CH124530A - Process for converting solid and liquid, carbon and hydrogen-containing fuels and bituminous substances and products made therefrom by distillation, extraction, hydrogenation, dehydration, cracking into a lower-boiling product containing liquid hydrocarbons. - Google Patents

Process for converting solid and liquid, carbon and hydrogen-containing fuels and bituminous substances and products made therefrom by distillation, extraction, hydrogenation, dehydration, cracking into a lower-boiling product containing liquid hydrocarbons.

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CH124530A
CH124530A CH124530DA CH124530A CH 124530 A CH124530 A CH 124530A CH 124530D A CH124530D A CH 124530DA CH 124530 A CH124530 A CH 124530A
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Aktiengesellsc Farbenindustrie
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Ig Farbenindustrie Ag
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

  

  Verfahren zur Überführung von festen und flüssigen, kohlen- und     wasserstoffhaltigen          Brennstoffen    und bituminösen Stoffen und daraus durch Destillation, Extraktion, Hy  drierung,     Deshydrierung,        ICracken    hergestellten Produkten in ein     niedrigersiedendes,     flüssige     Kohlenwasserstoffe    enthaltendes     Erzeugnis.       Es ist schon vorgeschlagen worden, feste  und flüssige, kohlen- und wasserstoffhaltige  Brennstoffe, Teere und andere aus ihnen durch  Destillation, Extraktion, Hydrierung,     Deshy-          drierung,

          Kracken    hergestellte Produkte in  ein     wertvolles,    hauptsächlich aus flüssigen,       niedrigersiedenden        Kohlenwasserstoffen    be  stehendes Erzeugnis durch Einwirkung von       Wasserstoff    oder wasserstoffabgebenden Ga  sen bei höheren Temperaturen unter Druck  von oberhalb 50     Atmosphären    überzuführen.  



  Es hat sich     nun        gezeigt,    dass     dieses    Ver  fahren     besonders    vorteilhafte Ergebnisse lie  fert, wenn man dabei einen oder     mehrere     Katalysatoren     verwendet,        die    unter den     Re-           < 3.ktionsb.edingLingengegen    Schwefel unemp  findlich sind. Bei Verwendung dieser Ka  talysatoren erfolgt die Umwandlung der  Brennstoffe in die     gewünschten    flüssigen       Kohlenwasserstoffe    erheblich schneller und  vollständiger.

      Die zur     Ausführung    des Verfahrens ge  eigneten, gegen Schwefel unempfindlichen  Katalysatoren können verschiedenster Art  sein. Wir nennen beispielsweise Verbindun  gen des     Stickstoffes        oder        des    Schwefels     oder          Molyb,dän,    Wolfram, Chrom oder ähnliche  Metalle oder     Verbindungen        ,dieser.    Es     können     auch andere gegen Schwefel unempfindliche       Kontaktmassen        oder    mehrere solcher gleich  zeitig oder nacheinander,

   oder Kontaktmassen  der genannten Art zusammen mit andern  Stoffen verwendet     wenden,    .die indifferent  sein oder     katalytisch    wirken     können,        sei    es  in der -Weise,     @dass    sie die Spaltung der gro  ssen Moleküle der     höhersedenden    Bestand  teile usw. in kleinere     Bruchstücke,    in     niedrig-          siedende        Produkte        verursachen,    'sei es, dass  sie die     Anlagerung    von Wasserstoff an un  gesättigte Kohlenwasserstoff e begünstigen.  



  Als Beispiele von Stickstoffverbindungen,  die den in Reaktion tretenden Stoffen zuge-      fügt werden, nennen     wir    Ammoniak, oder       Ammoniumsulfid,    oder     Nitride,    zum Beispiel  des Siliziums oder Titans, die gegen Wasser  verhältnismässig beständig     sind-.        Es    können  mehrere     Stickstoffverbindungen    gleichzeitig,  auch     solche    von verschiedenem Charakter,  zum Beispiel feste und gasförmige, wie     Ni-          t.rzde        und    Ammoniak,     verwendet    werden.

   An       Stelle    von Stickstoffverbindungen können  auch     ammoniakbildende    Kontaktmassen zu  gegeben werden, wobei für :die Anwesenheit  von freiem Stickstoff in dem zur Behandlung       dienernden    Gas Sorge getragen werden     muss;     schon ein geringer Gehalt von     Stickstoff    ist  oft genügend. Es können aber auch in .die  sem Falle Ammoniak oder andere     Stickstoff-          verbinidungen    noch zugesetzt werden.  



  Als Kontaktmassen, die gebundenen  Schwefel     enthalten,    kommen insbesondere  Sulfide     oder        Gemische    mehrerer Sulfide,  allein oder zusammen mit Metallen,     Metal-          loiden    wie aktive Kohle,     Koks    und derglei  chen oder Oxyden,     Hydroxyden    oder     Narbo-          naten    oder ähnlichen Verbindungen in Frage.  Sulfide der Schwermetalle, insbesondere sol  che der Eisengruppe für sich oder im Ge  misch mit andern     ,Stoffen,        sind    besonders  wirksam.

   Der Schwefel kann auch in anderer  Form eingeführt werden, zum     Beispiel        durch     Zusatz von     Sulfiten    oder Sulfaten, ode=r als  freier Schwefel zusammen mit Metallen oder       Metalloxyden        ete.,    wobei sieh dann eine     Kon-          taktmasse,    die Schwefel in     gebundener    Form  enthält, bildet. Auch durch Behandeln von       Eisen    mit Schwefelwasserstoff bei höheren       Temperaturen    wird eindauernd brauchbarer  Katalysator erhalten.

