungsgewichtsverhältnis des Resyklisierungsstroms 27 zu Kohle in dem Beschickungsstrom 19 sollte gewöhnlich innerhalb des Bereichs von etwa 0,5 bis 1,0 sein.

Ein Bodenstrom 28, der gewöhnlich insgesamt über etwa 26O°C (500°F) siedet und der einen Rückstand (residuum), nicht umgewandelte Kohlefeststoffe und Asche enthält, wird von dem unteren Ende des thermischen Reaktors 20 abgezogen und wird gewöhnlich auch druckreduziert bei 29a und zum Phasenseparator 30 geleitet. Vom Separator 30

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wird der Dampfanteil 31 zu der bei Atmosphärendruck betriebenen Destillationsstufe 38 geleitet, von der flüssige Kohlenwasserstoffproduktströme nach Wunsch abgezogen werden. Der resultierende Bodenstrom 32 aus dem Separator 30 wird zu einer Flüssigkeits/Festkörper-Separationsstufe 34 geleitet, von welcher wenigstens ein Teil des Überlauf-Stroms 35, enthaltend Feststoffe in verminderter Konzentration, als Aufschlämmungsöl 16 verwendet wird. Der verbleibende Bodenstrom 36, der Feststoffe in erhöhter Konzentration enthält, wird zur Vakuumdestillationsstufe 40 geleitet, von welcher der Uberkopfstrom 41 einen Teil des flüssigen Produktstroms 42 umfaßt. Ein schwerer Vakuumbodenstrom 44, der normalerweise oberhalb etwa 52O°C (975°F) siedet und der nicht umgewandelte Kohle und Asche enthält, wird abgezogen zur Vergasung oder zum anderweitigen Gebrauch. Gegebenenfalls kann ein Anteil 42a des Flüssigkeitsstroms 42 rezyklisiert werden, um das aufschlämmende öl 16 zu ergänzen.

Ein alternatives Merkmal der vorliegenden Erfindung wird in Fig. 2 gezeigt, welches dem Merkmal in der Fig. 1 ähnlich ist mit der Ausnahme, daß ein oberer Abfluß und Bodenströme, die von dem thermischen Gegenstromflußreaktor 20 abgezogen worden sind, weitergeleitet werden zu einem zweiten Reaktor 50, der ein katalytisches Fließbett zur weiteren katalytischen Hydrierungsreaktion und -umwandlung enthält, um niedriger siedende Flüssigkeitsprodukte in erhöhten Ausbeuten herzustellen. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird der leichte Abflußstrom 21 zum Phasenseparator 22 geleitet, von welchem der Dampfstrom 23 zur weiteren Phasenseparierung bei 24 geleitet wird und dann zur Wasserstoffreinigungsstufe 25. Der verbleibende Flüssigkeitsstrom 24b wird zum untersten Teil des Reaktors 50 geleitet.

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Vom Separator 22 wird ein Anteil 27a des Flüssigkeitsstroms 26a zum thermischen Reaktor 20 rezyklisiert, und der Rückstand wird zusammen mit zusätzlichem Wasserstoff bei 46 als Strom 49 zum Fließbettreaktor 50 geleitet. Auch der Bodenflüssigkeitsstrom 28a, der von dem unteren Ende des thermischen Reaktors 20 abgezogen worden ist, wird in das untere Ende des Reaktors 50 geleitet, welcher ein Fließbett eines im Handel erhältlichen Katalysators 52 enthält, wie z.B. Kobalt/Molybdän auf Äluminiumoxidextrudaten mit einem Durchmesser von 0,76 bis 1,7 mm (0,030-0,065 inch). In diesem Merkmal wird der Kohle/Öl-Beschickungsstrom 19a in den thermischen Reaktor 20 eingeführt, von welchem das meiste des Reaktorabflußmaterials gewöhnlich entfernt wird vom oberen Teil des Reaktors als Strom 21, und der verbleibende Anteil wird von dem unteren Ende als Strom 28a entfernt.

