DE2931106A1

DE2931106A1 - Recovering premium oil from slurry produced by hydrogenation of coal - by countercurrent contact with a non-polar solvent in a column

Info

Publication number: DE2931106A1
Application number: DE19792931106
Authority: DE
Inventors: Norman Glenn Moll; George Joseph Quarderer
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1979-07-31
Filing date: 1979-07-31
Publication date: 1981-02-19

Abstract

A feed slurry produced from a solid carbonaceous fuel (esp. coal) is sepd. into a premium liq. oil fraction (I) and fire solids and polar liquids -contg. fraction (II) by contact with a non-polar liq. solvent, chosen from (a) 5-9C alicyclic hydrocarbons, (b) 5-9C aliphatic hydrocarbons and (c) a naphthenic or paraffinic fraction of a coal liquefaction prod. contg. 10wt.% aromatic cpds. in a vertical column having a lower collection zone whose wall temp. is >=20 degrees C higher than that of the wall defining a contacting zone. The column has an upper setting zone which, along with the contacting zone, is operated at 100-250 degrees C and at a pressure sufficient to keep the feed and the solven liq. but 450 psi. The feed is introduced at the top and the solvent at the bottom of the contacting zone, the solvent:feed wt. ratio being >=0.5:1 (pref. 0.6-5:1). The solvent passes up the column, the feed passing down, and is in intimate contact with the feed and extracts (I) from it. (I) is then recovered as an overflow from the settling zone and (II) is recovered as a viscous slurry underflow from the collection zone. A solids-free overflow of premium oil is recovered from the column. Unconverter fuel, polar molecules rich in heteroatoms (O, N, S) etc. are also removed.

Description

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung einer Aufschlämmung, die feinteilige Feststoffe, polare Flüssigkeiten und Premiumöl bzw. Superöl oder hochwertiges Öl enthält und durch Hochtemperaturhydrierung eines festen, kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffs gebildet worden ist, in eine erste Fraktion, die das premiumöl, und eine zweite Fraktion, die die feinteiligen Feststoffe und die polaren Flüssigkeiten enthält.The invention relates to a method for separating a slurry, the finely divided solids, polar liquids and premium oil or super oil or contains high-quality oil and through high-temperature hydrogenation of a solid, hydrocarbon-containing Fuel has been formed into a first fraction, which is the premium oil, and a second fraction containing the finely divided solids and polar liquids contains.

Die Hochtemperaturhydrierung von festen, kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffen, wie die Kohleverflüssigung, bildet eine Beschickungsaufschlämmung, die nicht nur flüssiges Premiumöl enthält, sondern auch eine Reihe von Feststoffen, beispielsweise Asche oder anorganischen Schwefel, und andere Flüssigkeiten, beispielsweise polare Flüssigkeiten. Die Abtrennung oder Trennung dieser Materialien, insbesondere die Abtrennung der feinteiligen Feststoffe von dem Premiumöl, ist ein Hauptproblem, das Gegenstand einer Vielzahl von Forschungsprojekten ist.The high temperature hydrogenation of solid, hydrocarbonaceous Fuels, such as coal liquefaction, form a feed slurry, which not only contains liquid premium oil, but also a number of solids, for example ash or inorganic sulfur, and other liquids, for example polar liquids. The separation or separation of these materials, in particular the separation of the finely divided solids from the premium oil is a major problem, which is the subject of a large number of research projects.

Die GB-PS 312 657 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abtrennung von festen Rückständen aus Ölen, die man durch die destruktive Hydrierung von Kohle, Teeren, Mineralölen und dergleichen, erhält. Die Vorrichtung umfaßt eine vertikale Kolonne mit einem Absetzgefäß, das an ihrem oberen Abschnitt angeordnet ist, und an ihrem unteren Abschnitt eine Schneckenfördereinrichtung. Das Verfahren besteht darin, eine Aufschlämmung aus den festen Rückständen und den Ölen in den oder in der Nähe des oberen Abschnitts der Kolonne einzuführen und ein Lösungsmittel, insbesondere Benzol, in den oder in die Nähe des unteren Abschnitts der Kolonne einzuführen, so daß das Lösungsmittel, wenn es nach oben durch die Kolonne strömt, die Öle aus der Aufschlämmung extrahiert, währenddem diese durch die Kolonne nach unten strömt. Die festen Rückstände werden mit Hilfe der Schneckenfördereinrichtung in Form eines pulverförmigen Materials aus dem unteren Abschnitt der Kolonne entfernt, währenddem die Öle als überiaufendes Material aus dem Absetzgefäß aus dem oberen Abschnitt der Kolonne abgezogen werden.GB-PS 312 657 discloses a method and an apparatus for Separation of solid residues from oils, which can be obtained by destructive hydrogenation from coal, tars, mineral oils and the like. The device includes a vertical column with a settling vessel placed on its upper section and a screw conveyor at its lower portion. The procedure is to make a slurry of the solid residues and oils in the or near the top of the column and introduce a solvent, especially benzene, in the or near the lower section the column so that the solvent when it goes up through the column flows, the oils are extracted from the slurry as it flows through the column flows downwards. The solid residues are removed with the help of the screw conveyor removed in the form of a powdery material from the lower section of the column, while the oils as overflowing material from the sedimentation vessel from the upper one Section of the column are withdrawn.

In den US-Patentschriften 3 607 716 und 3 607 717 ist ein Schwerkraft-Absetzverfahren beschrieben, das darin besteht, aus einem Kohleverflüssigungsprodukt feinteilige Feststoffe abzutrennen, wobei man ein Lösungsmittel verwendet, das auf eine superkritische Temperatur erhitzt worden ist. Dieses Verfahren unterscheidet sich von anderen dadurch, daß die Feststoffe sich in einer dichten Gasphase absetzen (nämlich in dem unter superkritischen Bedingungen gehaltenen Lösungsmittel). Die feinteiligen Feststoffe sind dabei in dem Extraktionsrückstand enthalten.In U.S. Patents 3,607,716 and 3,607,717 there is a gravity settling method described, which consists in finely divided from a coal liquefaction product Separate solids using a solvent that is supercritical Temperature has been heated. This procedure differs from others in that that the solids settle in a dense gas phase (namely in the under solvent held under supercritical conditions). The finely divided solids are contained in the extraction residue.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Trennung einer durch Hochtemperaturhydrierung von festen, kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffen gebildeten Beschickungsaufschlämmung, die feinteilige Feststoffe, polare Flüssigkeiten und flüssiges Premiumöl (premium liquid oil) enthält, in eine erste Fraktion, die das flüssige Premiumöl enthält, und eine zweite Fraktion, die die feinteiligen Feststoffe und die polaren Flüssigkeiten enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man a) die Beschickungsaufschlämmung mit einem nichtpolaren, flüssigen Lösungsmittel, nämlich einem aliphatischen oder alicyclischen Kohlenwasserstoff mit 5 bis 9 Koh- lenstoffatomen oder einer naphthenischen oder paraffinischen Fraktion eines Kohleverflüssigungsprodukts, die weniger als lo Gew.-% aromatischer Verbindungen enthält, vermischt, wobei man das Vermischen in einer vertikalen Kolonne bewirkt, die eine Absetzzone, eine Kontaktzone und eine Sammelzone aufweist, wobei die Absetzzone und die Kontaktzone bei einer Temperatur von 100 bis 250°C und einem Druck betrieben werden, der dazu ausreicht, sowohl die Aufschlämmung als auch das Lösungsmittel in flüssigem Zustand zu halten, der jedoch unterhalb 31,o bar (3X,7 kg/cm2) liegt, wobei die Aufschlämmung in den oder in der Nähe des oberen Abschnitts der Kontaktzone und das Lösungsmittel in den oder in der Nähe des unteren Abschnitts der Kontaktzone eingeführt werden, und wobei das Lösungsmittel und die Aufschlämmung in einem Gewichtsverhältnis von mindestens o,5 : 1 vermischt und derart in Kontakt gebracht werden, daß das Lösungsmittel: 1) aufwärts und durch die Kolonne strömt, während die Aufschlämmung abwärts und durch die Kolonne strömt; 2) während des gleichzeitigen Hindurchströmens des Lösungsmittels und der Aufschlämmung durch die Kolonne mit der Aufschlämmung in innigem Kontakt besteht; und 3) aus der Aufschlämmung das flüssige Premiumöl extrahiert, während das Lösungsmittel und die Aufschlämmung gleichzeitig durch die Kolonne strömen; b) die erste Fraktion als überströmendes Material (Überlauf) aus der Absetzzone der Kolonne gewinnt und c) die zweite Fraktion in Form einer viskosen Aufschlämmung als abfließendes Material (Unterlauf) aus der Sammelzone der Kolonne gewinnt.The present invention now relates to a method of separation one by high temperature hydrogenation of solid, hydrocarbonaceous fuels formed feed slurry, the finely divided solids, polar liquids and premium liquid oil, in a first fraction, the contains the liquid premium oil, and a second fraction which contains the finely divided solids and contains the polar liquids, which is characterized in that a) the feed slurry with a non-polar liquid solvent, viz an aliphatic or alicyclic hydrocarbon with 5 to 9 carbon fuel atoms or a naphthenic or paraffinic fraction of a coal liquefaction product, which contains less than lo wt .-% aromatic compounds, mixed, wherein one the mixing effects in a vertical column, which is a settling zone, a contact zone and a collection zone, the settling zone and the contact zone at a A temperature of 100 to 250 ° C and a pressure that is sufficient to keeping both the slurry and the solvent in a liquid state, which, however, is below 31.0 bar (3X.7 kg / cm2), with the slurry in the or near the top of the contact zone and the solvent in introduced at or near the lower portion of the contact zone, and wherein the solvent and the slurry in a weight ratio of at least o, 5: 1 mixed and brought into contact in such a way that the solvent: 1) flows up and through the column while the slurry flows down and flows through the column; 2) while the solvent is flowing therethrough and the slurry through the column in intimate contact with the slurry consists; and 3) extracting the liquid premium oil from the slurry while the solvent and slurry flow through the column simultaneously; b) the first fraction as overflowing material (overflow) from the settling zone the column wins and c) the second fraction in the form of a viscous slurry wins as outflowing material (underflow) from the collecting zone of the column.