   Man kann auch andere       fiontahctnma.ssen    mit- verwenden,  Bei     Verwendung    von     Molybdä.n,    Chrom,       -Wolfram    oder ähnlichen, schwer schmelz  baren Metallen können diese sowohl als Me  talle, als auch in Form von Verbindungen,       wie        Sulfide,    Säuren, Salze dieser, zum Bei  spiel     Ammoniummolybclat,    zugesetzt werden.

    Diese     Kontaktmassen    können auch hier für  sich oder zusammen mit andern Stoffen ka  talytischer oder nicht     katalytischer    Natur,  zum Beispiel mit Kobalt oder Eisen, oder         Verbindungen    dieser, oder Tonerde, Zink  oxyd,     Magnesia    oder     Calciumkarbonat    oder  mit indifferenten Trägern     aus        Tonscherben          etc.,    zur Anwendung kommen.  



  Die     Kontaktmassen    können in     verschie-          denar-ti.ger        Weise    zur Anwendung kommen.  Man kann sie zum     Beisspiel    dein zu behan  delnden festen oder     flüssigen        Material    selbst       zusetzen    oder sie im Falle der Anwendung       flüssiger    Stoffe beliebig im     Kontaktraum    an  ordnen, und     die        Flüssigkeit    in flüssiger,

   ver  dampfter oder     zerstäubter    Form damit in Be  rührung     bringen.        Andere    feste Stoffe, wie       zum        Beispiel     Quarz, Asbest,       Kol,    aktive     Kohle,    aktive Kieselsäure, Me  talle, insbesondere     Schwermetalle,    Metall  oxyde, Karbide usw., oder Gemische dieser  Stoffe können in den Reaktionsraum gebracht       werden.     



  Als zu     bearbeitende        Materialien    kommen  hauptsächlich in Frage     Steinkohle    jeder Art,       Braunkohle,    Torf, Holz oder ähnliche Stoffe,       Erdöle,        Schieferöle,        oder    andere feste oder  flüssige     Bituma.,    auch     Destilla.tions-    oder  Extraktionsprodukte der genannten Stoffe,  wie zum     Beispiel    bei verschiedenen Tempera  turen erhaltene Teere oder     Braunkohlebitu-          mina,    oder Teere oder     Ole,

      die durch Behand  lung mit Wasserstoff mit oder ohne Druck  aus den obengenannten Materialien erhalten  wurden, oder     deren        LTmwandlungsprodukte     ,v     ie        Krackprodukte,        Curna.ronharze,    Säureharze       etc.,        sowie    Fraktionen oder     Destillations-    und       Extraktionsrückstände,        Pech,    Asphalt usw.

    Diese     Ausgangsmaterialien    können für sich  oder gemischt, auch feie mit flüssigen, un  tereinander oder mit andern     geei"neten    or  ganischen Flüssigkeiten der Behandlung     ge-          nräss    dem Verfahren unterworfen werden.  Feste Stoffe, wie Kohle, werden durch vor  liegendes Verfahren in flüssige Produkte,  flüssige Materialien, wie Erdöle und derglei  chen, werden in niedriger siedende,     flüssige     Produkte übergeführt.  



  Für die Behandlung kann man Wasser  stoff allein benutzen oder     wasserstoffhaltige          Gemische,    die Stickstoff, Oxyde     des    Kohlen  stoffes,     Schwefelwasserstoff,        Wasserdampf,              141ethan    oder andere     Kühlenwasserstoffe    ent  halten. Wassergas ist zum     Beispiel    geeignet.  Es kann auch der Wasserstoff ganz durch       reduzierende    Gase,     die    gebundenen 'Wasser  stoff enthalten, zum     Beispiel        Ammoniak,    er  setzt werden.

   Der Wasserstoff kann auch im       Reaktionsraum    selbst durch Einwirkung von  Wasser auf Kohle,     Kohlenw        aszerstof    f e usw.       gebildet    werden. Bei Erzeugung des     WaQser-          stoffes    aus     Wasserdampf    und Kohlenoxyd  soll bei Behandlung von     Kohlenamen    in Ge  genwart     flüchtiger        stickstoffhaltiger    Verbin  dungen nur mit strömenden Gasen gearbeitet  werden.  



  Je nach den Arbeitsbedingungen zum Bei  spiel hinsichtlich Druck, Temperatur, Dauer       dien        Behandlung,    erhält man Produkte, die       mehr    oder     weniger    reich an niedrig siedenden       Kohlenwasserstoffen    sind. Die anzuwenden  den Temperaturen liegen am     besten    zwischen  etwa 800 und<B>700'</B> und     !der    Druck beträgt  zum Beispiel 50 bis 200     Atmosphären.    Er  kann aber auch 600 bis 1000 und mehr At  mosphären erreichen.

      <I>Beispiel</I>     r:       Luftfeuchte Braunkohle wird für sich  oder zusammen mit einem flüssigen     An-          schlemmungsmittel    (z. B. dem gewonnenen  Produkt)     kontinuierlich    in einen auf zirka  <B>500'</B> erhitzten     Hochdruckraum    gebracht und  der     Einwirkung    von strömendem     Wassierstoff     von 150     Atmosphären,    dem 1 % Ammoniak  zugesetzt ist, ausgesetzt.

