Abdichtungsüüssigkeit für wasserlose Gasbehälter. An die Eigenschaften der Abdichtungs flüssigkeit von wasserlosen Gasbehältern, für welche bislang meistens Teerprodukte ver wendet sind, muss eine Reihe von Forderun gen gestellt werden, die zum grossen Teil von den handelsüblichen Erzeugnissen der Teer industrie nicht ohne weiteres erfüllt werden, obwohl an sich Teer, Teeröle und dergleichen geeigneter sind als andere Flüssigkeiten. Es sind im wesentlichen drei Bedingungen, die von einer einwandfreien Abdichtungsflüssig keit erfüllt werden müssen, nämlich: 1.
Sie muss den äussern Notwendigkeiten des Behälterbetriebes entsprechen, 2. nachteilige Einwirkungen der Abdich tungsflüssigkeit auf die im Gasbehälter auf gespeicherten Gase dürfen nicht eintreten, 3. die von den Behältergasen mitgeführ ten Bestandteile dürfen die Abdichtungs flüssigkeit nicht schädigen.
Der Behälterbetrieb verlangt zunächst ein spezifisches Gewicht der Abdichtungsflüssig- keit, welches möglichst hoch über dem des Wassers liegen soll und weiterhin eine Vis kosität, welche dem verlangten Zweck der sicheren Abdichtung sowohl bei Sommer- wie bei Wintertemperaturen entspricht. Es muss weiterhin gefordert werden, dass die Abdich tungsflüssigkeit keine Stoffe enthält, welche sich bei länger anhaltenden tiefen Tempera turen in fester Form ausscheiden.
Es sind dies Kohlenstoff, Staub, Asphalte, Naphtalin und Anthracen. Die Viskosität des Dich tungsmittels muss derartig sein, dass es einer seits nicht zu dünnflüssig ist, da sonst der Durchlauf durch den Dichtungsspalt der Scheibe zu gross sein würde, dass es ander seits aber auch nicht zu dick ist, da dann bei niedriger Temperatur die Gefahr einer Stockung eintritt. Schliesslich ist auch die wichtige Forderung zu erfüllen, dass sich etwa, in das Abdichtungsmittel gelangendes Wasser leicht und relativ schnell wieder ab scheiden lässt, und dass insbesondere dieses Wasser, wenn es bei grosser gälte in Form von Eis auftritt, keine Betriebsstörungen ver ursacht.
Die au zweiter Stelle genannte Bedin gung ist besonders wichtig; wenn es sich um die Aufspeicherung von reinen Gasen han delt, zum Beispiel von Wasserstoff, Stick stoff, Kohlensäure usw. Diese Gase werden heute sehr viel zur Synthese gewisser chemi scher Verbindungen benötigt und kommen mit Kontaktstoffen in Berührung, die sie ver schmutzen würden, wenn sie mit Bestand teilen aus der Abdichtungsflüssigkeit verun reinigt sein würden. Besonders gefährlich sind flüchtige schwefelhaltige Stoffe, die be sonders im Sommer,leicht in das Gas über gehen.
Von den von den Gasen mitgeführten Bestandteilen wirken auf die Abdichtungs flüssigkeit hauptsächlich Schwefelwasser stoff, Flugteer, Staub, Naphtalin und in be sonders starkem Masse Wasserdampf ein, und die meisten derselben beeinflussen das Ab- dichtungsmittel dahin, dass es allmählich ver dickt. Wenn man auch praktisch nicht ver hindern kann, dass diese Stoffe in die Ab dichtungsflüssigkeit gelangen, so kann man durch eine entsprechende Auswahl derselben doch bewirken, dass ein schädlicher Einfluss möglichst lange verhindert wird.