Mit diesem Verfahren erhält man ein im wesentlichen feststofffreies überlaufendes Material aus Premiumöl und ein abfließendes oder unterlaufendes Material, das eine minimale Menge des Premiumöls enthält. Weiterhin werden mit Hilfe dieses Verfahrens andere Materialien abgetrennt, wie nichtumgesetzter Brennstoff und polare Moleküle, die einen hohen Gehalt an Heteroatomen (0, N, S) aufweisen.With this process one obtains an essentially solids-free one overflowing material made of premium oil and a draining or underflowing material, that contains a minimal amount of the premium oil. Continue to be using this Process separated other materials, such as unreacted fuel and polar Molecules that have a high content of heteroatoms (0, N, S).

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Aufschlämmung erhält man im allgemeinen durch Hochtemperaturhydrierung irgendeines festen, kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffs. Ein Beispiel hierfür ist die bei der Verflüssigung von Kohle anfallende Aufschlämmung. Der Feststoffanteil dieser Aufschlämmung umfaßt feinteilige Feststoffe (beispielsweise Asche), anorganischen Schwefel (Pyrrhotin) und organische Feststoffe (beispielsweise nichtumgesetzte Kohle), während der flüssige Anteil Premiumöl (beispielsweise hexanlösliche Aufschlämmungskomponenten, wie paraffinische, naphthenische und aromatische Kohlenwasserstoffe) und polare Flüssigkeiten (beispielsweise Asphaltene und toluolunlösliche Materialien, wie sie nachstehend definiert werden) enthält. Der Ausdruck "feinteilig" steht für Feststoffteilchen oder kleine Teilchen mit einer Teilchengröße von etwa o,l bis 20/zum. Der Feststoffgehalt (Gewichtsbasis) der erfindungsgemäß eingesetzten Aufschlämmung kann innerhalb weiter Bereiche variieren, hängt jedoch teilweise von dem Gehalt an den polaren Flüssigkeiten ab. Im allgemeinen ist der in wirksamer Weise zu verarbeitende Feststoffgehalt um so größer, je größer die Menge der vorhandenen polaren Flüssigkeiten ist. Insbesondere muß eine ausreichende Menge der polaren Flüssigkeiten in dem nichtpolaren Lösungsmittel bei den in der Kolonne angewandten Bedingungen unlöslich sein, so daß die polaren Flüssigkeiten unter Bildung einer getrennten, flüssigen kontinuierlichen Schicht zusammenfließen können, in der die feinteiligen Feststoffe dispergiert erden können. Wenngleich quantitative Parameter mit der besonderen behandelten Beschickungsaufschlämmung, den Bedingungen, bei denen die Kolonne betrieben wird, dem Lösungsmittel etc. variieren, kann im allgemeinen gesagt werden, daß das abfließende Material (Unterlauf) weniger als etwa 65 Gew.- reststoffe enthalten sollte. Demzufolge ist eine Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von weniger als etwa 25 ew.-%' bevorzugt und sind Aufschlämmungen mit einer Feststoffgehalt von weniger als etwa 20 Gew.-% noch stärker bevorzugt.The slurry used in the process of the present invention is generally obtained by high-temperature hydrogenation of any solid, hydrocarbon-containing Fuel. An example of this is that produced by the liquefaction of coal Slurry. The solids content of this slurry comprises finely divided solids (e.g. ash), inorganic sulfur (pyrrhotite) and organic solids (e.g. unreacted coal), while the liquid portion is premium oil (e.g. hexane soluble slurry components such as paraffinic, naphthenic and aromatic Hydrocarbons) and polar liquids (e.g. asphaltenes and toluene-insoluble Materials as defined below). The term "finely divided" represents particulate matter or small particles with a particle size of about o, l to 20 / to. The solids content (weight basis) of those used according to the invention Slurry can vary within wide ranges, but depends in part on the content of polar liquids. In general, the in is more effective In a way, the solids content to be processed, the greater the amount of the present polar liquids. In particular, a sufficient amount of the polar Liquids in the non-polar solvent for those used in the column Conditions to be insoluble, so that the polar liquids form a separate, liquid continuous layer flow together can, in which the finely divided solids can be dispersed. Albeit quantitative Parameters related to the particular feed slurry being treated, the conditions, in which the column is operated, the solvent, etc. vary, can in Generally it can be said that the material flowing off (underflow) is less than should contain about 65 weight residues. As a result, a slurry is with a solids content of less than about 25% by weight is preferred and are slurries having a solids content of less than about 20% by weight is even more preferred.

Gemäß einer bevoraugten Ausführungsform des erfindungsgeän Verfahrens, bei der Hexan als nichtpolares Lösungsmittel verwendet wird, wird eine besonders geeignete Aufschlämmung durch Verflüssigung einer bituminösen kohle oder Steinkohle gebildet Diese Aufschlämmung kann in vielfältiger Form vorliegen, beispielsweise in der gebildeten Form (mit einem Aschegehalt von etwa 3 bis 8 Gew.-%), in orin einer Aufschlammung, aus der ein gewiser teil dr Feststoffe beispielsweise durch Zentrifugieren entfernt worden ist (mit einem Aschegehalt von etwa o,5 bis 5 Gew.-%) oder in Form einer Aufschlämmung deren Feststeffkonzentration erhöht worden ist, beispielsweise das als Unterlauf eines Hydrozyklons anfallende Material (mit einem Aschegehalt von etwa lo bis 15 Gew.-%).According to a preferred embodiment of the method according to the invention, where hexane is used as a non-polar solvent, one becomes special suitable slurry by liquefying a bituminous coal or hard coal This slurry can be in a variety of forms, for example in the formed form (with an ash content of about 3 to 8% by weight), in orin a slurry from which a certain part of the solids, for example, through Centrifugation has been removed (with an ash content of about 0.5 to 5% by weight) or in the form of a slurry whose solid concentration has been increased, For example, the material from the underflow of a hydrocyclone (with a Ash content of about lo to 15% by weight).

Der Feststoffgehalt jeder dieser Formen der Aufschlämmung liegt unterhalb etwa 25 Gew.-%, bezogen auf die Aufschlämmung.The solids content of each of these forms of slurry is below about 25% by weight based on the slurry.

Die prinzipiellen Überlegungen bei der Auswahl des Lösungsmittels bestehen darein, ein Lösungsmittel auszuwählen, das selektiv das Premiumöl extrahiert, wobei das Lösungsmittel und das Premiumol (der Extrakt) keine signifikante Über lappung ihrer Desto llationsbereiche zeigen (da diese Über- lappung zu einer gegenseitigen Verunreinigung führen kann).The principal considerations when choosing the solvent insist on choosing a solvent that will selectively extract the premium oil, with the solvent and the premiumol (the extract) having no significant excess show the overlap of their areas of destruction (as these overlap lapping can lead to mutual contamination).

Da die Komponenten des Premiumöls im allgemeinen nicht polar sind, verwendet man ein nichtpolares Lösungsmittel.Since the components of the premium oil are generally not polar, a non-polar solvent is used.

Die Lösungsmittel sind vorzugsweise Kohlenwasserstoffe und noch bevorzugter aliphatische oder alicyclische Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 9 Kohlenstoffatomen, wie Pentan, Hexan, Heptan, Octan, 3-Methylpentan, Cyclopentan, Cyclohexan etc. Andere geeignete Lösungsmittel sind naphthenische oder paraffinische Fraktionen von Kohleverflüssigungsprodukten, wie eine gemischte Fraktion mit Kohlenwasserstoffen mit 4 bis 5 Kohlenstoffatomen oder eine paraffinische Erdölfraktion, wobei diese Fraktionen weniger als etwa lo Gew.-S aromatischer Verbindungen enthalten.The solvents are preferably hydrocarbons and more preferably aliphatic or alicyclic hydrocarbons with 5 to 9 carbon atoms, such as pentane, hexane, heptane, octane, 3-methylpentane, cyclopentane, cyclohexane, etc. Others suitable solvents are naphthenic or paraffinic fractions of coal liquefaction products, like a mixed fraction with hydrocarbons of 4 to 5 carbon atoms or a paraffinic petroleum fraction, these fractions being less than about lo S by weight of aromatic compounds.

Die Bedingungen, bei denen die Kolonne betrieben wird (Temperatur und Druck) können und werden mit dem Lösungsmittel und der Zusammensetzung der Beschickungsaufschlämmung variieren. Die minimale Kolonnentemperatur muß dazu ausreichen, die Beschickung und die Rückstandsaufschlämmung in flüssigem Zustand zu halten. Die Kolonnentemperatur kann die kritische Temperatur des Lösungsmittels nicht übersteigen. Es ist ein minimaler Druck dazu erforderlich, das Verdampfen sowohl des Lösungsmittels als auch der Beschickngsaufschlämmung zu verhindern. Praktische Überlegungen, wie die zur Verfügung stehenden Vorrichtungen, wirtschaftliche Überlegungen etc., sind die einzigen Beschränkungen hinsichtlich des maximal anwendbaren Drucks, die hinzunehmen sind.The conditions under which the column is operated (temperature and pressure) can and will vary with the solvent and composition of the feed slurry vary. The minimum column temperature must be sufficient for the feed and maintaining the residue slurry in a liquid state. The column temperature cannot exceed the critical temperature of the solvent. It's a minimal one Pressure required to do so, evaporation of both the solvent and the feed slurry to prevent. Practical considerations, such as the devices available, economic considerations, etc., are the only restrictions on the maximum applicable pressure that can be accepted.

