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Verfahren zur Gewinnung wertvoller Produkte bei der Druckhydrierung
von Kohlearten, Teeren, Mineralölen u. dgl. Es wurde gefunden, daß man bei der Druckhydrierung
von Kohlearten, Teeren, Mineralölen u. dgl. zwecks Gewinnung wertvoller flüssiger
Produkte, wie Benzine, Schmieröle -o. dgl., noch wertvolle weitere Produkte erhält,
wenn man das bei dem genannten Verfahren in bekannter Weise aus dem Reaktionsraum
abziehenden Gasen und Dämpfen unter Druck durch Abkühlung auf normale Temperatur
erhaltene Kondensat nach Abtrennung der unter Arbeitsdruck stehenden nicht kondensierten
Gase in der Weise fraktioniert entspannt, daß in der ersten Entspannungsstufe eine
kohlenwasserstoffhaltige Gasfraktion mit etwa 5o bis 70 °jo Wasserstoff erhalten
wird..
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Die fraktionierte Entspannung bietet den großen technischen Vorteil,
daß das sehr wasserstoffreiche Gas, das bei Entspannung ,des Kondensats zunächst
gewonnen wird, zweckmäßig nach Entfernung der geringen Mengen Kohlenwasserstoffe,
z. B. durch thermische Zersetzung, bei dem Druckhydrierungsprozeß wieder verwendet
werden kann. Das bei der weiteren Entspannung erhaltene Gas enthält wertvolle Kohlenwasserstoffe,
wie Pentan, Propan, Butan usw., in konzentrierter Form. Diese können z. B. durch
Kompression oder Tiefkühlung isoliert werden. Ein besonderer Vorteil der fraktionierten
Entspannung besteht darin, daß die Wasserstoffmenge, die in - der zweiten und gegebenenfalls
weiteren Stufe der fraktionierten Entspannung im entspannten Gas enthalten ist,
sehr ,gering ist, so daß die Wasserstoffverluste im Kreislaufgas auf ein Minimum
herabgesetzt werden.
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Man hat bereits leichtflüchtige Flüssigkeitsgemische in einer Dephlegmationskolonne
durch fortschreitendes Erhitzen unter Anwendung erhöhten Druckes in die einzelnen
Fraktionen zerlegt und diese an geeigneten Stellen abgezogen. Bei dem vorliegenden
Verfahren, das lediglich in Verbindung mit einem ganz bestimmten anderen Verfahren,
nämlich der Druckhydrierung von Kohlearten, Teeren, Mineralölen u. dgl., beansprucht
wird, wird umgekehrt gearbeitet: Es @ werden nämlich zunächst die gesamten dampfförmigen
Produkte der Druckhydrierung kondensiert und anschließend durch fraktionierte Entspannung
des Kondensats eine Trennung der verschiedenen leichtflüchtigen Bestandteile erreicht.
Die besonderen Vorteile dieser Arbeitsweise, die oben angegeben sind, sind dein
bekannten
Verfahren nicht zu entnehmen. Es wurde auch bereits vorgeschlagen,
die gasförmigen Produkte der Druckhydrierung, die nach der Kondensation der kondensierbaren
Produkte verbleiben, mit Benzin zu waschen und aus der Waschflüssigkeit anschließend
entweder durch Temperaturerhöhung oder durch Druckverminderung die gelösten Gase
zu gewinnen, wobei auch fraktionierte Entspannung angewendet werden kann. Demgegenüber
handelt es sich hier um die fraktionierte Entspannung der kondensierten veredelten
Produkte selbst. Der technische Vorteil des hier beanspruchten Verfahrens liegt
darin, daß man bei der Druckhydrierung ohne Anwendung besonderer Apparaturen und
besonderer flüssiger Absorptionsmittel ein an wertvollen Kohlenwasserstoffen reiches
Gasgemisch gewinnen kann, das einen wertvollen Ausgangsstoff z. B. zur Herstellung
synthetischer Motorbrennstoffe darstellt.
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.Durch nochmalige Kompression der entspannten Gase und Dämpfe oder
durch Waschen dieser mit Lösungs- und Absorptionsmitteln oder beides kann man eine
weitere Trennung sowie eine Kondensation etwa mitgerissener Kohlenwasserstoffdämpfe
herbeiführen.