   Beim Abkühlen     ider     den Ofen     verlassenden    Gase, die die     Reak-          tionsproid'ukte    mitführen, erhält man ein nur  wenig     Phenole    enthaltendes, an     Kohlenwas-          serstoffen    reiches     leichtflüssiges        0l.    Die  Kohle wird hierbei zu etwa. 80 % und mehr,  auf     Reinkohle    bezogen,     verflüssigt.    Ausser  dem entstehen geringe     Mengen        gasförmige     Kohlenwasserstoff e.  



  Die     Bedingungen        können        weitgehend    ge  ändert     werden,    der     Druck    kann niedriger     oder     höher gewählt     werden.    Man kann ausser dem  Ammoniak noch andere Katalysatoren, auch  feste, verwenden, die der Kohle zugesetzt  werden, zum Beispiel Eisen, Kobalt und eder-    gleichen, die auch in einem besonderen     Kon-          taktrauen        idahinter    angeordnet     sein    können,  so     .dass        nur,die    Dämpfe darüber streichen, wo  bei :

  auch poröse feste Massen Anwendung  finden können.  



  Man kann auch Mischungen von Kohle  und Teer unter sich, oder von Kohle oder  Teer mit     Hydrierungsprodukten    solcher Ma  terialien oder     andern    flüssigen Verdünnungs  mitteln     verwenden.     



  <I>Beispiel 2:</I>  Durch einen auf zirka<B>500'</B> erhitzten und  mit Stücken von gepresstem     Aluminium-          hy.droxyd    gefüllten Hochdruckraum     wind    un  ter 200 Atmosphären     Gesamtdruck    ein Gas  gemisich von 79 % Wasserstoff und 20       Stickstoff,    das,     ausserdem    1 %     Ammoniakgas     enthält und mit den Dämpfen eines     entwäs-          serten        Braunkohlengeneratorte,ers    unter ge  ringem     Partialdruck    beladen ist, geleitet.

    Beim Abkühlen scheidet sich ein leichtflüs  sige     Kohlenwasserstoffe    enthaltendes Pro  dukt ab, das frei von     sauerstoffhaltigen    und       ungesättigten    Verbindungen ist. Das     Ga@s-          gemisch        kann    erneut nach Ersatz     @d-es.    ver  brauchten Wasserstoffes durch Frischgas  und gegebenenfalls nach Entfernung von in  geringem     Masse        gebildeten        ga.sfö@rmigen        Koh-          lenwasserstoffen        in.        Iden     <RTI  

   ID="0003.0088">   Reaktionsraum    ein  geführt werden.  



       Verwendet    man als     stickstoffhaltigen    Zu  satz     statt    des Ammoniaks und des,     festen     nicht     stickstoffhaltigen    Kontaktkörpers     Ti-          ta.nnitrid,    so erhält man mit obigem Gas  gemisch oder     mit        Wasiserstoff    allein unter  sonst gleichen     Arb@eitsbedängungen,    wie oben  beschrieben,     ein    Produkt, das 70 % oder mehr  von bis<B>200'</B>     siedenlem    Benzin enthält.  



  <I>Beispiel 3:</I>  Dunkelgefärbte Rückstände     einfies    ameri  kanischen Roherdöls von bei gewöhnlicher  Temperatur fast     fester        Beschaffenheit    und  stark ungesättigtem     Charakter    werden zu  sammen mit     einem        Gasgemisch,    bestehend  aus einem Teil Stickstoff und drei     Teilen          Wasserstoff"diem    Spuren von Ammoniak bei  gemischt     ,sein    können,

   unter einem Druck von           ?00    Atmosphären bei     .150    bis 500   konti  nuierlich über einen in der für die     Amnio-          niaksy        nthese    üblichen     Weise        aktivierten    Ei  senkontakt geleitet.

   Es     entsteht    neben wenig  Methan eine sehwach gelblich gefärbte Flüs  sigkeit vom     spezifischen        Gewicht    0,800 oder  darunter, die beim     L?berdestillieren    zirka  50      ö    bis<B>150'</B> siedende Benzine von gesättig  ter Beschaffenheit, bis 250   weitere 28      @     Destillate und über 325   etwa 5 %     dickflüs,-          sige    bis salbenartige, schwach gefärbte     R.ücl-          stände    liefert.  



  Beim     Arbeiten    mit. Wasserstoff allein er  hält man bei Verwendung von zum     Beispiel          Siliziumnitrid    oder     Titannitrid    an Stelle des  Eisen.: ähnliche     Ergebnisse.       <I>Beispiel</I>    Man stellt eine innige     Mischung    von  Braunkohle mit zum     Beispiel    1 % ihres Ge  wichtes an     Molybdänsäure    her, bringt dieses       Gemisch    in einen     Hochdru.ekraaim    und setzt  es bei zirka.

   500   der Einwirkung von     strö-          inendem        'Wasserstoff    unter 150     Atmosphären     Druck im Kreislauf aus. Die Kohle wird  schnell und fast     vollständig    in dünnflüssige,       tvertvolle        Kohlenwasserstoffe    übergeführt un  ter Bildung von nur wenig Methan und an  dern gasförmigen     Kohlenwasserstoffen.       <I>Beispiel 5:

  </I>    Man bringt eine innige     Mischung    von       Mitteldeutscher    Braunkohle mit 5     bis    10     @'o     ihres Gewichtes an     Schwefeleisen    in einen       Hochdi-uckra.uin    und setzt sie bei zirka 500  der Einwirkung von strömendem     Wa,sserstof    f  unter 200 Atmosphären Druck aus.