Die hierin verwendeten Ausdrücke "Kolonnentemperatur", "Zonentemperatur" und ähnliche Ausdrücke stehen für die Temperatur der Kolonnenwandung oder des Bereichs der Kolonnenwandung, der die in Rede stehende Zone definiert.The terms "column temperature", "zone temperature" used herein and similar expressions stand for the temperature of the column wall or area the column wall that defines the zone in question.

Die Temperatur der Aufschlämmung, des Lösungsmittels und der Abtrennungsprodukte der Aufschlämmung können die gleiche Temperatur wie die Kolonnenwandung annehmen oder auch nicht, was von der Strömungsgeschwindigkeit dieser Materialien abhängt. Im allgemeinen ist es um so weniger wahrscheinlich, daß diese Materialien die Temperatur der Kolonnenwandung annehmen, je größer die Strömungsgeschwindigkeit ist. Natürlich wird die Wärme der Kolonnenwandung durch Leitung auf die Materialien übertragen.The temperature of the slurry, solvent and separation products of the slurry can the same temperature as the column wall assume or not what of the flow rate of these materials depends. In general, these materials are all the less likely assume the temperature of the column wall, the greater the flow velocity is. Of course, the heat from the wall of the column is transferred to the materials by conduction transfer.

Wenngleich der Kolonnendruck im allgemeinen in der gesamten Kolonne der gleiche ist, variiert die Kolonnentemperatur im allgemeinen von einem Bereich oder einer Zone der Kolonne zum anderen. Da die Rückstandsaufschlämmung einen relativ hohen Feststoffgehalt besitzt und polare Materialien mit hohem Molekulargewicht enthält, stellt sie das Material mit der höchsten Viskosität dar, das die höchste Temperatur benötigt. Somit wird die Zone, in der sich diese Aufschlämmung sammelt, üblicherweise bei einer Temperatur betrieben, die mindestens etwa 20°C höher liegt als die Temperatur der restlichen Kolonne.Although the column pressure is generally in the entire column is the same, the column temperature will generally vary from a range or one zone of the column to the other. Since the residue slurry has a relatively possesses high solids content and polar high molecular weight materials contains, it represents the material with the highest viscosity, which is the highest Temperature required. Thus, the zone in which this slurry collects is usually operated at a temperature which is at least about 20 ° C higher than the temperature of the rest of the column.

Obwohl quantitative Angaben bezüglich der Temperatur und des Drucks nicht allgemein angegeben werden können, kann man sagen, daß bei der Verwendung von Hexan als Lösungsmittel die typische minimale Kolonnentemperatur (ausschließlich der Sammelzone für die Rückstandsaufschlämmung) mindestens etwa looOC und vorzugsweise etwa 140°C beträgt. Die entsprechenden Drücke betragen üblicherweise etwa 12,4 bis 13,8 bar (12,7 bis 14,1 kg/cm2). Eine typische Maximaltemperatur beträgt etwa 225°C und vorzugsweise etwa 200°C bei entsprechenden Drücken von etwa 31,0 bis etwa 22,4 bar (31,8 bis 23,0 kg/cm2). Wenngleich die Temperaturen der Sammelzone für die Rückstandsaufschlämmung bei vergleichbaren Drücken im allgemeinen etwa 20°C höher liegen, wird die Sammelzone der Rückstandsaufschlämmung vorzugsweise bei einer Temperatur von min- destens etwa 150°C und noch bevorzugter von mindestens etwa 180°C gehalten.Although quantitative information on temperature and pressure cannot be generally stated, it can be said that when using for hexane as solvent, the typical minimum column temperature (excluding the collection zone for the residue slurry) at least about 100 OC and preferably is about 140 ° C. The corresponding pressures are usually about 12.4 to 13.8 bar (12.7 to 14.1 kg / cm2). A typical maximum temperature is around 225 ° C and preferably about 200 ° C at respective pressures of about 31.0 to about 22.4 bar (31.8 to 23.0 kg / cm2). Even so, the temperatures of the collection zone for the residue slurry at comparable pressures are generally about 20 ° C. higher, the collection zone will the residue slurry preferably at a temperature of min- at least maintained at about 150 ° C, and more preferably at least about 180 ° C.

Die Extraktion des Premiumöls aus der Aufschlämmung hängt zumindest zum Teil von dem Gewichtsverhältnis von Lösungsmittel zu Aufschlämmung ab, indem diese in die vertikale Kolonne eingeführt werden. Im allgemeinen hält man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ras -sungsmittel/Öl-Verhältnis um so höher, je höher der Feststoffgehalt der Aufschlämmung ist. Die Anwendung eines größeren Lösungsmittel/Öl-Verhältnisses beläßt unter diesen Umständen eine größere Menge der polaren Flüssigkeiten in der Aufschlämmung, wobei diese polaren Flüssigkeiten das Zusammenfließen der Feststoffe und demit das Fließverhalten des als abfließendes Material (Unterlauf) anfallenden Materials fördern. Man kann ein typisches Minimalgewichtsverhältnis von etwa 0,5 : 1 anwenden, wenngleich ein Verhältnis von etwa 0,6 : 1 bevorzugt ist. Praktische Überlegungen, wie die Energieausnutzung, sind die einzigen Beschränkungen hinsichtlich des maximal anwendbaren Gewichtsverhältnisses, wenngleich ein Maximalgewichtsverhältnis von etwa 5 : 1 und vorzugsweise etwa 1 : 1 typisch ist. Ein Gewichtsverhältnis von etwa 0,8 : 1 ist besonders bevorzugt. Im allgemeinen besitzt, wenn das Gewichtsverhältnis weniger als 0,5 beträgt, d h. unterhalb o,5 : 1 liegt, das gewonnene Asphalten eine verminderte Viskosität, wodurch die Abtrennung dieses Materials von der Produktflüssigkeit erschwert wird. Weiterhin wird es schwierig, die Grenzschicht zwischen der Phase der Rückstandsaufschlämmung und der Phase der Lösungsmittelaufschlämmung festzustellen, wobei die selektive Abtrennung der Rückstandsaufschlämmung aus des vertikalen Kolonne um so schwieriger wird, je schwieriger die Feststellung dieser Grenzschicht ist. Wenn des Gewichtsverhältnis größer als etwa l,o ist, wird der Durchsatz der Beschickungsaufschlämmung (Volumen pro Zeiteinheit) beeinträchtigt oder daß zusätzliche Kosten und Vorrichtungseinrichtungen notwendig sind.The extraction of the premium oil from the slurry depends at least will depend in part on the solvent to slurry weight ratio by these are introduced into the vertical column. Generally one sticks to that Process according to the invention, the higher the ras solvent / oil ratio, the higher is the solids content of the slurry. The use of a larger solvent / oil ratio leaves a larger amount of the polar liquids in the under these circumstances Slurry, these polar liquids being the confluence of the solids and therefore the flow behavior of the material flowing off (underflow) Promote materials. One can get a typical minimum weight ratio of about 0.5 : 1, although a ratio of about 0.6: 1 is preferred. Practical Energy efficiency considerations are the only constraints on the maximum applicable weight ratio, albeit a maximum weight ratio of about 5: 1 and preferably about 1: 1 is typical. A weight ratio of about 0.8: 1 is particularly preferred. In general, if has the weight ratio is less than 0.5, i.e. below 0.5: 1, the asphaltene obtained is one decreased viscosity, causing the separation of this material from the product liquid is made more difficult. Furthermore, it becomes difficult to establish the interface between the phases determine the residue slurry and solvent slurry phase, wherein the selective separation of the residue slurry from the vertical column The more difficult it is to determine this boundary layer, the more difficult it becomes. If the weight ratio is greater than about l, o is the throughput the feed slurry (volume per unit time) or that additional costs and fixtures are necessary.

Wenngleich die physikalischen Eigenschaften (Gehäuse, Kanalgröße und Form) der vertikalen Kolonne nach Wahl variiert werden können, handelt es sich bei der Kolonne typischerweise um einen hohlen, länglichen Zylinder oder eine rohrartige Einrichtung mit einem Längen/Durchmesser-Verhältnis zwischen etwa 40 und 2 und vorzugsweise zwischen etwa 20 und 5. Die Kolonne kann aus irgendeinem geeigneten Material bestehen, wenngleich Materialien, wie Stahl, von denen bekannt ist, daß sie bei erhöhten Temperaturen und Drücken keine Probleme aufwerfen, bevorzugt sind. Die Kolonne umfaßt im allgemeinen drei Zonen, eine erste Zone oder die Absetzzone, eine zweite Zone oder die kontaktzone, und eine dritte Zone oder die Sammelzone.Although the physical properties (housing, duct size and Shape) of the vertical column can be varied as desired, it is at the column is typically around a hollow, elongated cylinder or tubular Device having a length to diameter ratio between about 40 and 2 and preferably between about 20 and 5. The column can be made of any suitable material albeit materials such as steel which are known to operate at elevated temperatures and pressing do not pose any problems, are preferred. The column generally comprises three zones, a first zone or the settling zone, a second zone or the contact zone, and a third zone or the collection zone.