Die Reaktionsbedingungen in dem katalytischen Reaktor 50 werden aufrechterhalten innerhalb des breiten Bereiches einer Temperatur von 400 bis 47O°C (75O-875°F) und eines Wasserstoffpartialdruckes von 70 bis 270 bar (iOOO-4OOOpsig), und vorzugsweise einer Temperatur von 410 bis 460 C (770-870 F) und eines Wasserstoffpartialdruckes von 100 bis 240 bar (1500-3500 psig). Die Raumgeschwindigkeit für die Kohle kann innerhalb des Bereiches von 240 bis 800 kg/h/m Reaktorvolumen (15-50 pounds coal/hr/ft reactor volume) sein und ist vorzugsweise 320 bis 640 kg/h/m )20-40 pounds/ hr/ft ). Das Flüssigkeits- und Gasgemisch wird gleichförmig nach oben durch das Katalysatorbett 52 mit einer ausreichenden Geschwindigkeit geleitet, um das Bett um 10 bis 100 % über seine abgesetzte Höhe zu expandieren und um einen innigen Kontakt der Flüssigkeitsaufschlämmung mit dem Katalysator zu erreichen unter Verwendung von handelsüblich bekannten Prozeduren.

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Ein Abflußstrom eines Flüssigkeits- und Gasgemisches wird von dem oberen Ende des Reaktors bei 53 abgezogen und wird zum heißen Phasenseparator 54 geleitet. Der resultierende Dampfanteil wird gewöhnlich bei 55 gekühlt und zur weiteren Phasenseparation bei 56 geleitet, von welcher der Dampfstrom 57 zur Wasserstoffreinigungsstufe 25 geleitet wird. Der wiedergewonnene Wasserdampfstrom 25a wird bei 45 zu dem Reaktor 20 und bei 46 zum Reaktor 50 rezyklisiert.

Vom Phasenseparator 54 wird der Bodenflüssigkeitsstrom 58 druckreduziert bei 59 und zum Phasenseparator 60 geleitet, zusammen mit dem Flüssigkeitsstrom 58a vom Separator 56. Ein Dampfanteil 61 wird entfernt und geleitet zu der bei Atmosphärendruck betriebenen Destillationsstufe 68, von welcher ein Uberkopfflüssigkeitsprodukt bei 67 und eine Bodenflüssigkeit bei 69 abgezogen werden kann. Auch vom Separator 60 wird der erhaltene Bodenflüssigkeitsstrom 62 zu einer Flüssigkeits/Feststoffe-Separationsstufe 64 geleitet, welche vorzugsweise aus mehreren, parallel geschalteten Hydrozykloneinheiten besteht. Ein überlaufstrom 65, der Feststoffe in verminderter Konzentration enthält, wird als aufschlämmendes öl bei 16 verwendet. Der verbleibende Bodenstrom 66, der nicht umgewandelte Kohle und Feststoffe in erhöhter Konzentration enthält, wird zu einer Vakuumdestillationsstufe 70 geleitet. Ein Uberkopfstrom 71 wird mit dem Strom 69 kombiniert und umfaßt den Flüssigkeitsproduktstrom 72. Ein schwerer Vakuumbodenstrom 74, der oberhalb etwa 520 C (975°F) siedet und der etwas nicht umgewandelte Kohle und Aschefeststoffe enthält, wird abgezogen zur Vergasung oder zum anderweitigen Gebrauch. Gegebenenfalls kann ein Teil 72a des Produktstroms 72 zur Ergänzung des aufschlämmenden ölstroms 16 rezyklisiert werden.

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Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE Dr.taQ.E.Ltetau Ll lift'AB Si· :L*:! BBA Patentanwalt (1935-1975) °° " °°° "° °° ·>-' Birtenstrasse 39 · D-TOOO Augsburg 22 Dipl. Ing. G. Liebau Patentanwalt PglonlanwHIo Llobau tj Llcasu _^B|^onal«a»e 39 D-EEOO Augoburg 22 Telefon (0821) 98098 - cables: elpatent augsburg Ihr Zeichen youf/votro rot Unser Zeichen , * r t- r ι,, ι our/notrerof H 1 l656/V/m Oalum: date 29.11.198? HRI, Inc«, 134 Franklin Corner Road Lawrenceville, New Jersey 08643 V. St. Ά. Verfahren zur Kohlehydrierung unter Verwendung einer thermischen Gegenstromreaktionszone Patentansprüche