   Die  Kohle wird in flottem Arbeitsgange weit  gehend in wertvolle     Kohlenwasserstoffe    über  geführt, die sich beim Abkühlen der den     R.e-          ahtionsraum        verlassenden        Stoffe    in     flüssigor          Form        abscheifden.    Hierbei entstehen nur in  geringem     Massstabe    gasförmige     Kohlenwa,s-          serstoffe.     



  Der Prozess kann leicht kontinuierlich ,ge  staltet werden, wenn die Achse entfernt und  die Gase unter     dauernder    Aufrechterhaltung  des Druckes im Kreislauf     unter    Ersatz des    verbrauchten Wasserstoffes durch Frischgas  umgepumpt werden.  



       Beispiel   <I>6:</I>       Rolikresol    aus     Steinkohlenteer    wird mit       Wasserstoff    unter     15i)    Atmosphären Druck  oberhalb 350  ,     zweelimässig    bei 400 bis 500  .  über einen     Kontaktgeführt,    -der durch Pression  von gefälltem     Kobaltsulfit    hergestellt wurde.

    Die     Reaktion    verläuft     nach    kurzer Geit leb  haft und mit     praktisch    konstant bleibender       Geschwindigkeit.    Die     Phenole    sind in dein       entstandenen    Produkt     weitgehend    zu den ent  sprechenden     Kolilenwasserstoffen    reduziert.  



  Auch bei Behandlung von     Steinkohlen-          ofler    Braunkohlenteer oder ihren     Rolldestilla-          ten    werden die     @darin        enthaltenen        Kresole    in  Gegenwart der     Kohlenwas.serstoffe    und Ver  unreinigungen, wie     Pyridin,        Schwefel    und .

    andere, in befriedigender Weise reduziert;  die ungesättigten Verbindungen werden weit  gehend in     gesättigte        übergeführt,    wobei ohne  Asphalt- oder     @ohsa,lx@c.hei@dung    im     konti-          nuierliclien    Prozess dünnflüssige     wertvolle     alle entstehen.  



       Statt        Kobaltsulfid    kann man auch Mi  schungen von Kobalt- und Nickelsulfid, Ko  balt:- und     Mangansulfid    oder Kobalt- und  Eisensulfid, ferner     Zinksulfid    oder Alumi  niumsulfid usw. verwenden, oder andere       schwefellialtige        Konta.ktinassen.            Beispiel   <I>7:

  </I>         Dunkelgefärbte    Rückstände aus     amerika-          nischem    Roherdöl von fast fester Beschaffen  heit und stark     ungesiitti.gtem    Charakter wer  den     kontinuierlich        zusammen    mit Wasser  stoff unter einem Druck von 200 Atmo  sphären bei 450 bis 500   über einen Kontakt  geleitet, der durch     Pressen    von     gefälltem        Ko-          baltsulfid    hergestellt     wurde.    Es entsteht  neben wenig     Methan    ein helles, dünnflüssiges  Produkt,

   das bei der Destillation     a0         ö    bis  <B>150</B>       siedende    Anteile und     weitere    35      @o    bis  350   siedende enthält, die     gesättigten    Cha  rakter haben. Der     beringe    Rückstand ist  dickflüssig bis salbenartig und frei von Pech.

        <I>Beispiel 8:</I>       Braunkohlengeneratorteer    wird kontinuier  lich mit Wasserstoff bei     zirka   <B>500'</B> und un  ter 150 Atmosphären Druck über einen Kon  takt geleitet, der durch Pressen von     Molyb-          dänsäure    mit Zusatz von 20      /a    Aluminium  hydroxyd hergestellt wurde.

   Unter dauernder  Aufrechterhaltung des Druckes und unter       Ersatz,des        verbrauchten        Wasserstoffes        durch     Frischgas     wird,das    Gas im Kreislauf umge  pumpt und das     Produkt        idurch    Kälte abge  schieden. Es entsteht     ohne        Bildung    von Koks,  Asphalt und dergleichen neben     wenig    Gas  bildung ein     p.henolfreies,    dünnflüssiges, fast  wasserhelles Produkt mit einer Dichte von  etwa 0,83.

   Die entstandenen Kohlenwasser  stoffe, von denen beim     Destillieren    30 bis  50 % bis<B>150'</B> übergehen, sind in .den Frak  tionen     bis    300   farblos und vollständig ge  sättigter     '.\'.atur.    Der über<B>350'</B> unter Um  ständen verbleibende geringe     Destillations-          rückstand    (3 bis 5 %)     ist    frei von Asphalt  und hat     vaselinartige    Beschaffenheit.

   Das  Rohprodukt kann     unmittelbar    als     Motor-          betriebestoff        Verwendung        finden    und bildet  ein reines     Ausgangsmaterial    zur Darstellung  von     Schmiermitteln.     



  Dem Wasserstoff kann auch zum Beispiel  1 % Ammoniak     zugesetzt        sein,    auch kann  man     Stickstoff-Wasssierstoff    (1 : 3     Vol.)    ver  wenden, wobei sich Ammoniak bilden kann.  



  Statt     Molybdänsäure    mit Aluminium  hydroxyd kann man auch     Molybidänsäure     allein oder     Molyb@dänsulficl    allein     oder,    in Mi  schung oder     andere        Molybidänverbindungen          bezw.        Molybdän        enthaltende        Massen    ver  wenden.  



       Ebenso,    kann man statt     Braunkohlengene-          ratorteer    andere Teere, auch     Steinkohlenteer     oder Teerbestandteile, wie     Rohkresole,    ver  wenden.  