Die erste Zone oder die Absetzzone umfaßt im allgemeinen den oberen Abschnitt der Kolonne, der mit einem Lösungsmittel/Premiumöl-Extrakt-Auslaß versehen ist und der oberhalb einer Zuführungsöffnung angeordnet ist, über die die Aufschlämmung in die zweite Zone oder die Kontaktzone eingespeist wird. Diese erste Zone oder die Absetzzone sammelt das Lösungsmittel und das Premiumöl, die aus der zweiten Zone oder dei Kontaktzonc nach oben strömen, bevor diese Materialien endgültig aus der Kolonne abgezogen werden. Die Funktion dieser Absetzzone besteht darin, einen Bereich zu schaffen, in dem die Abtrennung irgendwelcher feintei liger Feststoffe unter Einwirkung der Schwerkraft eriolgen kann, die durch das Lösungsrnittel oder das Premiumöl aus der I>ontaktzone mitgerissen sein ):önnen. Demzufolge ist es erwünscht, daß das Lösungsmittel und das Premiumöl möglichst ruhig sind, d. h. nur geringe oder keine Konvektionsströmungen aufweisen, um das Absitzen irgendwelcher feinteiliger Feststoffe in die Kontaktzone zu begünstigen. Bei Kolonnen in großem Maßstab sind vertikale Leitbleche oder ähnliche konstruktive Anordnungen dazu geeignet, diese Konvektionsströmungen und das Auftreten von feinteiligen Feststoffen in dem überlaufenden Material aus der Kolonne zu verhindern.The first zone or the settling zone generally comprises the upper one Section of the column provided with a solvent / premium oil extract outlet and which is located above a feed opening through which the slurry is fed into the second zone or the contact zone. This first zone or the settling zone collects the solvent and premium oil coming from the second Zone or the contact zone flow upwards before these materials finally come out withdrawn from the column. The function of this sedimentation zone is to provide a To create area in which the separation of any fine particulate solids can eriolgen under the action of gravity caused by the solvent or the premium oil may be carried away from the contact zone): önnen. Hence it is it is desirable that the solvent and premium oil be as quiet as possible; d. H. only low or have no convection currents to prevent the settling of any finer particles To favor solids in the contact zone. When columns are on a large scale vertical baffles or similar structural arrangements suitable for this Convection currents and the appearance of finely divided solids in the overflow Prevent material from the column.

Die zweite Zone oder die Kontaktzone ist im allgemeinen der mittlere Abschnitt der Kolonne, d. h. der Bereich zwischen der ersten Zone und der dritten Zone, und ist im allgemeinen der größte Abschnitt (bezogen auf die gesamte Länge) der Kolonne. Innerhalb dieser Zone strömt die Aufschlämmung in teilweise rückgemischtem und teilweise gegenströmendem Zustand nach unten durch die Kolonne. Wenngleich die Lösungsmittel/Premiumöl-Phase in dieser zweiten Zone nahezu vollständig rückgemischt wird (sowohl wegen des Dichteunterschieds zwischen dem Premiumöl und dem Lösungsmittel als auch wegen der Konvektionsströme), besteht ein deutlicher Gegenstrom der nach unten gerichteten Rückstandsaufschlämmung gegen die aufwärts strömende Lösungsmittel/Premiumöl-Phase.The second zone or the contact zone is generally the middle one Section of the column, d. H. the area between the first zone and the third Zone, and is generally the largest section (based on the entire length) the column. Within this zone the slurry flows in partially back mixed and partially countercurrent state down through the column. Although the Solvent / premium oil phase almost completely back-mixed in this second zone (both because of the density difference between the premium oil and the solvent as well as because of the convection currents), there is a clear countercurrent of the after downward residue slurry versus the upward flowing solvent / premium oil phase.

Diese zweite Zone ist in ihrem oberen Abschnitt oder in dessen Nähe mit einer Zuführungsöffnung für die Aufschlämmung und in ihrem unteren Abschnitt oder in dessen Nähe mit einer Zuführungsöffnung für das Lösungsmittel versehen. Insbesondere für großtechnische Maßnahmen sind in dieser Zone angeordnete Inneneinrichtungen zur Unterbrechung von Konvektionsströmen geeignet. Diese Inneneinrichtungen sollten derart ausgelegt sein, daß sie das Ansammeln asphaltenischer Rückstände vermeiden, wobei freiliegende Oberflächen im allgemeinen nicht mehr als 30° gegen die vertikale Achse der Kolonne geneigt sein sollten.This second zone is in or near its upper portion with a feed port for the slurry and in its lower section or provided in its vicinity with a feed opening for the solvent. Interior fittings are arranged in this zone, in particular for large-scale technical measures suitable for interrupting convection currents. These interior decorations should be designed in such a way that they avoid the accumulation of asphaltenic residues, with exposed surfaces generally no more than 30 ° from vertical Axis of the column should be inclined.

Die dritte Zone oder die Sammelzone ist im allgemeinen der untere Abschnitt der Kolonne und besitzt typischerweise einen größeren Durchmesser als die erste Zone und die zweite Zone. In dieser Zone sammelt sich die Rückstandsaufschlämmung, d. h. feinteilige Feststoffe und andere Materialien der Aufschlämmung, die in dem nichtpolaren Lösungsmittel nicht löslich sind, die schließlich aus der Kolonne abgezogen wird. Die diese Zone definierende Kolonnenwandung wird im allgemeinen bei einer höheren Temperatur als die Wandung der zweiten Zone betrieben, da die Rückstandsaufschlämmung, die in der dritten Zone gesammelt wird, eine größere Viskosität besitzt als sowohl die Aufschlämmung als auch das Premiumöl oder das Lösungsmittel und damit höhere Temperaturen benötigt, um in dem flüssigen Zustand gehalten zu werden. Da die dritte Zone wie die erste Zone und die zweite Zone im allgemeinen kontinuierlich betrieben wird, wird angenommen, daß dem Temperaturunterschied, der zwischen der die dritte Zone definierenden Wandung und der die zweite Zone definierenden Wandung vorliegt, kein ähnlicher Temperaturunterschied zwischen dem Inhalt der zweiten Zone und dem Inhalt der dritten Zone entspricht. Es wird jedoch angenommen, daß die höhere Temperatur der die dritte Zone definierenden Wandung das Ansammeln der feststoffhaltigen Rückstandsphase längs der Innenseite der Wandung verhindert und damit eine stetige und ununterbrochene Abführung der Rückstandsaufschlämmung fördert.The third zone or the collection zone is generally the lower Section of the column and typically has a larger diameter than the first zone and the second zone. The residue slurry collects in this zone, d. H. particulate solids and other materials of the slurry contained in the non-polar solvents are not soluble, which are eventually withdrawn from the column will. The column wall defining this zone is generally at a higher temperature than the wall of the second zone, since the residue slurry, collected in the third zone has a greater viscosity than both the slurry as well as the premium oil or the solvent and thus higher Temperatures required to be kept in the liquid state. Because the third Zone like the first zone and the second zone are generally operated continuously is assumed that the temperature difference between which the third The wall defining the zone and the wall defining the second zone is present, no similar temperature difference between the contents of the second zone and the Content of the third zone. However, it is believed that the higher temperature the wall defining the third zone prevents the solid-containing residue phase from collecting along the inside of the wall and thus a steady and uninterrupted Promotes removal of the residue slurry.

Die dritte Zone ist schließlich mit einem Auslaß fur die Rückstandsaufschlämmung versehen, der an irgendeiner geeigneten Stelle in dieser Zone angeordnet sein kann, der jedoch vorzugsweise in der Mitte des unteren Abschnitts der Zone angeordnet ist. Hier durch wird das Austreten von Lösungsmittel und Premiumöl durch Umfließen der Rückstandsaufschlämmung verhindert. Der Auslaß der Rückstandsaufschlämmung kann mit irgendeiner geeigneten Einrichtung versehen sein, die die Abtrennung der Rückstandsaufschlämmung aus dieser Zone erleichtert, wie beispielsweise einem Ventil, einer Schneckenfördereinrichtung oder einer Strangpresse.The third zone is finally with an outlet for the residue slurry provided, which can be located at any suitable location in this zone, however, which is preferably located in the middle of the lower portion of the zone is. Through this, the leakage of solvent and premium oil is prevented by flowing around prevents the residue slurry. The outlet of the Residue slurry may be provided with any suitable means to facilitate the separation of the Residue slurry from this zone facilitated, such as a valve, a screw conveyor or an extruder.

Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings Drawings explained.

In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine bevorzugte, spezifische Ausführungsform der erfindungsgemäß verwendeten vertikalen Kolonne; Fig. 2 ein schematisches Fließdiagramm, das die Anordnung der in der Fig. 1 dargestellten vertikalen Kolonne in einer spezifischen Kombination mit üblichen, stromabwärts angeordneten Trenneinrichtungen umfaßt, wiedergibt, und Fig. 3 ein schematisches Fließdiagramm, das eine Variation der in der Fig. 2 dargestellten Kombination zeigt.In the drawings: FIG. 1 shows a preferred, specific embodiment the vertical column used according to the invention; Fig. 2 is a schematic flow diagram, the arrangement of the vertical column shown in FIG. 1 in a specific Combination with conventional, downstream separation devices comprises, reproduces, and FIG. 3 is a schematic flow diagram illustrating a variation of the FIG shown combination shows.

In der Zeichnung sind verschiedene Vorrichtungsdetails, wie Ventile, Rohrverbindungsstücke, Kondensatoren, Pumpen etc., weggelassen worden, um die Beschreibung zu vereinfachen. Es ist jedoch dem Fachmann ohne weiteres geläufig, wie er diese herkömmlichen Einrichtungen verwenden muß.The drawing shows various device details, such as valves, Pipe fittings, condensers, pumps etc., have been omitted to simplify the description to simplify. However, the person skilled in the art is readily familiar with how to do this must use conventional facilities.