1. Verfahren zur thermischen Hydrierung und Umwandlung von Kohle zur Herstellung von gasförmigen und flüssigen Kohlenwasserstoffprodukten, gekennzeichnet durch:

a) Mischen von Kohle in teilchenförmiger Form mit genügend aufschlämmenden öl zur Bildung eines pumpbaren Gemisches,

b) Einführen der Kohle/Öl-Aufschlämmungsbeschickung in den oberen Teil einer thermischen Reaktionszone und Einführen von Wasserstoff in den untersten oder Bodenteil dieser Zone zu einem Aufwärtsstrom, der mit der Aufschlämmungsbeschickung im Gegenstrom geführt wird,

c) Hydrieren der Aufschlämmungsbeschickung in der Reaktionszone bei Bedingungen innerhalb eines Temperaturbereichs von 410 bis 48O°C (775-9OO°F) und eines Wasserstoffpartialdruckbereichs von 70 bis 340 bar (1000-5000 psig),

d) Abziehen eines leichten Kohlenwasserstoff-Flüssigkeitsabflußmaterials von dem oberen Teil der Reaktionszone und Leiten dieses Abflusses zu Phasenseparierungsund Destillationsstufen, um Gas und flüssige Produkte zu gewinnen, und

e) Abziehen eines schwereren flüssigen Kohlenwasserstoff Stroms, der nicht umgewandelte Kohle und Asche aus dem Bodenteil der Reaktionszone enthält, und Leiten dieses Stroms zu weiteren Verfahrensstufen, um flüssige Kohlenwasserstoffprodukte zu gewinnen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kohlebeschickung mit einem aufschlämmenden öl in einem Öl/Kohle-Gewichtsverhältnis von zwischen etwa 1,0 und 6 gemischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Reaktionszonenbedingungen gehalten werden innerhalb der Bereiche einer Temperatur von 430 bis 48O°C (800-90O⁰F), eines Wasserstoffpartialdrucks von 100 bis 300 bar (1500-4500 psig) und einer Kohleraumgeschwindigkeit von 240 bis 800 kg/h/m Reaktor (15-50 pounds coal/hour/ft reactor).

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil des leichten flüssigen Abflusses von dem oberen Teil der thermischen Reaktionszone rezyklisiert wird zu dem unteren Teil der Reaktionszone und darin in nach oben gerichtetem Fluß geführt wird, um den nach unten gerichteten Fluß der Kohlepartikel zu hindern und dadurch die Kohleverweilzeit und die Reaktionszeit zu erhöhen.

5« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der schwere flüssige Kohlenwasserstoff strom, der aus dem untersten Teil der thermischen Reaktionszone abgezogen worden ist, phasensepariert und destilliert wird zur weiteren Gewinnung von flüssigen Kohlenwasserstoffprodukten.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Abflußmaterial, das aus dem oberen Teil der Reaktionszone abgezogen worden ist, einen größeren Teil des Gesamtabflusses aus der Reaktionszone umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 1„ dadurch gekennzeichnet , daß der Bodenflüssigkeitsstrom, der vom Bodenteil der thermischen Reaktionszone abgezogen worden ist, mit zusätzlichem Wasserstoff in eine katalytische Fließbettreaktionszone geleitet wird, zur weiteren hydrierenden Umwandlung des Rückstandes und nicht umgewandelter Kohle, um eine erhöhte Ausbeute an niedriger siedenden Kohlenwasserstoff-Flüssigkeiten herzustellen.

8. Verfahren zur thermischen Hydrierung und Umwandlung von Kohle zur Herstellung von gasförmigen und flüssigen Kohlenwasserstoffprodukten, gekennzeichnet durch:

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a) Mischen von Kohle in teilchenförmiger Form mit genügend, vom Verfahren stammendem, aufschlämmenden öl zur Bildung eines Öl/Kohle-Gewichtsverhältnisses zwischen etwa 1,0 und 6,

b) Einführen der Kohle/Öl-Aufschlämmungsbeschickung in den oberen Teil einer thermischen Reaktionszone und Einführen von Wasserstoff in den untersten oder Bodenteil dieser Zone zu einem Aufwärtsstrom darin, der mit der Aufschlämmungsbeschickung im Gegenstrom geführt wird,

c) Hydrieren der Aufschlämmungsbeschickung in der Reaktionszone bei Bedingungen innerhalb der Bereiche einer Temperatur von 410 bis 48O°C (775-90O⁰F), eines Wasserstoffpartialdruckes von 70 bis 340 bar (1000-5000 psig) und einer Kohleraumgeschwindigkeit von 240 bis 800 kg/h/m Reaktor (15-50 pounds coal/hour/ft reactor),

d) Abziehen eines leichten flüssigen Kohlenwasserstoffabflußmaterials aus dem oberen Teil der Reaktionszone, Leiten des Abflusses zu Phasenseparierungsund Destillationsstufen und Rezyklisieren eines Teils des leichten flüssigen Abflusses zu dem unteren Teil der thermischen Reaktionszone, um den nach unten gerichteten Strom der Kohlepartikel darin zu hindern, damit die Kohleverweilzeit und die Reaktionszeit erhöht wird, und

e) Abziehen eines schweren flüssigen Kohlenwasserstoff Stroms, der nicht umgewandelte Kohle und Asche enthält, aus dem Bodenteil der Reaktionszone und Leiten dieses Stroms zu weiteren Verfahrensstufen, um flüssige Kohlenwasserstoffprodukte zu gewinnen.