  <I>Beispiel 9:</I>       Dunkelgefärbte    Rückstände aus amerika  nischem Roherdöl von fast     fester    Beschaffen  heit und stark     ungesättigtem    Charakter wer  iden kontinuierlich mit einem     Gemisch    von  einem Teil     Stickstoff    und     drei    Teilen Was-         serstoff        unter        einem    Druck von 200 Atmo  sphären bei 450     bis    500       über    einen Kontakt  geleitet,

   .der aus einer innigen Mischung von  70 Teilen     Ammonmolybidat    und 30 Teilen       Aluminiumhydrogyid    hergestellt     wunde.    Ne  ben     wenig    Methan     entsteht    ein kaum gefärb  tes,     idünnflüssiges,    vollkommen gesättigtes  Produkt, das zu 90     %    aus bis<B>150'</B> siedenden,  farblosen     Benzinen    neben 10 %     .eines    flüssi  gen,     höher        siedenden    u d .gelblichen Anteils  besteht.  



  <I>Beispiel 10:</I>       Juraschieferöl    mit 4 % Schwefelgehalt  vom     spezifischen        Gewicht    0,950, das bei der       Destillation        bis   <B>150'</B> 6 %     Benzine    und über  <B>350'</B> 21 %     peehige        Rückstände    liefert,     wird,     wie in Beispiel 9 angegeben, behandelt.

   Es       entsteht    ein     dünnflüssiges,    schwach gelb ge  färbtes     Produkt    vom     spezifischen    Gewicht  0,810, von .dem     bis   <B>150'</B> 80 %     gesättigte,     farblose     Benzinaateile        überdestil.lieren,    und  über 200' ein flüssiger, .schwach     gefärbter     Rest verbleibt.

      <I>Beispiel 11:</I>  Mexikanischer Asphalt, welcher bei     ider     Destillation für     sich    4 %     bis    250  , 25 % bis  <B>350'</B> und<B>79</B>  /o     harten        Pechrückstand-    liefert,  kann     in,der    gleichen Menge     Cyelohegan    ge  löst, ebenso.     vereidielt    werden.

   Es wird dann,  während das.     Cyclohexan        unverändert    ab  destilliert, aus dem Asphalt ein     sauerstoff-          freies,    dünnflüssiges Öl     ,gebildet,    das bei der  Destillation neben einem ganz geringen sal  benartigen Rückstand zum weitaus     grössten     Teil Benzin ergibt.  



  Wie     in:    den     Beispielen    9 bis 11 können       Roherdöle        jeglicher    Herkunft raffiniert und  veredelt werden.    <I>Beispiel 12:</I>         Steinkohlenrohkresole    werden     zusammen     mit Wasserstoff bei einem Druck von 200  Atmosphären     und    bei zirka 500 bis 550   über       Wolfrämsäure    geleitet und dadurch schnell  und vollständig in     die        entsprechenden        Koh-          lenwasserstoffe    übergeführt.

             Beispiel   <I>13:</I>       Petroleumrückstände    liefern in     konti-          nuierliohem    Prozess ohne     Koks-    oder Asphalt  bildung bei zirka 450 bis 500   unter     sonst          gleichen        Bedingungen    wie in Beispiel 12 ein  Produkt mit 50 bis 80 % Benzin (Siede  punkt 150<B>').</B>  



  <I>Beispiel 14:</I>       Bra.unkohlengeneratorteer    wird kontinuier  lich mit einem     Stickstoffwass        erstoffgemiscli     bei zirka. 500   und unter 200 Atmosphären  Druck über einen     Kontakt        ,geleitet.,    der aus       Chromhydroxyd    besteht. Aus dem Teer ent  steht. ohne Bildung von     R.ückständ@en    ein  dünnflüssiges Produkt, das praktisch     phenol-          frei    und     gesättibodeir    Natur     ist    und zirka 50  /o  Benzin     (bis    150  ) enthält.

   Die höheren De  stillationsanteile .des entstandenen     Produktes,     die frei von Asphalt     sind,    lassen sich     leicht     in gleicher     Weise    in Benzin überführen.  



  Druck und Temperatur können bei     diesen     Verfahren innerhalb     verhältnismässig    weiter  Grenzen variiert. werden, wobei :die Natur des  Ausgangsmaterials ebenfalls eine, Rolle spielt.



  Process for converting solid and liquid fuels containing carbon and hydrogen and bituminous substances and products made therefrom by distillation, extraction, hydrogenation, dehydration and cracking into a lower-boiling, liquid hydrocarbon-containing product. It has already been proposed to convert solid and liquid, carbon and hydrogen-containing fuels, tars and others from them by distillation, extraction, hydrogenation, dehydration,

          Products manufactured by cracking can be converted into a valuable product, mainly consisting of liquid, low-boiling hydrocarbons, by the action of hydrogen or hydrogen-releasing gases at higher temperatures and pressures above 50 atmospheres.



  It has now been shown that this method delivers particularly advantageous results if one or more catalysts are used that are insensitive to sulfur under the reaction conditions. When using these Ka catalysts, the conversion of the fuels into the desired liquid hydrocarbons is much faster and more complete.

      The catalysts which are suitable for carrying out the process and which are insensitive to sulfur can be of various types. For example, we call compounds of nitrogen or sulfur or molyb, dan, tungsten, chromium or similar metals or compounds, these. Other contact materials that are insensitive to sulfur or several such materials at the same time or one after the other can also be used,

   or contact materials of the type mentioned are used together with other substances that can be indifferent or have a catalytic effect, be it in the way that they break down the large molecules of the heavier sediments etc. into smaller fragments, cause boiling products, be it that they favor the addition of hydrogen to unsaturated hydrocarbons.