Die in der Fig 1 dargestellte vertikale Kolonne lo umfaßt eine erste Zone oder Absetzzone 11, eine zweite Zone oder lsontaktzone 12 und eine dritte Zone oder Sammelzone 13. Die Zone 11 ist mit einem Auslaß 14 fiir das Lösungsmittel und das Premiumöl und einem lV memallteßl lla versehen. Die Zone 12 umfaßt einen Einlaß 16 für die Auf- schlämmung, einen Einlaß 17 für das Lösungsmittel und einen Wärmemantel 12a. Die Zone 13 ist mit einem Auslaß 19 für die Rückstandsaufschlämmung und einem Wärmemantel 13a versehen.The vertical column lo shown in Figure 1 comprises a first Zone or settling zone 11, a second zone or contact zone 12 and a third zone or collection zone 13. Zone 11 is provided with an outlet 14 for the solvent and the premium oil and an IV memallteßl lla. Zone 12 includes an inlet 16 for the slurry, an inlet 17 for the solvent and a heating jacket 12a. Zone 13 is provided with an outlet 19 for the residue slurry and a heating jacket 13a.

Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, ist die Kolonne lo über die Leitungen 21 und 23 mit einem adiabatisch betriebenen Entspannungsverdampfungsbehälter 22 verbunden.As can be seen from Fig. 2, the column is lo on the lines 21 and 23 with an adiabatically operated expansion evaporation vessel 22 tied together.

Die mit einer Abziehleitung 28 versehene Destillationseinheit 26 ist sowohl über die Leitung 24 mit dem Verdampfungsbehälter als auch über die Leitungen 27 und 23 mit der Kolonne lo verbunden. Die Leitungen 27 und 23 sind miteinander verbunden. Über die Leitung 29 ist der Abscheider 31 mit der Kolonne lo verbunden. Die Leitung 33 führt aus dem Abscheider 31 heraus, während die Lei -tung 32 den Abscheider 31 mit dem Kondensator 38 verbindet, der seinerseits über die verbundenen Leitungen 39 und 23 mit der Kolonne lo in Verbindung steht.The distillation unit 26 provided with a withdrawal line 28 is both via the line 24 with the evaporation vessel and via the lines 27 and 23 connected to the column lo. The lines 27 and 23 are with each other tied together. The separator 31 is connected to the column lo via the line 29. The line 33 leads out of the separator 31, while the line 32 den Separator 31 connects to the condenser 38, which in turn is connected via the Lines 39 and 23 are connected to the column lo.

Bei der in der Fig. 3 dargestellten Kombination ersetzt die Trenneinheit 34 den adiabatisch betriebenen Entspannungsverdampfungsbehälter 22 und die Destillationseinheit 26, die in der Fig, 2 dargestellt sind. Die Trenneinheit 34 ist über die Leitungen 21 und 23 mit der Kolonne lo verbunden und mit einer Auslaßleitung 37 versehen. Auch die Kolonne lo ist mit einer Auslaßleitung 29 ausgerüstet.In the combination shown in FIG. 3, the separating unit replaces 34 the adiabatically operated flash evaporation vessel 22 and the distillation unit 26, which are shown in FIG. The separation unit 34 is via the lines 21 and 23 are connected to the column lo and provided with an outlet line 37. The column lo is also equipped with an outlet line 29.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der in der Fig 1 dargestellten Vorrichtung wird die Aufschlämmung kontinuierlich über den Einlaß 16 für die Aufschlämmung in die Kolonne lo eingeführt, während gleichzeitig ein nichtpolares Lösungsmittel kontinuierlich über den Lösungsmitteleinlaß 17 in die Kolonne lo eingespeist wird. Das Lösungsmittel wird nach oben und durch die Zone 12 geführt, während die Aufschlämmung gleichzeitig abwärts durch die Kolonne strömt. Während dieses kontinuierlichen, gleichzeitigen Hindurchführens stehen das Lösungsmittel und die ufschlämmung in innigem Kontakt miteinander, wobei das Lösungsmittel aus der Aufschlämmung das Premiumöl extrahiert, das bei den in der Zone 12 angewandten Bedingungen in dem Lösungsmittel löslich ist, wodurch eine erste Fraktion, die das Lösungsmittel und das Premiumöl enthält, und eine zweite Fraktion (Rückstandsaufschlämmung) gebildet werden, die die feinteiligen Feststoffe und polare Flüssigkeiten enthält. Das Lösungsmittel und das Premiumöl werden kontinuierlich in die Zone 11 überführt und daraus über den Auslaß 14 abgezogen. Die Rückstandsaufschlämmung wird kontinuierlich in der Zone 13 gesammelt und über den Auslaß 19 für die Rückstandsaufschlämmung abgezogen.When carrying out the method according to the invention in the in In the apparatus shown in Fig. 1, the slurry is continuously fed through the inlet 16 for the slurry introduced into the column lo while at the same time a non-polar solvent continuously via the solvent inlet 17 into the Column lo is fed. The solvent is up and through the zone 12 performed while the slurry downwards at the same time the column flows. During this continuous, simultaneous passage the solvent and the slurry are in intimate contact with one another, with the solvent extracts the premium oil from the slurry, which is used in the in the zone 12 applied conditions is soluble in the solvent, whereby a first fraction containing the solvent and premium oil and a second Fraction (residue slurry) are formed which contain the finely divided solids and contains polar liquids. The solvent and premium oil will be continuous transferred to zone 11 and withdrawn therefrom via outlet 14. The residue slurry is continuously collected in zone 13 and via outlet 19 for the residue slurry deducted.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der In der Fig. 2 dargestellten Vorrichtung wird die in der Zone 11 der Kolonne lo in Form eines im wesentlichen ruhigen gesammelten Materials vorliegende Mischung aus dem Lösungsmittel und dem Premiumöl als überflietendes Material abgezogen und über die Leitung 21 in den Verdampfungsbehälter 22 überführt, in dem ein Teil des Lösungsmittels von dem Premiumöl abgetrennt und über die Leitung 23 wieder in die Kolonne lo zurückgeführt wird. Die restliche Mischung aus dem Lösungsmittel und dem Premiumöl wird in die Destillationseinheit 26 überführt, in der das restliche Lösungsmittel über Kopf abdestilliert und über die Leitungen 27 und 23 wieder in die Kolonne lo zurückgeführt wird, während das Premiumöl als abfließendes Material über den Auslaß 28 abgezogen wird.When carrying out the method according to the invention in the Fig. 2 shown device is in the zone 11 of the column lo in the form a substantially still collected material mixture of the Solvent and the premium oil removed as overflowing material and over the Line 21 transferred to the evaporation tank 22, in which part of the solvent separated from the premium oil and returned to the column lo via line 23 will. The remaining mixture of the solvent and the premium oil goes into the Transferred to distillation unit 26, in which the remaining solvent overhead distilled off and returned to the column lo via lines 27 and 23 while the premium oil is withdrawn as drainage material via outlet 28 will.

Die in der Zone 13 der Kolonne lo gesammelte Rückstandsaufschlämmung wird als Unterlauf oder abfließendes Ma- terial abgezogen und über die Leitung 29 in den Abscheider 31 überführt. In dem Abscheider 31 wird etwaiges, noch in dem Rückstand vorhandenes Lösungsmittel abgetrennt und über die Leitung 32, den Kondensator 38 und die Leitungen 39 und 23 in die Kolonne lo zurückgeführt.The residue slurry collected in zone 13 of column lo is used as an underflow or draining ma- material peeled off and over the line 29 is transferred to the separator 31. In the separator 31 is any, Any solvent still present in the residue was separated off and via the line 32, the condenser 38 and the lines 39 and 23 returned to the column lo.

nie restliche Rückstandaufschlämmung wird als abflieBendes Material (Unterlauf) über die Leitung 33 abgezogen.never residual residue slurry is used as drainage material (Underflow) withdrawn via line 33.

Rei der nurchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der in der Fig. 3 dargestellten Vorrichtung kann man das überfließende Material der Kolonne lo über die Leitung 21 in eine einstufige Lösungsmittel-Abtrenneinheit (Rückgewinnungseinheit), wie die Trenneinheit 34, überführen.Rei the implementation of the method according to the invention in the Fig. 3 shown device can be the overflowing material of the column lo via line 21 into a single-stage solvent separation unit (recovery unit), like the separation unit 34, transfer.

In dieser Einheit wird das Lösungsmittel von dem Premiumöl abgetrennt und über die Leitung 23 wieder in die Kolonne lo zurückgeführt, während der Extrakt über die Leitung 37 weitergefördert wird. Die Auswahl zwischen der Einheit 34 oder der Kombination aus den Einheiten 22 und 26 hängt von den Anforderungen der Praxis ab.In this unit the solvent is separated from the premium oil and returned via line 23 to the column lo, while the extract is further promoted via line 37. The choice between the unit 34 or the combination of the units 22 and 26 depends on the requirements of the practice away.

Die zurückgewonnene Rückstandsaufschlämmung mit hohem Feststoffgehalt ist als Ausgangsmaterial für Vergasungszwecke geeignet. Das Wasserstoff/Kohlenstoff-Verhältnis dieses Materials ist im allgemeinen das gleiche oder etwas geringer als das Verhältnis der für die Verflüssigung verwendeten Beschickungskohle. Wenn man somit dieses Material als Brennstoff verwendet, läßt sich der Wasserstoffverbrauch auf ein Minimum bringen. Das Premiumöl ist ein erwünschtes Kreislauföl, ein Brennstoff mit niedrigem Schwefelgehalt oder ein Ausgangsmaterial für petrochemische Verfahren Dieses Material wird im allgemeinen als Sumpfstrom aus der Lösungsmitteldestillationseinheit gewonnen .The recovered high solids residue slurry is suitable as a starting material for gasification purposes. The hydrogen / carbon ratio this material is generally the same as or slightly less than the ratio the feed coal used for liquefaction. So if you have this material used as fuel, hydrogen consumption can be kept to a minimum. The premium oil is a desirable cycle oil, a fuel with a low sulfur content or a feedstock for petrochemical processes. This material is generally used obtained as a bottom stream from the solvent distillation unit.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders gut geeignet für die Trennung einer Aufschlämmung, die durch Hochtemperaturhydrierung von Kohle gebildet worden ist, in eine erste Fraktion aus Premiumöl und eine zweite Fraktion aus feinteiligen Feststoffen und polaren Flüssigkeiten. Die Aufschlämmung unterscheidet sich von aus Erdöl gewonnenen ähnlichen Materialien in verschiedener Hinsicht.The method according to the invention is particularly suitable for the separation of a slurry formed by high temperature hydrogenation of coal has been, into a first fraction of premium oil and a second fraction of finely divided Solids and polar liquids. The slurry is different from Similar petroleum-derived materials in several respects.

