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Verfahren zur Abtrennung der ungelösten Bestandteile aus durch Druckextraktion
von Kohle gewonnenen Kohleextraktlösungen Das bei der Druckextraktion von Kohle
entstehende Gemisch von Öl und festen Stoffen läßt sich in vielen Fällen durch Filtrieren
oder Zentrifugieren nur schwer und in unbefriedigendem Maße trennen.
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Es wurde nun gefunden, daß diese Schwierigkeiten überwunden werden
können, wenn man die durch Druckextraktion von Kohle gewonnenen Extraktlösungen
bei gewöhnlichem oder vermindertem Druck einer höheren als zum Filtrieren oder Zentrifugieren
notwendigen Temperatur, vorzugsweise von 15o bis 300°, einige Zeit aussetzt und
dann in an sich bekannter Weise filtriert oder zentrifugiert.
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Die Extraktion der Kohle und die anschließende Zerlegung des dabei
entstehenden Gemisches kann beispielsweise folgendermaßen durchgeführt werden: Eine
zerkleinerte Kohle (Steinkohle oder Braunkohle) wird zusammen mit einem Lösungsmittel,
z. B. Teermittelöl, Schweröl oder Tetrahydronaphthalin, unter einem Druck von 2o
bis ioo at oder mehr längere Zeit auf 300 bis 500° erhitzt. Die Extraktion kann
auch in mehreren Stufen, zweckmäßig bei steigenden Drucken und bzw. oder steigenden
Temperaturen, durchgeführt werden. Es ist fernerhin bei der Extraktion die Gegenwart
von Gasen, insbesondere einer kleinen Menge Wasserstoff, sowie von Katalysatoren,
wie z. B. Jod, vorteilhaft. Die Kohle kann auch zuvor mit Säure getränkt oder entascht
werden. Man arbeitet zweckmäßig in ununterbrochenem Betrieb und sammelt die Lösungen
der Extrakte gemeinsam mit den nicht gelösten Kohleteilen.
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Das so erhaltene Gemisch von Z51 und festen Stoffen wird, gegebenenfalls
nach vorheriger Abkühlung, entspannt und hierauf einige Zeit, z. B. io bis 40 Minuten,
auf einer Temperatur von etwa i5o bis 300°, gegebenenfalls auch höher, gehalten.
Dabei wird vorzugsweise aus dem Gemisch von Öl und Feststoffen durch Destillation,
am besten im Vakuum, ein Teil des Öles entfernt. Um eine Zersetzung des Produktes
zu vermeiden, werden möglichst nur die bis etwa 35o° siedenden Stoffe abdestilliert.
Nach der Erhitzung wird das abdestillierte Öl oder auch ein anderes Z51,
zweckmäßig
ein solches, das keine flockende Wirkung ausübt, dein Destillationsrückstand zugesetzt.
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Unter einem nicht flockend wirkenden Öl ist ein solches zu verstehen,
das auf ioo Teile Kohlenstoff weniger als ioTeile Wasserstoff, enthält.
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Durch diese Vorbehandlung, insbesondere durch die Erhitzung in Abwesenheit
der unter etwa 350 siedenden Ölbestandteile, wird das öl-Feststoff-Gemisch so verändert,
daß es
nun durch Filtrieren oder Zentrifugieren |
leicht egbar ist. Diese Zerlegung kann |
z. B. in r Weise erfolgen, daß das Gemisch, |
gegebenenfalls nach Zusatz eines weiteren Verdünnungsmittels neben den bereits erwähnten
Ölen, z. B. eines aus derselben Kohlengattung hergestellten 'Mittelöls, in einer
Zentrifuge bei einer Temperatur von 5o bis 1000, gegebenenfalls auch bis i50°, geschleudert
wird. Die Schleudertemperatur liegt dabei stets niedriger als die Temperatur der
Vorerhitzung. Je dünnflüssiger der Extrakt ist und je niedriger siedende Anteile
er enthält. eine desto niedrigere Temperatur ist für das Zentrifugieren erforderlich.
Andererseits hängt die Temperatur auch von dem Aschegehalt der Kohle ab. Je mehr
Asche in dem Extrakt enthalten ist. eine desto höhere Temperatur benötigt man beim
Zentrifugieren. Man verwendet mit besonderem Vorteil Tellerzentrifugen mit konischer
Innenwand. Die abgeschleuderten festen Anteile werden durch Düsen und Schlitze entfernt.
Der feste Rückstand kann durch Schwelen von dem noch anhaftenden Öl befreit werden.
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Durch die beschriebene Arbeitsweise wird eine - weitgehende Zerlegung
von Kohleextraktionsprodukten in feste und flüssige Bestandteile, auch in den Fällen,
in denen bisher ein Filtrieren oder Zentrifugieren praktisch nicht ausführbar war.
erreicht.
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Beispiel Feingemahlene Braunkohle wird mit einem aus derselben Kohle
stammenden Mittelöl im Verhältnis t : i gemischt und in Gegenwart einer geringen
'Menge Wasserstoff unter einem Druck von ioo at auf .I20° erhitzt. Man erhält hierbei
ein aus Mittelöl, Schweröl, Asphalt und festen Bestandteilen bestehendes Produkt.
Aus diesem «-erden die bis 3250 siedenden Bestandteile abdestilliert und hierauf
dem Rückstand wieder zugegeben. Das Gesamtprodukt wird dann bei ioo° geschleudert.
Hierbei entsteht ein die festen Stoffe enthaltender Rückstand, der geschwelt wird,
und ein Öl mit nur 0,05 11, Asche. Das Öl wird durch Destillation in Mittelöl,
das wieder als Lösungsmittel verwendet werden kann, und in Schweröl zerlegt. Das
letztere kann als Motortreibstoff verwendet öder durch Druckhydrierung oder Spalten
auf niedrigersiedende Produkte «-eiterverarbeitet werden.
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Das Schleudern des Druckextraktionsproduktes läßt sich mit dem gleichen
Erfolg durchführen, wenn man das Extraktionsprodukt vor dem Schleudern 1/Q bis'/;
Stunde am Rückflußkühler auf 22o° erhitzt.
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Wird dagegen das Extraktionsprodukt nach dem Abkühlen und Entspannen
nicht in der beschriebenen Weise vorbehandelt, so enthält (las Schleuderöl mindestens
3 01, Asche und kann nicht als Motortreibstoff verwendet werden. Auch wenn
man das durch Erhitzen von Braunkohle mit Mittelöl auf 4.20° unter einem Druck von
ioo at erhaltene Gemisch bei 200° entspannt, nochmals mit derselben Menge Mittelöl
von etwa der gleichen Temperatur versetzt und dann ohne Abkühlung zentrifugiert,
erhält man ein Schleuderöl, das wegen seines hohen Aschegehaltes von etwa 20I" als
Motortreibstoff nicht in Frage kommt.