  As examples of nitrogen compounds that are added to the reacting substances, we mention ammonia, or ammonium sulfide, or nitrides, for example of silicon or titanium, which are relatively resistant to water. Several nitrogen compounds can be used at the same time, including those of different character, for example solid and gaseous, such as nitrate and ammonia.

   Instead of nitrogen compounds, ammonia-forming contact compounds can also be added, whereby care must be taken for: the presence of free nitrogen in the gas used for treatment; even a small amount of nitrogen is often sufficient. In this case, however, ammonia or other nitrogen compounds can also be added.



  In particular, sulfides or mixtures of several sulfides, alone or together with metals, metalloids such as active charcoal, coke and the like, or oxides, hydroxides or narbons or similar compounds, come into consideration as contact materials containing bound sulfur. Sulphides of heavy metals, especially those of the iron group by themselves or in a mixture with other substances, are particularly effective.

   The sulfur can also be introduced in another form, for example by adding sulfites or sulfates, or as free sulfur together with metals or metal oxides, in which case a contact mass containing sulfur in bound form is then formed. A continuously useful catalyst is also obtained by treating iron with hydrogen sulfide at higher temperatures.

   You can also use other fiontahctnma.ssen, when using molybdenum, chromium, tungsten or similar, difficult to melt metals, these can both as metals, and in the form of compounds such as sulfides, acids, salts of these , for example ammonium molybclate, can be added.

    These contact masses can also be used here alone or together with other substances of a catalytic or non-catalytic nature, for example with cobalt or iron, or compounds of these, or alumina, zinc oxide, magnesia or calcium carbonate or with indifferent carriers from pottery shards etc. come.



  The contact masses can be used in different ways. For example, you can add them yourself to your solid or liquid material to be treated or, in the case of using liquid substances, arrange them anywhere in the contact area, and the liquid in liquid,

   Bring evaporated or atomized form into contact with it. Other solid substances, such as quartz, asbestos, col, active charcoal, active silicic acid, metal, especially heavy metals, metal oxides, carbides, etc., or mixtures of these substances can be brought into the reaction chamber.



  The materials to be processed are mainly hard coal of any kind, lignite, peat, wood or similar substances, petroleum, shale oils, or other solid or liquid bituma., Also distillation or extraction products of the substances mentioned, for example at different temperatures tures or lignite-containing tars, or tars or oils,

      obtained from the above-mentioned materials by treatment with hydrogen with or without pressure, or their conversion products, v ie cracking products, Curna.ron resins, acid resins, etc., as well as fractions or distillation and extraction residues, pitch, asphalt, etc.

    These starting materials can be subjected to the process alone or mixed, also free with liquid, with one another or with other suitable organic liquids. Solid substances such as coal are converted into liquid products by the present process Materials such as petroleum and the like are converted into lower-boiling, liquid products.



  For the treatment you can use hydrogen alone or hydrogen-containing mixtures containing nitrogen, oxides of carbon, hydrogen sulfide, steam, ethane or other cooling hydrogen. For example, water gas is suitable. The hydrogen can also be completely replaced by reducing gases that contain bound hydrogen, for example ammonia.

   The hydrogen can also be formed in the reaction space itself by the action of water on coal, carbon hydrogen, etc. When the water is generated from water vapor and carbon oxide, when treating carbon seeds in the presence of volatile nitrogenous compounds, only flowing gases should be used.



  Depending on the working conditions, for example in terms of pressure, temperature, duration of treatment, products are obtained that are more or less rich in low-boiling hydrocarbons. The temperatures to be used are best between about 800 and <B> 700 '</B> and the pressure is, for example, 50 to 200 atmospheres. But it can also reach 600 to 1000 and more atmospheres.

      <I> Example </I> r: Humid lignite is brought into a high-pressure chamber heated to around <B> 500 '</B> continuously, either by itself or together with a liquid locking agent (e.g. the product obtained) and exposed to the action of flowing hydrogen of 150 atmospheres, to which 1% ammonia is added.

   When the gases leaving the furnace cool, which carry the reaction products with them, a low-viscosity oil is obtained which contains only a few phenols and is rich in hydrocarbons. The coal becomes about. 80% and more, based on pure coal, liquefied. In addition, small amounts of gaseous hydrocarbons are formed.



  The conditions can be changed to a large extent, the pressure can be selected lower or higher. In addition to ammonia, other catalysts, including solid ones, can be used which are added to the coal, for example iron, cobalt and the like, which can also be arranged in a special contact zone behind it, so that only the vapors swipe over where at:

  porous solid masses can also be used.



  You can also use mixtures of coal and tar among themselves, or of coal or tar with hydrogenation products of such Ma materials or other liquid diluents.



  <I> Example 2: </I> Through a high-pressure chamber heated to around <B> 500 '</B> and filled with pieces of pressed aluminum hydroxide, a gas with a total pressure of 79% hydrogen and 20 nitrogen, which also contains 1% ammonia gas and is loaded with the vapors of a dehydrated lignite generator under low partial pressure.

    When it cools down, a product containing easily liquid hydrocarbons is deposited that is free of oxygen-containing and unsaturated compounds. The gas mixture can be used again after replacement. Consumed hydrogen by fresh gas and, if necessary, after removal of small amounts of ga.sfö@rmigen hydrocarbons in. Iden <RTI

   ID = "0003.0088"> reaction space must be introduced.