Zunächst enthalten die erfindungsgemäßen Aufsohlämmungen üblicherweise etwa 2 bis 15 Gew.-% Asche und etwa 8 Gew.-% nicht umgewandelte organische Feststoffe.First of all, the insoles according to the invention usually contain about 2 to 15 weight percent ash and about 8 weight percent unconverted organic solids.

Zweitens liegt die Erweichungstemperatur der Rückstandsauf schlämmung im allgemeinen erheblich höher als die von Asphaltenen, die von Erdöl abgeleitet worden sind. Während Propanaufschlämmungstrenneinrichtungen (Deasphaltierungseinrichtungen) bei einem fluiden Rückstandsprodukt bei Temperaturen unterhalb loo°c betrieben werden können, liegt demgegenüber die Viskosität des erfindungsgemäß gebildeten asphaltenischen Rückstands üblicherweise zwischen loo ooo und 200 000 eP bei 2000C, Drittens neigen die von Kohle abgeleiteten erfindungsgemäßen Flüssigkeiten dazu, einen größeren Anteil lösungsmittelunlöslichen Öls, d.h. von polaren Flüssigkeiten, zu enthalten.Second is the softening temperature of the residue slurry generally significantly higher than that of asphaltenes derived from petroleum have been. During propane slurry separation devices (deasphalting devices) be operated with a fluid residue product at temperatures below 100 ° C can, on the other hand, is the viscosity of the asphaltenic formed according to the invention Residue usually tend to be between loo ooo and 200,000 eP at 2000C, third the coal-derived liquids according to the invention add a larger one Contains a proportion of solvent-insoluble oil, i.e. of polar liquids.

Viertens ist wegen des stark aromatischen Charakters des von Kohle abgeleiteten Öls und der großen Mengen von Heteroatome aufweisenden organischen Verbindungen, insbesondere von phenolischen Verbindungen, der Unterschied in der Grenzflächenspannung zwischen dem Premiumöl und dem Lösungsmittel bei dem von Kohle abgeleiteten Öl größer als den von Erdöl abgeleiteten Ölen. Dieser letztere Unterschied beeinflußt die Durchführung des er- findungsgemäßen Verfahrens in signifikanter Weise. Der Marangoni-Effekt ist direkt mit der Differenz der Grenzflächenspannungen verknüpft.Fourth is that of coal because of its highly aromatic character derived oil and the large amounts of heteroatoms containing organic Compounds, especially of phenolic compounds, the difference in the Interfacial tension between the premium oil and the solvent in that of coal derived oil greater than the petroleum derived oils. This latter difference influences the implementation of the inventive method in a significant way. The Marangoni effect is directly related to the difference in interfacial tension connected.

Es wird angenommen, daß der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ablaufende Extraktionsmechanismus eine Manifestierung des Maragoni-Effekts ist, der nachstehend näher erläutert wird. Wenn ein Öl, das eine Mischung aus polaren und nichtpolaren Bestandteilen enthält, mit einem nichtpolaren Lösungsmittel in Kontakt gebracht wird, bewirken die Grenzflächenspannungskräfte eine Konzentrierung der nichtpolaren Anteile an der Öloberfläche. Diese nichtpolaren anteile werden schnell mit dem nichtpolaren Lösungsmittel extrahiert, wodurch eine hohe Konzentration der polaren Bestandteile in der Nähe der Öloberfläche mit einer relativ hohen Grenzflächenspannung zurückbleibt, wodurch sich ein thermodynamisch instabiles Gleichgewicht ergibt.It is assumed that the process according to the invention is carried out Extraction mechanism is a manifestation of the Maragoni effect, which is shown below is explained in more detail. If an oil that is a mixture of polar and non-polar Contains components, brought into contact with a non-polar solvent the interfacial tension forces cause a concentration of the nonpolar ones Shares in the oil surface. These non-polar components quickly merge with the non-polar Solvent extracted, creating a high concentration of polar constituents remains near the oil surface with a relatively high interfacial tension, which results in a thermodynamically unstable equilibrium.

Diese thermodynamische Triebfeder führt zu Zirkulationsbewegungen in der oelphase, wodurch die nichtpolaren Bescandteil- aus dem Inneren der Ölphase an die Grenzfläche gefördert werden, an der sie extrahiert werden. Diese Zirkulationsbewegungen bewirken eine schnelle Bewegung an der Grenzfläche und extrem hohe Massenbewegungsgescfrrindigkeiten. Die Grenzflächenspannungskräfte, die die Zirkulationsbewegungen verursachen, werden durch Viskositätseffekte in der ölphase beeinträchtigt. Demzufolge dämpft eine hohe Viskosität in der Nähe der Öloberfläche die Zirkulationsbewegungen.This thermodynamic mainspring leads to circulation movements in the oil phase, whereby the non-polar Bescandteil- from the inside of the oil phase be conveyed to the interface at which they are extracted. These circulation movements cause rapid movement at the interface and extremely high mass movement speeds. The interfacial tension forces that cause the circulation movements are impaired by viscosity effects in the oil phase. As a result, a high dampening Viscosity in the vicinity of the oil surface causes the circulation movements.

Wenn die Lösungsmittel/Öl Grenzfläche durch Einführen von Öl in das Lösungsmittel in Form von Tropfen gebildet wird, die beispielsweise mit Hilfe eines dünnen Rohres zugeführt werden, führt die Marangoni-Instabili- tät zu einer deutlichen Steigerung der gleichzeitig ablaufenden Prozesse des Dispergierens und des Auflösens, d. h. zu einer schnellen Zerstörung der Tröpfen in eine Vielzahl von kleineren Tröpfchen, wobei gleichzeitig das Premiumöl in das Lösungsmittel extrahiert wird. Andere Untersuchungen haben gezeigt, daß, wenn man ein viskoses Öl oder polare Lösungsmittel, wie Benzol oder Toluol, verwendet, die schnelle Zerstörungsgeschwindigkeit nicht auftritt. Es wird angenommen, daß diese Marangoni-Instabilität bei den erfindungsgemäß angewandten Betriebsbedingungen auftritt. Als Folge davon verwendet man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als Lösungsmittel vorzugsweise eines, das den Marangoni-Effekt fördert.If the solvent / oil interface is broken by introducing oil into the Solvent in the form of drops is formed, for example with the help of a are fed into a thin pipe, the Marangoni instability activity to a significant increase in the simultaneous dispersing processes and dissolving, d. H. to a rapid destruction of the droplets in a multitude of smaller droplets, at the same time extracting the premium oil into the solvent will. Other research has shown that if you use a viscous or polar oil Solvents, such as benzene or toluene, are used, the rapid rate of destruction does not occur. It is believed that this Marangoni instability occurs in the applied operating conditions occurs. As a result, one uses the Process according to the invention as a solvent, preferably one that has the Marangoni effect promotes.

Lösungsmittel, die diesen Effekt nicht zu fördern vermögen, wie Benzol oder Toluol, extrahieren praktisch sämtliche Flüssigkeiten aus der Aufschlämmung, wodurch als abfließendes Material letztendlich ein Pulver abgezogen wird. Polare Flüssigkeiten werden als solche nicht von dem Premiumöl abgetrennt und werden in die Absetzzone gefördert und als Teil des überfließenden Materials abgezogen.Solvents that are unable to promote this effect, such as benzene or toluene, extract practically all liquids from the slurry, as a result of which a powder is ultimately withdrawn as a draining material. Polar Liquids as such are not separated from the premium oil and are in promoted the settling zone and withdrawn as part of the overflowing material.

Die Marangoni-Instabilität fördert in erheblichem Ausmaß die Flüssig-Flüssig-Extraktion, indem sie große Grenzflächenbereiche schafft, wodurch die Verweilzeit der Materialien in der Extraktionszone entsprechend vermindert wird. Hierdurch wird es wiederum möglich, Vorrichtungen mit kleineren Abmessungen zur Behandlung eines gegebenen Volumens der Aufschlämmung und des Lösungsmittels zu verwenden und es wird die Konstruktion der Einlaßsysteme für die Aufschlämmung vereinfacht, d.The Marangoni instability promotes liquid-liquid extraction to a considerable extent, by creating large interface areas, reducing the residence time of the materials is reduced accordingly in the extraction zone. This in turn makes it possible devices with smaller dimensions for treating a given Volume of slurry and solvent to use and it becomes the construction simplify the inlet systems for the slurry, d.

h., es ist nicht mehr erforderlich, die anfängliche Tropfengröße der Aufschlämmung zu steuern, wie es bislang erforderlich war, um eine extrem feine Dispersion der Aufschlämmung in dem Lösungsmittel zu erreichen. So- mit liegt das weisen der Erfindung in der Verwendung eines Lösungsmittels einer spezifischen Gruppe von Lösungsmitteln in Kombination mit einem bestimmten Temperaturunterschied zwischen verschiedenen Bereichen der Kolonnenwandung zur Erleichterung der Handhabung des Rückstands in Form einer viskosen flüssigen Aufschlämmung.i.e. it is no longer necessary to change the initial drop size of the Control slurry as it was previously required to be extremely fine Achieve dispersion of the slurry in the solvent. So- with the wisdom of the invention lies in the use of a solvent of a specific type Group of solvents in combination with a certain temperature difference between different areas of the column wall to facilitate handling the residue in the form of a viscous liquid slurry.

