DE854212C - Verfahren zur Wiedergewinnung der in den Rueckstaenden der Druckhydrierung von Kohlen enthaltenen Waerme - Google Patents

Description

• Verfahren zur Wiedergewinnung der in den Rückständen der Druckhydrierung von Kohlen enthaltenen Wärme Mit Hilfe der bekannten Wärmeaustauscher ist es meist nicht möglich, die in den heißen Rückständen der Druckhydrierung von Kohlen, Teeren und Mineralölen enthaltene Wärme zurückzugewinnen, da infolge des hohen Gehalts der Rückstände an Asphalten und Feststoffen häufig Betriebsstörungen auftreten oder wegen des schlechten Wärmeüberganges sehr große Austauscherflächen notwendig sind.
• Es wurde nun gefunden, daß man die Wärme dieser Rückstände in einfacher Weise weitgehend zurückgewinnen und für die Hydrierreaktion nutzbar machen kann, wenn man die heißen Rückstände zur unmittelbaren Erhitzung von Wasserstoff unter Druck, insbesondere unter dem Reaktionsdruck, benutzt. Der so erwärmte Wasserstoff wird anschließend für die Druckhydrierung selbst verwendet. Einen Teil der Wärme der Rückstände kann man dabei zunächst durch mittelbare Berührung mit einem Medium, insbesondere einem Reaktionsteilnehmer, z. B. dem Hydriergas, zweckmäßig in Doppelschlangen, auf dieses übertragen. Es empfiehlt sich, die Berührung des Rückstandes mit dem Wasserstoff in einem Rohr vorzunehmen und das Gemisch beider in ein Gefäß zu leiten, in dem die Trennung des erwärmten Wasserstoffes von dem abgekühlten Rückstand stattfindet.
• Zur Ausführung des Verfahrens wird der der Hydrierung zu unterwerfende Ausgangsstoff, z. B. eine Kohle-Öl-Paste, zusammen mit Wasserstoff unter einem Druck von i5o bis 5ooo at, insibesondere 2,50 bis i5oo at, auf Temperaturen von 35o bis 5o0° aufgeheizt und anschließend in das meist unbeheizte, gegen Wärmeverluste isolierte Reaktionsgefäß geleitet. Die Reaktionsteilnehmer gelangen nach vollendeter Reaktion in den sogenannten Heißabscheidec, der auf etwa Reaktionstemperatur gehalten wird. Hier findet eine Trennung der Gase, wie Wasserstoff, gasförmiger Kohlenwasserstoffe und Dämpfe von dem flüssigen, aus Schweröl, Asphalt und Feststoffen bestehenden Rückstand statt. Dieser wird nun vorteilhaft ohne Entspannung mit kaltem oder leicht erwärmtem Wasserstoff, der unter annähernd dem gleichen Druck steht, in Berührung gebracht.
• Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Rückstand zuerst in einem Wärmeaustauscher, vorteilhaft in konzentrisch angeordneten Rohren, z. B. einer Doppelrohrschlange, mit einem Kühlmittel in mittelbaren Wärmeaustausch gebracht wird. Hierzu kann man Wasser oder Wasserdampf verwenden. Vorteilhaft benutzt man aber einen Reaktionsteilnehmer, wobei das Hydriergas selbst besonders geeignet ist. Auf diese Weise wird ein Teil der Wärme dem Rückstand entzogen und zurückgewonnen. Man kühlt hierbei beispielsweise den Rückstand nur um 20 bis i5o°, zweckmäßig 40 bis ioo°, ab. Er wird dann mit Wasserstoff in unmittelbare Berührung gebracht. Zweckmäßig wird die gesamte für die Hydrierung, z. B. der Kohle, notwendige Menge Hydriergas verwendet, z. B. 3oo bis io ooo cbm, meist 500 bis 3000 cbm je Tonne Rückstand und Stunde, und erst durch unmittelbare Berührung und anschließend durch mittelbaren Wärmeaustausch erhitzt. Um möglichst wenig Ölanteile mit dem Wasserstoff aus dem Rückstand zu entfernen, wendet man eine kurze und enge Mischstrecke von z. B. 200 mm Durchmesser oder weniger an. Als solche haben sich z. B. Rohrstücke von einigen Metern Länge bei gleichzeitiger Anwendung eines Venturirohres oder einer Mischdüse gut bewährt. Um das Auftreten mehrerer Druckstufen innerhalb des gesamten Hydrierverfahrens zu vermeiden, wählt man für die Ausführung des vorliegenden Verfahrens vorteilhaft den Reaktionsdruck. Der Wasserstoff wird unter dem Reaktionsdruck dem mit Hilfe .einer Pumpe auf einen etwas höheren Druck gebrachten Rückstand zu- bzw. entgegengeführt, so daß kein Gas in den Heißabscheider gelangen kann.
• Die Mischung von Rückstand und Wasserstoff wird sodann zweckmäßig in ein erweitertes Gefäß geführt, in dem das Gas sich vom Rückstand trennt und aus dem Gefäß nach oben entweicht, während der abgekühlte Rückstand am unteren Teil des Gefäßes abgezogen wird. Hierbei wird dem Gas keine Gelegenheit gegeben,- größere Ölmengen aus dem Rückstand mitzureißen. Zweckmäßig gibt man zur leichteren Austragung des gekühlten Rückstandes aus dem Gefäß ein Verdünnungsmittel zu. Als solches kann z. B. das für das nachfolgende Filtrieren oder Zentrifugieren notwendige Öl, z. B. Mittelöl oder Schweröl oder Gemische beider, dienen, die vorteilhaft aus dem Ausgangsstoff selbst stammen.
• Man kühlt den Rückstand nur so weit ab, wie es für die anschließende Weiterbehandlung von Vorteil ist. Da die mechanische Abtrennung der Feststoffe von dem 01 im allgemeinen bei Temperaturen von ioo bis 25o°, insbesondere i5o bis 2oo°, vorgenommen wird, kühlt man auf etwa diese Temperaturen ab.
• Wenn der Rückstand zuerst durch mittelbare Berührung mit einem Kühlmittel auf eine tiefere Temperatur gebracht werden soll, bedient man sich hierfür im allgemeinen des zur unmittelbaren Kühlung benutzten Wasserstoffes. Der so noch weiter erhitzte Wasserstoff wird dann mit frischem Ausgangsstoff gemischt und in einem Wärmeaustauscher oder beheizten Vorheizer vollends auf Reaktionstemperatur gebracht.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Wiedergewinnung der in den Rückständen der Druckhydrierung von Kohlen, Teeren und Mineralölen enthaltenen Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß man den heißen Rückstand mit Wasserstoff unter Druck in unmittelbare Berührung bringt, den man anschließend für die Reaktion selbst verwendet.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rückstand vor der unmittelbaren Kühlung mit Wasserstoff unter Druck ein Teil der Wärme durch mittelbare Einwirkung eines Kühlmittels entzogen wird.
3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als mittelbar wirkendes Kühlmittel einer der Reaktionsteilnehmer, zweckmäßig das Hydrier-gas, verwendet wird.