       If the nitrogenous additive is used instead of ammonia and the solid, non-nitrogenous contact body, titanium nitride, with the above gas mixture or with hydrogen alone under otherwise the same working conditions as described above, a product is obtained that contains 70% or more of up to <B> 200 '</B> boiling gasoline.



  <I> Example 3: </I> Dark-colored residues of American crude oil of almost solid nature at ordinary temperature and strongly unsaturated character are mixed together with a gas mixture consisting of one part nitrogen and three parts hydrogen with traces of ammonia ,could be,

   under a pressure of? 00 atmospheres at .150 to 500 continuously over an egg contact activated in the manner customary for amniotic synthesis.

   In addition to a little methane, a visibly yellowish-colored liquid with a specific gravity of 0.800 or less is produced which, when distilled over, produces about 50 to 150 boiling petrol of saturated consistency, up to 250 further 28 distillates and over 325 supplies about 5% viscous to ointment-like, weakly colored residues.



  When working with. Hydrogen alone is obtained when, for example, silicon nitride or titanium nitride is used instead of iron .: similar results. <I> Example </I> An intimate mixture of lignite with, for example, 1% of its weight in molybdic acid is produced, this mixture is brought into a high pressure chamber and it is set at approx.

   500 the effect of flowing hydrogen under 150 atmospheric pressure in the circuit. The coal is quickly and almost completely converted into thin, high-viscosity hydrocarbons with the formation of only a little methane and other gaseous hydrocarbons. <I> Example 5:

  An intimate mixture of central German lignite with 5 to 10% of its weight in iron sulphide is brought into a high di-uckra.uin and exposed to the action of flowing hydrogen under 200 atmospheres pressure at about 500.

   In a brisk process, the coal is largely converted into valuable hydrocarbons, which are deposited in liquid form when the substances leaving the reaction space cool. This produces only a small amount of gaseous hydrocarbons.



  The process can easily be made continuous, if the axis is removed and the gases are pumped around while the pressure is constantly maintained in the circuit, replacing the used hydrogen with fresh gas.



       Example <I> 6: </I> Rolicresol from coal tar is mixed with hydrogen under 15i) atmospheric pressure above 350, and twice at 400 to 500. guided via a contact which was produced by pressing precipitated cobalt sulfite.

    After a short period of time, the reaction is lively and at a practically constant rate. The phenols in the resulting product are largely reduced to the corresponding column hydrogen.



  Even when treating lignite tar or its rolling distillates, the cresols contained therein are in the presence of hydrocarbons and impurities such as pyridine, sulfur and.

    others, reduced in a satisfactory manner; the unsaturated compounds are largely converted into saturated ones, with thin, valuable all being created in the continuous process without asphalt or @ ohsa, lx @ c.hei @ dung.



       Instead of cobalt sulphide, you can also use mixtures of cobalt and nickel sulphide, cobalt: - and manganese sulphide or cobalt and iron sulphide, also zinc sulphide or aluminum sulphide etc., or other sulphurous contact. Example <I> 7:

  </I> Dark-colored residues from American crude oil of an almost solid nature and highly unsaturated character are continuously passed over a contact together with hydrogen under a pressure of 200 atmospheres at 450 to 500, which is made by pressing the precipitated Cobalt sulfide was produced. In addition to a little methane, a light-colored, thin-bodied product is created,

   which in the distillation contains a0 ö to <B> 150 </B> boiling fractions and a further 35% to 350 boiling fractions which are saturated in character. The ringed residue is thick to ointment-like and free of pitch.

        <I> Example 8: </I> Lignite generator tar is continuously fed with hydrogen at about <B> 500 '</B> and under 150 atmospheres pressure over a contact which, by pressing molybdic acid with the addition of 20 / a aluminum hydroxide was produced.

   While maintaining the pressure and replacing the consumed hydrogen with fresh gas, the gas is pumped around in the circuit and the product is separated by cold. Without the formation of coke, asphalt and the like, in addition to little gas formation, a phenol-free, low viscosity, almost water-white product with a density of about 0.83 is formed.

   The resulting hydrocarbons, of which 30 to 50% up to <B> 150 '</B> pass over during distillation, are colorless in the fractions up to 300 and completely saturated'. \ '. Nature. The small amount of distillation residue (3 to 5%) that may remain over <B> 350 '</B> is free of asphalt and has a vaseline-like texture.

   The raw product can be used directly as an engine operating material and forms a pure starting material for the production of lubricants.



  For example, 1% ammonia can also be added to the hydrogen, and nitrogen-hydrogen (1: 3 vol.) Can also be used, whereby ammonia can form.



  Instead of molybdic acid with aluminum hydroxide you can also molybidic acid alone or Molyb @ denesulficl alone or, in Mi mixture or other Molybidänverbindungen BEZW. Use molybdenum containing compounds.



       Likewise, instead of lignite generator tar, other tars, including coal tar or tar components such as raw cresols, can be used.



  <I> Example 9: </I> Dark-colored residues of American crude oil of almost solid nature and strongly unsaturated character are generated continuously with a mixture of one part nitrogen and three parts hydrogen under a pressure of 200 atmospheres at 450 up to 500 routed via a contact,

   .the wound made from an intimate mixture of 70 parts of ammonium molybidate and 30 parts of aluminum hydroxide. In addition to a little methane, a barely colored, low-viscosity, completely saturated product is produced, which consists of 90% of up to <B> 150 '</B> boiling, colorless gasoline and 10% of a liquid, higher-boiling and yellowish component .



