Anwendung der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von pumpbaren, für den Einsatz in einer Hochdruck-Hydrierung vorgesehenen Kohle-Aufschlämmungen mit einem Gehalt an feinverteilter Kohle in insbesondere aus der Hochdruck- Hydrierung stammenden hochsiedenden ölen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Es ist bekannt, bei der Hydrierung von Kohle Aufschläm¬ mungen der Kohle in hochsiedenden/ aus der Kohlehydrie¬ rung stammenden ölfraktionen einzusetzen. Zur Herstel¬ lung dieser Aufschlämmungen mischt man feinverteilte Kohle mit dem öl z. B. bei 100 - 150° C. Dabei ist zu beachten, dass ir. die öle nur soviel Kohle aufgeschlämmt werden darf, dass das erhaltene Gemisch pumpbar bleibt, um es auf den Hydrierungsdruck, im allgemeinen über etwa 150 bar,bringen zu können. Ferner ist zu beachten, dass bei der Aufheizung der Aufschlämmung auf die Hy¬ drierungstemperatur, die im allgemeinen über etwa 400° C liegt, die Viskosität der Aufschlämmung wegen eines Auf- quellens der Kohleteilchen stark ansteigt und so die Grenze des Bereiches, innerhalb dessen die Pumpbarkeit vorhanden ist, überschritten werden kann. Um dies zu vermeiden und auch um die Gefahr einer Verkokung beim Auf¬ heizen zu verringern, uss man, in Abhängigkeit von der Qualität der eingesetzten Kohle, im allgemeinen den An¬ teil der Kohle in der Aufschlämmung auf etwa 45 Gew.%

OMPI

beschränken. Man hat versucht, noch pumpbare höhere Kohlekonzentrationen zu erreichen, indem man den

Kohlestrom und das öl getrennt auf Temperaturen von etwa 350 - 400° C erhitzte und erst dann vermischte

(DE-PS 1 018 406) .

Das Verfahren ist wegen der langen Mischzeiten von 2 bis 14 Stunden und auch aus Gründen, die mit der für seine Durchführung erforderlichen Apparatur zusammen¬ hängen, sehr aufwendig. Ausserdem ist je nach Art der eingesetzten Kohle, insbesondere bei Braunkohlen, die Gefahr gegeben, dass dabei eine Alterung der Kohle¬ moleküle erfolgt und dadurch die Anzahl der Stellen, an denen der Wasserstoffangriff bevorzugt eintreten kann, verringert wird.

Ziel der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, -die geschil¬ derten Schwierigkeiten zu umgehen, um in einfacher Weise Aufschlämmungen mit erhöhten Kohlegehalten her¬ stellen zu können, ohne dass beim Erhitzen auf Hy¬ drierungstemperatur die Grenze des Bereiches, inner¬ halb dessen die Pumpbarkeit vorhanden ist, überschrit¬ ten wird oder Verkokung eintritt.

Darlegung des Wes'ens der Erfindung:

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass man in ein über etwa 200* C siedendes öl soviel feinver¬ teilte Kohle mischt, dass die Grenze der Pumpbarkeit der erhaltenen Aufschlämmung nicht überschritten wird, die Aufschlämmung ca. 0,5 bis 15 Minuten lang bei einer Tem- peratur von 280 bis 450° C, gegebenenfalls unter er- höhtem Druck, behandelt und in die so behandelte Auf¬ schlämmung so viel einer weiteren Menge feinverteilter Kohle einmischt, dass die Grenze.der Pumpbarkeit wiederum

nicht überschritten wird.

Die zum Einsatz kommende Kohle, vorzugsweise Braunkohle, wird erforderlichenfalls in üblicher Weise vorgetrock¬ net und feinst gemahlen. Als öl zur Herstellung der Koh¬ leaufschlämmung nimmt man vorteilhaft aus der Kohle¬ verflüssigung stammende öifraktionen, wie Mittel- und Schwerdestillate oder Destillationsrückstände. Die Vermischung erfolgt zweckmässig bei erhöhten Tempe¬ raturen, etwa 50 - 250° C. Je nach Art der eingesetzten Kohle und des für die Herstellung des Gemisches verwen¬ deten Öls stellt man im allgemeinen Gemische mit etwa 30 - 35 Gew.%, in besonderen Fällen bis zu etwa 45 Gew.% Kohle her, da bei höheren Konzentrationen die Pumpbar¬ keit der Gemische nicht mehr ausreichend ist.

Die Gemische werden erfindungsgemäss etwa 0,5 - 15 Mi¬ nuten, vorteilhaft 0,5 - 5 Minuten, auf ca. 280 - 450° C, • 350 - 400° C, gehalten, wobei sich z. B. durch Decar- boxylierung bildende Gase, wie C0, C0 ₂ und Wasserdampf, aus dem Verfahren entfernt werden können. Die Wärmeber handlung wird mit Vorteil unter erhöhtem Druck, z. B. bei 3-15 bar, gegebenenfalls auch unter dem Druck der Hydrierung, durchgeführt. Nach der Wärmebehandlung fügt man der Aufschlämmung weitere Kohleanteile zu, wobei man Kohlekonzentration von mehr als 50 Gew.-%, bei¬ spielsweise 60 Gew.% einstellen kann, ohne dass der Kohlebrei seine Pumpbarkeit verliert. Es kann vorteil¬ haft sein, vor Zusatz weiterer Kohle die Aufschlämmung nach der Wärmebehandlung abzukühlen, z. B. -bis auf 150°C, wie auch nach weiterem Zusatz von Kohle eine erneute Wärmebehandlung vorgenommen werden kann. Gewünschten- falls kann man auch mit mehr als zwei Stufen bei der Kohlezugabe arbeiten. Man kann z. B. einen Teil≤ rom aus der ersten Wärmebehandlung im Kreislauf führen und in

--vorteilhaft

diesen die weitere Kohle eingeben. Der für die anschlies- sende Hydrierung der Kohle benötigte Katalysator wie auch der Wasserstoff können an beliebiger Stelle des Ver¬ fahrens zugesetzt werden. Der hochkonzentrierte Kohle/ Öl-Brei wird in üblicher Weise in die Hydrierung einge¬ führt.

Ausführungsbeispiel:

2100 g Schweröl des Siedebereiches 400 - 500° C würden mit 1700 g vorgetrockneter- Rheinischer Braunkohle mit einem Wassergehalt von 12 Gew.-% angemischt. Anschlies- send wurde das Gemisch unter einem Druck von-5 bar und unter ständigem Röhren auf 380° C aufgeheizt. Dabei wurden 326 g Wasser sowie Kohlenoxide aus dem Gemisch ausgetrieben. Nach 2 Minuten wurde auf ca. 100° C ab¬ gekühlt. Die Viskosität des Gemisches war danach so vermindert, dass weitere 1705 g der genannten Braun¬ kohle zugegeben werden konnten, ohne die Grenze der Pumpbarkei-t zu überschreiten. Das nunmehr 59,8% Kohle enthaltende Gemisch konnte nach Zusatz ^' eines üblichen Hydrierkatalysators aus "Bayermasse" und Schwefel ohne Schwierigkeiten bei 280 bar und 475° C hydriert wer¬ den. Die erfindungsgemässe Wärmebehandlung hatte also die Hydrieraktivität der Kohle nicht vermindert.

O PI / W1PO _