Alle flüssigen Abdichtungsmittel, die dem Erdöl oder dem Braunkohlenteeröl entstam men, entsprechen nicht den vorstehend ange deuteten Bedingungen. Sie sind deshalb prak tisch nicht brauchbar. Ihr Hauptmangel be steht darin, dass ihr spezifisches Gewicht ge ringer als 1 ist oder sehr nahe mit 1 über einstimmt, während für ein einwandfreies Abdichtmittel ein spezifisches Gewicht von mindestens 1,1 verlangt werden muss.
Bei erstgenannten Flüssigkeiten ist eine Abschei- dung des Wassers ausserordentlich schwierig, und jede Eisbildung führt zu besonderen Schwierigkeiten, da sich dieses am Grund der mit Flüssigkeiten gefüllten Abdichtungs vorrichtungen ansammelt und nicht entfernt werden kann, so dass Störungen schlimmster Art unausbleiblich sind. Auch die soggenann ten Urteere, die der aliphatischen Reihe nahe stehen, sind aus dem angegebenen Grund un geeignet. Es kommt praktisch deshalb nur ein Abdichtungsmittel in Frage, welches aus Steinkohlenteer gewonnen ist und welches aus entsprechend ausgewählten Fraktionen dieses Rohstoffes zusammengesetzt ist.
Stein kohlenteer selbst ist unbrauchbar, da er einer seits durch Pech, freien Kohlenstoff, Staub und dergleichen zu sehr verunreinigt ist und anderseits leichte Öle und andere flüchtige Stoffe enthält, die durch ihr Verdampfen Schwierigkeiten hervorrufen. Auch ent spricht er nicht bei tiefen Wintertempera turen.
Erfindungsgemäss wird ein solches Stein kohlenteeröl gewählt, welches ein spezifisches Gewicht von etwa 1,10 hat und unter Aus schuss des Pech- oder staubhaltigen Destilla- tionsrückstandes ausschliesslich aus über 250 siedenden Fraktionen des Steinkohlenteers besteht, die von Naphtalin und Anthracen befreit sind und die keine Phenole enthalten. Durch ein entsprechendes Mischungsverhält nis der verschiedenen Fraktionen wird ausser dem eine Viskosität zwischen 1,8 und 3,5 Englergraden bei 50 C eingehalten.
Das eben genannte Abdichtungsöl erfor dert zu seiner Herstellung keine Schwierig keiten, vielmehr sind die dazu erforderlichen Vorgänge an sich bekannt. Die in Frage kommenden Fraktionen sind ineinander so gut löslich, dass ein einheitlicher Stoff ent steht und die Freiheit von Rohanthracen be wirkt, dass auch länger anhaltende Tempera turen von minus 30 betriebssicher ertragen werden können, da auch hierbei noch keine festen Ausscheidungen auftreten. Sorgfältige Versuche haben ergeben, dass ein Abdich tungsmittel der genannten Art etwa fünf Jahre, ohne dass in dieser Zeit ein Verdün nungszusatz notwendig wäre, den Anforde rungen an ein gutes Abdichtmittel entspre chen wird.
Es muss erwähnt werden, dass schon frii- her versucht worden ist, Steinkohlenteeröle für sich oder in Mischung mit andern Stof fen, zum Beispiel Steinkohlenteer und der gleichen, zu verwenden. Besonders grosse Hoffnungen hatte man auf die Verwendung von ausgebrauchtem Benzolwaschöl gesetzt, mit dem man besonders gern dick gewordene ältere Abdichtungsöle wieder gebrauchsfähig machte.
Da aber dieses ausgebrauchte Ben- zolwaschöl etwa<B>65%</B> Siedeanteile zwischen 200 und<B>300'C</B> enthält und deshalb an das aufgespeicherte Gas bei warmem Wetter in weitgehendem Mass Bestandteile abgibt, ist es nach den oben angedeuteten Erfahrungen grundsätzlich nicht brauchbar. Ausserdem besitzt ausgebrauchtes Benzolwaschöl ein spezifisches Gewicht von höchstens 1,05 und ist auch aus diesem Grunde als Abdichtungs flüssigkeit auf die Dauer völlig unbrauchbar.