  <I> Example 10: </I> Jura shale oil with 4% sulfur content with a specific weight of 0.950, which in the distillation is <B> 150 '</B> 6% petrol and <B> 350' </B> 21% Provides pehige residues, is as indicated in Example 9, treated.

   The result is a thin, slightly yellow-colored product with a specific gravity of 0.810, from which up to <B> 150 '</B> 80% saturated, colorless gasoline parts distil over, and over 200' a liquid, slightly colored residue remains .

      <I> Example 11: </I> Mexican asphalt, which contains 4% to 250, 25% to <B> 350 '</B> and <B> 79 </B> / o hard pitch residue during distillation supplies can be dissolved in, the same amount of Cyelohegan, as well. be sworn in.

   While the cyclohexane distills off unchanged, an oxygen-free, low-viscosity oil is formed from the asphalt which, in addition to a very small ointment-like residue, produces by far the greater part of gasoline during the distillation.



  As in: Examples 9 to 11, raw oils of any origin can be refined and refined. <I> Example 12: </I> Crude hard coal cresols are passed over tungstic acid together with hydrogen at a pressure of 200 atmospheres and at around 500 to 550 and thus converted quickly and completely into the corresponding hydrocarbons.

             Example <I> 13: </I> Petroleum residues deliver in a continuous process without coke or asphalt formation at around 450 to 500 under otherwise the same conditions as in example 12, a product with 50 to 80% gasoline (boiling point 150 <B > '). </B>



  <I> Example 14: </I> Lignite generator tar is continuously supplied with a nitrogen water mixture at approx. 500 and under 200 atmospheric pressure via a contact, which consists of chromium hydroxide. From the tar arises. without the formation of residues a thin liquid product that is practically phenol-free and saturated in nature and contains about 50% petrol (up to 150).

   The higher distillation proportions of the resulting product, which are free of asphalt, can easily be converted into gasoline in the same way.



  In these processes, pressure and temperature can be varied within relatively wide limits. where: the nature of the starting material also plays a role.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Überführung von festen und flüssigen, kohlen- und wasserstoffhalti gen Brennstoffen und bituminösen Stoffen und daraus durch Destillation, Extraktion Hyidrierung, Deshy drierung, Kracken herge stellten Produkten in ein niedrigsiedendes, fliisige Kohlenwasserstoffe enthaltendes Er zeugnis, PATENT CLAIM: Process for converting solid and liquid, carbon and hydrogen-containing fuels and bituminous substances and products manufactured from them by distillation, extraction, hydration, deshy tration and cracking into a low-boiling, liquid hydrocarbon-containing product, durch Behandlung mit Wasserstoff oder wasserstoffabgebenden Gasen bei höheren Temperaturen und unter Drucken oberhalb 50 Atmophären, dadurch gekennzeichnet, dass man in Gegenwart mindestens eines solchen Katalysators, der unter den Reaktionshetlin- gungen gegen Schwefel unempfindlich ist, arbeitet. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator stickstoffhaltige Verbindungen zusetzt. 2. by treatment with hydrogen or hydrogen-releasing gases at higher temperatures and under pressures above 50 atmospheres, characterized in that one works in the presence of at least one such catalyst which is insensitive to sulfur under the reaction conditions. SUBClaims: 1. Process according to claim, characterized in that nitrogen-containing compounds are added as a catalyst. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als stickstoffhaltige Verbindung Ammoniak zusetzt. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Un- teransprucli 1, dadurch gekennzeichnet, ,dass man im Reaktionsraum aus freiem Stickstoff und Wasserstoff erzeugtes Am moniak verwendet. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator eine seliwefellia-lti.ge Verbindung zusetzt. 5. Process according to patent claim and sub-claim 1, characterized in that ammonia is added as the nitrogen-containing compound. 3. The method according to claim and sub-claims 1, characterized in that ammonia generated from free nitrogen and hydrogen is used in the reaction chamber. 4. The method according to claim, characterized in that a seliwefellia-lti.ge compound is added as a catalyst. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gel#ennzeichnet, dass man in C@egenw.art einer ein schwer schmelzbares Betall eilt haltenden Kontaktmasse arbeitet. 0. Verfahren nach Patentanspruch und Un- tera.nsprucli 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als ein schwer schmelzbares Metall enthaltende Kontaktmasse eine sol che verwendet, die illolybdä.n enthält. 7. Method according to patent claim, characterized in that one works in the C@egenw.art of a contact mass that quickly holds a hard-to-melt concrete. 0. The method according to patent claim and Untera.nsprucli 5, characterized in that a contact compound containing illolybdenum is used as a difficult-to-melt metal containing. 7th Verfahren nach Patentanspruch und En teransp euch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als ein schwer schmelzbares Me- tall enthaltende Kontaktmasse eine solche verwendet, die Chrom enthält. B. Verfahren nach Patentanspruch und Un- teranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als ein schwer schmelzbares Me tall enthaltende Kontaktmasse eine solche verwendet, die Wolfram enthält. 9. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man mit strömendem Gas arbeitet. Method according to patent claim and en teransp you 5, characterized in that a contact compound containing chromium is used as the contact material containing a difficult-to-melt metal. B. The method according to claim and sub-claim 5, characterized in that a contact material containing tungsten is used as a contact material containing difficult to melt metal. 9. The method according to claim, characterized in that one works with flowing gas.
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