9. Verfahren zur thermischen Hydrierung und Umwandlung von Kohle zur Herstellung von gasförmigen und flüssigen Kohlenwasserstoffprodukten, gekennzeichnet durchs

a) Mischen von Kohle in teilchenförmiger Form mit ausreichend aufschlämmendem öl zur Bildung eines pumpbaren Gemisches,

b) Einführen der Kohle/Öl-Aufschlämmung in den oberen Teil einer thermischen Reaktionszone und Einführen von Wasserstoff in den Bodenteil dieser Reaktionszone als Aufwärtsstrom, der im Gegenstrom mit der Äufschlämmungsbeschickung geführt wird,

c) Aufrechterhalten der Reaktionszonenbedingungen innerhalb der Bereiche einer Temperatur von 400 bis 48O°C (750-90O⁰F) und eines Wasserstoffpartialdruckes von 70 bis 340 bar (1000-5000 psig),

d) Abziehen eines leichten flüssigen Kohlenwasserstoffabflußmaterials aus dem oberen Teil der Reaktionszone und Leiten dieses Abflusses zu Phasenseparierungsund Destillationsstufen, um gasförmige und flüssige Produkte zu gewinnen, und

e) Abziehen eines schweren flüssigen Kohlenwasserstoff Stroms, der nicht umgewandelte Kohle und Asche enthält, aus dem Bodenteil der Reaktionszone und Leiten dieser Flüssigkeit zusammen mit zusätzlichem Wasserstoff zu einer katalytischen Fließbettreaktionszone zur weiteren hydrierenden Umwandlung des Rückstandes und von nicht umgewandelter Kohle ρ um Kohlenwasserstofffgase und niedriger siedende Flüssigkeiten in höherer Ausbeute herzustellen»

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet c daß die Bedingungen in der Fließbettreaktionszone aufrechterhalten werden innerhalb der Be-

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reiche einer Temperatur von 400 bis 47O°C (75O-87 5°F), eines Wasserstoffpartialdruckes von 70 bis 270 bar (1000-4000psig) und einer Kohlekatalysatorbelastung von 320 bis 640 kg/h/m Reaktorvolumen (20-40 pounds coal/ hour/ft reactor volume).

11. Verfahren zur thermischen Hydrierung und Umwandlung von Kohle ohne Katalysator zur Herstellung gasförmiger und flüssiger Kohlenwasserstoffprodukte, wobei die Kohle mit einem aus dem Verfahren stammenden, aufschlämmenden öl gemischt wird und daß das Gemisch zusammen mit Wasserstoff in eine Reaktionszone eingeführt wird bei Bedingungen innerhalb des Bereiches einer Temperatur von

370 bis 510°C (7OO-95O°F) und eines Wasserstoffpartialdruckes von 70 bis 340 bar (1000-5000 psig), g e kennz eichnet durch:

a) Einführen der Kohle/Öl-Aufschlämmung in den oberen Teil der thermischen Reaktionszone unter Bildung eines nach unten strömenden Flusses darin,

b) Einführen von Wasserstoff in den unteren Teil der thermischen Reaktionszone unter Bildung eines Aufwärtsstroms darin, der zu der Kohleflüssigkeit im Gegenstrom geführt wird, und

c) Abziehen eines leichten Kohlenwasserstoffabflußmaterials aus dem oberen Teil der Reaktionszone und Abziehen eines schwereren Kohlenwasserstoff Stroms, der nicht umgewandelte Kohle und Asche enthält, aus dem Bodenteil der Reaktionszone.

12. Vorfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der leichte flüssige Kohlenwasserstoffabfluß, der aus dem oberen Teil der Reaktionszone abgezogen worden ist, geleitet wird zu einer Phasen-

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Separationsstufe, von welcher ein kleinerer Teil der Flüssigkeit rezyklisiert wird zu dem unteren Teil der Reaktionszone, und daß die schwere flüssige Kohlenwasserstoff raktion, die nicht umgewandelte Kohle und Asche enthält, aus dem unteren Teil der Reaktionszone abgezogen wird und zu weiteren Verfahrensstufen geleitet wird,, um gasförmige und flüssige Kohlenwasserstoffprodukte zu gewinnen.

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