Bei andern älteren Abdichtungsflüssig keiten aus Steinkohlenteerölen war nicht ge nügend Wert gelegt auf vollständige Freiheit von Pech, Staub usw., es waren also im Gegensatz zu dem Abdichtungsmittel gemäss der Erfindung die diese Bestandteile enthal tenden Destillationsrückstände nicht streng ausgeschieden. Auch war auf die Freiheit von Anthracen kein Wert gelegt, da sie @n- thracenöle enthielten, die den genannten Stoff bei tiefen Temperaturen in fester Form aus fallen lassen und somit ebenfalls Störungen verursachen.
Von all diesen älteren Vor schlägen und Versuchen unterscheidet sieh die neue Abdichtungsflüssigkeit nach ihrer Eigenschaft und Zusammensetzung sehr we sentlich.
Die Gefahr des Festhaltens von Wasser in dem Abdichtungsmittel ist besonders gross, wenn dasselbe niedere Phenole enthält, und, deshalb ist oben angegeben, dass die neue Abdichtungsflüssigkeit von solchen frei sein soll. Es ist an sich bekannt, dass die Beseiti gung der letzteren zur Gewinnung eines Ab dichtmittels wichtig ist. Die bisher bekannt gewordenen derartigen Flüssigkeiten haben aber den Nachteil einer zu grossen Viskosität. die aus der Art ihrer Herstellung sich zwangsläufig ergibt, so dass die Kältebestän- digkeit meist - in Frage gestellt ist, sowie einen Gehalt an niedrig siedenden Bestand teilen, der ihrer Verwendung in den meisten Fällen im Wege steht.
Dagegen ist das aus Steinkohlenteer gewonnene und den oben ge nannten Bedingungen entsprechende Abdich tungsmittel brauchbar, wenn die niederen Phenole beseitigt sind und wenn gleichzeitig die Viskosität zwischen 1,8 und 3,5 Engler- graden (bei 50 C) gehalten wird. Die Ein haltung dieser Grenze ist aus behälter- betriebstechnischen Gründen überaus wichtig-. Ein Abdichtungsmittel von grosser Viskosi tät besitzt eine zu grosse innere Reibung, als dass die Abscheidung von Wasser rasch genug vor sich gehen könnte.
Es kann sich dem- gemäss während des Aufenthaltes der mit Wasser verunreinigten Abdichtungsflüssig keit in den am Fuss des Behälters angeord neten Absetzkammern das Wasser nicht ab scheiden, und es gelangt zusammen mit der Abdichtungsflüssigkeit zu den Umlaufpum pen, die dann die Bildung einer Emulsion bewirken, so dass das Wasser niemals richtig aus dem Kreislauf entfernt wird. Eine zu grosse Dünnflüssigkeit anderseits, welche meist auch eine Erniedrigung des spe zifischen Gewichtes zur Folge hat, setzt ein mal die Fähigkeit der Trennung zwischen Wasser und Abdichtungsmittel herab und hat auf der andern Seite den Nachteil, dass im Sommer infolge Verdunstung zu viel Flüssigkeit verloren geht.
Wenn in diesem letzteren Falle dann notwendigerweise die Umlaufpumpen sehr häufig arbeiten, wird auch wiederum durch Verringerung der Zeit, die -für das Absetzen des Wassers aus der Abdichtungsflüssigkeit zur Verfügung steht, die Gefahr einer Emulsionsbildung vergrö ssert, so dass auch in diesem Falle, selbst wenn aus physikalischen Gründen eine Abschei- dung des Wassers möglich sein würde, durch die betriebstechnischen Notwendigkeiten eitle solche beeinträchtigt würde. Die Befreiung der Abdichtungsflüssigkeit von niederen Phenolen allein ist deshalb nicht ausreichend.
da auch der freie Kohlenstoff und unter Umständen @ Naphtalin und Anthracen ein nachteiliges Festhalten von Wasser oder auch Eis hervorrufen können.