DIese Kombination erleichtert nicht nur die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, sondern fördert auch die gewünschte Trennung des Premiumöls von den polaren Flüssigkeiten und den feinteiligen Feststoffen.This combination not only facilitates the implementation of the invention Process, but also promotes the desired separation of the premium oil from the polar liquids and the finely divided solids.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.The following examples serve to further illustrate the invention.

Vorrichtung und Verfahrensweise Man verwendet eine ummantelte vertikale Kolonne mit einem Innendurchmesser von 7,62 cm und einer Länge von 1,37 m der Konstruktion, wie sie in der Fig. 1 dargestellt ist.Apparatus and Procedure A jacketed vertical is used Column with an internal diameter of 7.62 cm and a length of 1.37 m of construction, as shown in FIG.

Die erste Zone und die zweite Zone werden bei einer Temperatur von etwa 1600C und einem Druck von etwa 13,8 bar (14,1 kg/cm2) betrieben, während die dritte Zone bei einer Temperatur von etwa 2000C und einem Druck von etwa 13,8 bar (14,1 kg/cm2) gehalten wird. Der Druck in der Kolonne wird durch eine Rückdruck-Steuervorrichtung und ein Ventil an dem (auf 15o0C) erhitzten Auslaß für die Mischung aus dem Lösungsmittel und dem Premiumöl gesteuert. Dieser Auslaß führt in einen adiabatisch betriebenen Entspannungsverdampfungsbehälter (adiabatic flash drum). Hier erfolgt eine Entspannungsverdampfung des Lösungsmittels, das abgezogen, anschließend wieder kondensiert und erneut in den Lösungsmittelbeschickungsbehälter zurückgeführt wird. Das aus dem Entspannungsverdampfungsbehälter abgezogene Premiumöl wird in einer kontinuierlich betriebenen Destillationseinheit von etwa noch vorhandenem restlichem Lösungsmittel befreit.The first zone and the second zone are at a temperature of about 1600C and a pressure of about 13.8 bar (14.1 kg / cm2), while the third zone at a temperature of about 2000C and a pressure of about 13.8 bar (14.1 kg / cm2) is maintained. The pressure in the column is controlled by a back pressure control device and a valve on the outlet heated (to 150C) for the solvent mixture and the premium oil. This outlet leads into an adiabatically operated one Flash evaporation tank (adiabatic flash drum). Relaxation evaporation takes place here of the solvent, which is drawn off, then condensed again and again in is returned to the solvent feed tank. The one from the flash tank Premium oil withdrawn is in a continuously operated distillation unit about freed residual solvent still present.

Die Rückstandsaufschlämmung wird über ein Steuerventil aus der Kolonne abgezogen. Zur Steuerung des Asphalten-Auslaßventils wird eine Niveausteuervorrichtung verwendet, die dazu geeignet ist, die Grenzfläche zwischen der Phase der Rückstandsaufschlämmung und der Lösungsmittel/Premiumöl-Phase festzustellen.The residue slurry is removed from the column via a control valve deducted. A level control device is used to control the asphaltene outlet valve used, which is suitable for the interface between the phase of the residue slurry and the solvent / premium oil phase.

Man verwendet Hexan als Lösungsmittel und beschickt die Kolonne mit verschiedenen Aufschlämmungen mit einer Geschwindigkeit von etwa 20, A kg/h. Man arbeitet bei einem Hexan/Aufschlämmungs-Gewichtsverhältnis von etwa 0,8 : 1 Analysenverfahren Die in den folgenden Beispielen angegebenen Analysenverfahren sind die folgenden: Viskosität: Die Viskositäten der Produktflüssigkeiten wurden unter Verwendung eines Brookfield-Viskosimeters bei 25°C gemessen. Vor der Messung wurden die Aschebestandteile nicht aus den Flüssigkeiten entfernt In Toluol unlösliche Materialien: Man schüttelt 4o g der Produktflüssigkeit mit 160 g Toluol und zentrifugiert dann. Dann dekantiert man die überstehende Flüssigkeit ab und trocknet den zurückbleibenden Rückstand, der in Toluol unlösliche Kohlenwasserstoffe und Asche enthält, bei loo°C und wiegt ihn. Der Aschegehalt des Rückstands wird nach der ANSI/ASTM-ME-thode D482-74 bestimmt.Hexane is used as the solvent and the column is charged various slurries at a rate of about 20.A kg / h. Man operates at a hexane / slurry weight ratio of about 0.8: 1 analytical method The analytical methods given in the following examples are as follows: Viscosity: The viscosities of the product liquids were determined using a Brookfield viscometer measured at 25 ° C. Before the measurement, the ash components were not removed from liquids. Materials insoluble in toluene: Shake 40 g of the product liquid with 160 g of toluene and then centrifuged. Then decanted the supernatant liquid is removed and the residue that remains is dried, which contains hydrocarbons and ash insoluble in toluene, at 100 ° C and weighs him. The ash content of the residue is determined according to the ANSI / ASTM-ME method D482-74.

Asphaltene: Man schüttelt 25 g der Produktflüssigkeit mit loo g n-Hexan und zentrifugiert dann. Dann dekantiert man die überschüssige Flüssigkeit ab und trocknet den Rückstand (der aus einer Mischung aus Asche, in Toluol unlöslichen Materialien und den toluollöslichen Kohlenwasserstoffen, die n-Hexan löslich sind, d.h. Asphaltenen, besteht) im Vakuum bei looOC und wiegt ihn. Der Asphaltengehalt wird bestimmt, indem man den Gehalt an in Toluol unlöslichen Materialien und an Asche abzieht, die man mit Hilfe der in Hexan unlöslichen Materialien ermittelt hat.Asphaltenes: 25 g of the product liquid are shaken with 100 g of n-hexane and then centrifuged. Then the excess liquid is decanted off and dries the residue (which consists of a mixture of ash, insoluble in toluene Materials and the toluene-soluble hydrocarbons that are n-hexane-soluble, i.e. asphaltenes, consists) in vacuum at looOC and weighs it. The asphaltene content is determined by looking at the content of materials insoluble in toluene and at Ash is removed, which is determined with the help of the materials insoluble in hexane Has.

Kohleanalyse: Zur Bildung der in der erfindungsgemäßen Weise gereinigten flüssigen Verflüssigungsprodukten verwendete Kohle ist die bituminöse Kohle Pittsburg Nr. 8 Allison mine, die vermahlen, getrocknet, pulverisiert und derart klassiert ist, daß 99,9 % des Materials durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von o,1o5 mm (120 mesh US-Siehe Serie) dringen. Der Schwefelgehalt der Kohle beträgt etwa 3,9 B e i s D i e 1 1 bis 3 In den folgenden Tabellen I bis III sind die Daten von drei Verfahrensdurchführungen zusammengestellt, bei denen unterschiedliche Beschickungsaufschlämmungen verwendet wurden, d. h. für die Tabelle I Unterfluß des Hydrocyclons (Hydrocyclone Underflow) (12,6 Gew.-% Asche), für die Tabelle II Verflüssigungsprodukt (5,2 Gew.-X Asche) und für die Tabelle III Zentrifugenüberlauf (2,i Gew.-% Asche). Die Verbrennungswärme ßHc) wird nach der ANSI/ASTM-Methode D2015-66 ermittelt, während der Rams- bottom-Kohlenstoffgehalt nach der ANSI/ASTM-Methode D524-76 bestimmt wurde.Carbon analysis: For the formation of the purified in the manner according to the invention The coal used for liquid liquefaction products is the bituminous coal Pittsburg No. 8 Allison mine, which is ground, dried, pulverized and classified in this way is that 99.9% of the material passes through a sieve with a mesh size of 0.15 mm (120 mesh US-See series) penetrate. The sulfur content of the coal is about 3.9 for D i e 1 1 to 3 In the following Tables I to III the data are compiled from three process implementations using different feed slurries were used, d. H. for Table I underflow of the hydrocyclone (Hydrocyclone Underflow) (12.6% by weight ash), for Table II liquefaction product (5.2% by weight Ash) and for Table III centrifuge overflow (2.1% by weight ash). The heat of combustion ßHc) is determined according to the ANSI / ASTM method D2015-66, while the Rams bottom carbon content was determined by the ANSI / ASTM method D524-76.