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Das im Kreislauf umgepumpte Hydriergas kann noch einer Waschung unterworfen
werden, um Schwefelwasserstoff und Kohlenwasserstoffe noch weitgehender herauszuwaschen,
als es durch die bei der Reaktion selbst gewonnenen flüssigen Produkte geschieht.
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Es ist ferner bekannt, die Reaktionsprodukte der Druckhydrierung in
der Weise aufzuarbeiten, daß man die Reaktionsmasse aus dem Ofen in einen Kühler
überführt und hier unter dein. Arbeitsdruck von i5o 'at auf 300 ' abkühlt.
Unter Herabsetzung des Druckes auf ioo oder So at werden dann die unter diesen Bedingungen
nicht dampfförmigen Anteile, bestehend aus Schweröl, Asphalt und festen Rückständen.
(Abschlamm), in einen Sammelbehälter abgelassen. Die übrigen Anteile wenden dann
unter dauernder Aufrechterhaltung des Druckes von ioo bzw. So at durch stufenweise
Abkühlung einer fraktionierten Kondensation zwecks Gewinnung des Mittelöls und Benzins
unterworfen, während die gasförmigen, aus nicht kondensierbaren Anteilen, wie Wasserstoff
und Methankohlenwasserstoffen, bestehenden Anteile als Restgas am Ende der Apparatur
unter Atmosphärendruck abgeführt werden. Eine Entspannung unter Entnahme gasförmiger
Produkte aus der Apparatur erfolgt in keiner der einzelnen Kondensationsstufen.
Durch dieses Verfahren war somit nicht die Möglichkeit gegeben, unmittelbar bei
der Gewinnung der flüssigen Durckhydrierungsprodukte auch hochwertige Gasgemische
verschiedener Zusammensetzung gesondert zu gewinnen und zu verwerten.
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Beispiel Die bei der Druckhydrierung von Braunkohle bei Zoo at Druck
und 450 ° erhaltenen flüssigen und dampfförmigen Produkte werden zusammen mit dem
Hydriergas, das im Kreislauf umgepumpt wird, zunächst durch einen Kühler geleitet,
zwecks Kondensation der Dämpfe, und dann in ein Hochdruckgefäß; daselbst findet
eine Trennung der nicht absorbierten aasförmigen Anteile von der Flüssigkeit statt.
Erstere werden im Kreislauf dem Druckhydrierungsprozeß wieder zugeführt. Inder verbleibenden
Flüssigkeit, die aus 15 % bis Zoo ° und 70 °1o bis 325 ° siedenden Anteilen besteht,
sind Wasserstoff, Methan und Homologe und Schwefelwasserstoff entsprechend deren
Partialdrücken im Kreislaufgas absorbiert. Die Flüssigkeit wird zunächst von Zoo
at auf etwa 25 at entspannt und dann von 25 at auf i at. Man erzielt durch diese
stufenweise Entspannung eine günstige Trennung .der absorbierten Gase in der Art,
daß das von Zoo auf 25 at entspannte Gas etwa 5o bis 70 °;o Wasserstoff, 20 bis
35 °Jo Kohlenwasserstoffe und 2 % Schwefelwasserstoff, das in der zweiten Stufe
gewonnene etwa 5 bis io oio Wasserstoff, 70 bis 8o % Kohlenwasserstoffe und 5 %
Schwefelwasserstoff enthält. Aus dem in ,der ersten Stufe erhaltenen Gas werden
die Kohlenwasserstoffe durch thermische Zersetzung oder Absorption "mit Lösungsmitteln
entfernt, und der erhaltene praktisch reine Wasserstoff nach Kompression auf Zoo
at dem im Kreislauf befindlichen Hydriergas wieder zugegeben.
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Die von dein. Kondensat nicht absorbierten Kreislaufgase werden unter
Aufrechterhaltung des Druckes durch einen mit Raschiä Ringen gefüllten Hochdruckwascher
geleitet, der im Gegenstrom mit Mittelölen berieselt wird, die in der Hauptsache
zwischen Zoo und 325° sieden. Das Waschöl, das im Kreislauf verwendet wird, wird
ebenfalls fraktioniert entspannt und gegebenenfalls zwecks völliger Entgasung im
Vakuum behandelt,