Wenn besonders empfindliche und des halb absolut rein zu haltende Gase im Be hälter aufgespeichert werden sollen, emp fiehlt, es sich, die Neigung zu Verdunstungen noeh weiter herabzusetzen. Es geschieht dies dadurch, dass alle Fraktionen mit einem nie drigeren Siedepunkt als<B>300'</B> entfernt wer den. Es wird dadurch gleichzeitig der Vor teil herbeigeführt, dass die Viskosität etwas erhöht wird, so .dass im Sommer bei grosser Hitze noch eine weitere Verringerung des Durchflusses der Abdichtungsflüssigkeit er reicht wird, während anderseits die Viskosi tät noch nicht so hoch ist, dass bei Winter temperaturen eine Stockgefahr besteht.
Eine ähnliche Wirkung, wie durch die Entfer nung der Fraktionen unter<B>300</B> herbei geführt wird, kann auch dadurch erzielt wer den, dass der Gehalt an höher siedenden Be standteilen durch Beimischen rohanthracen- freier höchstsiedender Anthracenölfraktionen .vergrössert wird. Besonders günstig hat sich eine Anreicherung der Anteile mit einem Siedepunkt zwischen 400 und 450 auf etwa 30 % erwiesen, was rund -das Doppelte des Normalen des nach den oben angegebenen Merkmalen ausgewählten Teeröls ausmacht.
Die Herstellung des Abdichtungsmittels gemäss der Erfindung macht praktisch keine Schwierigkeiten und lässt sich ohne chemische Beeinflussung .des Rohstoffes einfach durch zweckmässige. Führung der Destillation des Teeres und Auswahl der in Frage kommen den Fraktionen herstellen. Das neue Abdich tungsmittel ist aus diesem Grunde wohlfeil und lässt sich überall beschaffen.
Es ist ausserdem neben der Verwendung als Abdich tungsmittel in hervorragendem Masse geeig net, als Schmiermittel bei wasserlosen Gas behältern zu .dienen, um die Reibung zwi schen der Wand und den auf dieser gleiten den Dichtungskörpern zu vermindern, da ein solches Sühmiermitteldenselben Bedingun gen unterliegt, wie eine Abdichtungsflüssig keit und demgemäss an dasselbe auch diesel ben Forderungen gestellt werden müssen, die der Erfindungsgegenstand in bislang nicht bekannter Weise verwirklicht.
Wenn die an das Abdichtungsmittel ge stellten Bedingungen besonders scharf sind. ist es vorteilhaft, nicht nur die vorerwähnten Merkmale bei der Auswahl desselben zu be achten, sondern ein besonderes Verfahren zur Herstellung zu benutzen.
Dieses Verfahren kennzeichnet sich dadurch, dass man zunächst Rohteer abdestilliert und die über 210' bis zu 450 C übergehenden Fraktionen zur wei teren Verwendung gewinnt, alsdann aus den genannten Fraktionen des Anthracen durch mehrtägige Unterkühlung und Filtration ab scheidet und schliesslich das gewonnene ölige Filtrat weiter destilliert und hieraus die Fraktionen so auswählt, dass sich die im Pa tentanspruch I geforderte Flüssigkeit ergibt.
Es sei erwähnt, da-ss es an sich bekannt ist, die Einzelverfahren bei der Gewinnurig von Teerdestillaten anzuwenden. Es ist aber neu, diese Verfahren in der geschilderten Reihenfolge zu verwenden zur Herstellung einer Abdichtungsflüssigkeit für wasserlose Gasbehälter und neu ist ebenfalls die Er kenntnis, dass eine auf diesem Wege erzeugte Flüssigkeit ganz besonders hervorragende Eigenschaften bezüglich des spezifischen Ge wichtes, der Viskosität, des Stockpunktes, der Freiheit von bestimmten Beimengungen, der Emulsionsfähigkeit mit Wasser usw. besitzt, die sie als Abdichtungsmittel für wasserlose Gasbehälter auch in den schwierigsten Fällen geeignet macht.