TABELLE I Abtrennung der Verunreinigungen der als Unterlauf eines Hydrocyclons anfallenden Aufschlämmung Beschickung Gereinigte Asphaltene Produktflüssigkeit enge (kg) 234 167 60,8 Menge (Gew.-%) loo,o 73,3 26,7 Analyse: Viskosität (cP bei 25°C 320 60 In Toluol unlösliche Ma- 9,8 o,84 -terialien (%) Asphaltene (x) 21,2 18,6 -Asche (%) 12,4 o,33 41,2 Kohlenstoff (Gew.-%) - - 48,9 Wasserstoff (Gew.-4) - - 3,19 Schwefel (Gew.-% - - 4,1 Stickstoffanalyse (Gew.-%) - - o,72 #Hc (kcal/g) - - 2290 Ramsbottom-kohlenstoff- - 11,1 72,7 gehalt (Gew.-%) TABELLE II Abtrennung der Verunreinigungen aus einer Verflüssigungsaufschlämmung Beschickung Gereinigte Asphaltene Produktflüssigkeit Menge (kg) 1840 1450 326 enge (Gew.-% der Be- loo,o 79,17 17,67 schickung) Menge (Gew.-% der Pro- 81,76 18,24 dukte! Bewertbarkeit = 96,8 Analyse Viskosität (cP bei 25°C) 632 152 In Toluol unlösliche Materialien (%) 11,01 @,12 Asphaltene (%) 33,47 29,93 Asche (%) 5,02 0,12 28,14 Kohlenstoff (Gew.-0) - - 61,63 Wasserstoff (Gew.-%) - 3,99 Schwefel (Gew.-%) - - 2,94 #Hc (kcal/g) - - 2740 TABELLE III Abtrennung der Verunreinigungen aus einer Zentrifugenüberlauf-Aufschlämmung 1) Beschickung Gereinigte Asphaltene Produktflüssigkeit Menge (Gew.-%) loo,o 88,3 11,7 Analyse Viskosität (cP bei 250C) 670 @ 83 In Toluol unlösliche Ma- 9,1 2,4 terialien (%) Asphaltene (%) 36 29 Asche (X) 1,9 o,o9 17,7 Kohlenstoff (Gew.-%) - - 72,o Wasserstoff (Gew.-%) - - 4,2 Schwefel (Gew,-S) - - 1,7 Hc (kcal/g) - - 3330 Ramsbottom-Kohlenstoffgehalt (Gew.-%) 1) Steht für Durchschnittswerte, die bei verschiedenen Ansätzen ermittelt wurden, die mit dieser Beschikkungsaufschlämmung durchgeführt wurden. Als Ergebnis davon sind Einzelheiten im Hinblick auf das gesamte zugeführte und zurückgewonnene Material und die Bewertung der Materialbilanz nicht zugänglich. TABLE I Separation of the impurities as the underflow of a Hydrocyclone Slurry Charging Purified Asphaltene Product Liquid narrow (kg) 234 167 60.8 Amount (% by weight) loo, o 73.3 26.7 Analysis: Viscosity (cP at 25 ° C 320 60 toluene-insoluble materials 9.8 o.84 -terials (%) asphaltenes (x) 21.2 18.6 ash (%) 12.4 o, 33 41.2 carbon (% by weight) - - 48.9 hydrogen (4% by weight) - - 3.19 sulfur (wt .-% - - 4.1 nitrogen analysis (wt .-%) - - o.72 #Hc (kcal / g) - - 2290 Ramsbottom carbon - 11.1 72.7 content (wt .-%) TABEL II Separation of the impurities from a liquefaction slurry feed Purified Asphaltene Product Liquid Quantity (kg) 1840 1450 326 narrow (% by weight of Belo, o 79.17 17.67 shipment) Quantity (% by weight of the 81.76 18.24 products! Valuability = 96.8 Analysis viscosity (cP at 25 ° C) 632 152 Materials insoluble in toluene (%) 11.01 @, 12 asphaltenes (%) 33.47 29.93 ash (%) 5.02 0.12 28.14 carbon (Wt .-%) - - 61.63 hydrogen (wt .-%) - 3.99 sulfur (wt .-%) - - 2.94 #Hc (kcal / g) - - 2740 TABLE III Separation of Impurities from a Centrifuge Overflow Slurry 1) Feed Purified Asphaltene Product Liquid Amount (% by weight) 100.0 88.3 11.7 Analysis viscosity (cP at 250C) 670 @ 83 in toluene insoluble materials 9.1 2.4 materials (%) asphaltenes (%) 36 29 ash (X) 1.9 o, o9 17.7 Carbon (% by weight) - - 72, o Hydrogen (% by weight) - - 4.2 Sulfur (% by weight) - - 1.7 Hc (kcal / g) - - 3330 Ramsbottom carbon content (% by weight) 1) Stands for average values, determined in various runs made with this feed slurry were carried out. As a result of this, details are in terms of the whole supplied and recovered material and the assessment of the material balance are not accessible.

Die in den obigen Tabellen I bis III angegebenen Zahlenwerte lassen erkennen, daß bei Behandlung einer großen Vielzahl von feststoffhaltigen Aufschlämmungen die gereinigte Produktflüssigkeit (Uberlauf) einen sehr niedrigen Restgehalt an Asche aufweist, während die Rück- standsaufschlämmung einen sehr niedrigen Restgehalt an in Hexan löslichen Kohlenwasserstoffen besitzt.Leave the numerical values given in Tables I to III above recognize that when treating a wide variety of solids-containing slurries the purified product liquid (overflow) has a very low residual content Ashes, while the back Stand slurry a very has a low residual content of hydrocarbons soluble in hexane.

Beispiel 4 Man führt eine Reihe von Untersuchungen durch, um das Ausmaß der Löslichkeit eines von Kohle abgeleiteten Öls in Pentan, Hexan (einer Mischung von paraffinischen Kohlenwasserstoffen mit 6 Kohlenstoffatomen, die in handelsüblichen Hexanlösungsmitteln enthalten sind), Cyclohexan, n-Dekan bzw. Toluol ZU bestimmen. tür jedes Lösungsmittel bestimmt man die Öllöslichkeit bei einer Reihe von Lösungsmittel/Öl-Verhältnissen. Man ermittelt die Öllös -lichkeit durch Einwiegen geeigneter Mengen des Lösungsmittels und des Öls in eie 224 g-Flasche, mechanisches Schüttelr der Flasche während mindestens 20 Minuten zur guten Durchmischung der beiden Materialien, Zentrifugieren der die Mischung enthaltenden Flaschen während mindestens 20 Minuten, um die unlösliche Phase am Boden der flasche anzusammeln, Dekantieren der Flüssigkeiten von dem unlöslichen Rückstand, Trocknen des Rückstands bei etwa 80°C im Vakuum, Bestimmen des Rückstandsgewichts und schließlich Berechnen des Prozentsatzes des unlöslichen Materials in der Probe (Prozentsatz des löslichen Öls = loo E - Prozentsatz des unlöslichen Materials). Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle IV zusammengestellt.Example 4 A series of tests are carried out to determine the extent of the solubility of a coal-derived oil in pentane, hexane (a mixture of paraffinic hydrocarbons with 6 carbon atoms, which are available in commercial Hexane solvents are contained), cyclohexane, n-decane or toluene. for each solvent, the oil solubility is determined at a range of solvent / oil ratios. The oil solubility is determined by weighing in suitable quantities of the solvent and the oil in a 224 g bottle, mechanical shaking of the bottle for at least 20 minutes to thoroughly mix the two materials, centrifuge the die Mixture containing bottles for at least 20 minutes to remove the insoluble Phase to accumulate at the bottom of the bottle, decanting the liquids from the insoluble ones Residue, drying the residue at about 80 ° C. in vacuo, determining the weight of the residue and finally calculating the percentage of insoluble material in the sample (Percentage of Soluble Oil = loo E - Percentage of Insoluble Material). The results obtained are summarized in Table IV below.

TABELLE IV Prozentsatz des unlöslichen Materials in der Probe (Gew.-%) Lösungsmittel/Öl- Lösungsmittel Gewichtsverhältnis Pentan Hexan Cyclohexan n-Dekan Toluol o,l 36,o8 34,76 - - -o,2 28,o3 26,37 - - -o,4 41,o8 36,54 1X,8 25,8 9,8 o,8 44,44 39,99 18,1 27,5 9,8 l,o - - 18,9 27,6 9,4 1,6 46,26 39,26 - - -3,2 43,21 36,71 - - -6,4 43,36 30,20 - - -Ölprobe A A B B B Die Ölproben A und B sind Proben von Kohleverflüssigungsprodukten mit Anfangssiedepunkten von etwa 150°C die vor der Untersuchung zentrifugiert worden sind, um bis auf eine geringe Fraktion sämtliche vorhandenen Feststoffe zu entfernen (wobei weniger als etwa 2 bis 3 Gew. TABLE IV Percentage of insoluble material in the sample (wt%) Solvent / oil solvent weight ratio pentane hexane cyclohexane n-decane Toluene o, l 36, o8 34.76 - - -o, 2 28, o3 26.37 - - -o, 4 41, o8 36.54 1X, 8 25.8 9.8 o, 8 44.44 39.99 18.1 27.5 9.8 l, o - - 18.9 27.6 9.4 1.6 46.26 39.26 - - -3.2 43.21 36.71 - - -6.4 43.36 30.20 - - -Oil sample A A B B B The oil samples A and B are samples of Coal liquefaction products with initial boiling points of about 150 ° C before the Examination have been centrifuged to all but a small fraction remove any solids present (less than about 2 to 3 wt.

der Probe filtrierbare Feststoffe sind).of the sample are filterable solids).

Beispiel 5 Es wird eine Reihe von Untersuchungen nach der in Beispiel 4 beschriebenen Weise unter Verwendung von Hexan und Dekan als Lösungsmittel durchgeführt. Man verwendet als Öl die aschereiche Fraktion, die man durch eine Hydorklon-Behandlung der bei der Verflüssigung der Pittsburgh Mr. 8 Kohle anfallenden 1500C+-Produktaufs chlämmung erhält. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehnenden Tabelle V zusammengestellt.Example 5 A series of tests are carried out according to that in Example 4 using hexane and decane as solvents. The ash-rich fraction is used as the oil, which is obtained by a Hydorklon treatment the 1500C + product consumed in the liquefaction of the Pittsburgh Mr. 8 coal sludge receives. The results obtained are in the table below V compiled.

TABELLE V Prozentsatz des unlöslichen Anteils der Probe (Gew.-%) Lösungsmittel/Öl- Lösungsmittel Gewichtsverhältnis Hexan Dekan o,l 19,79 21,14 o,3 15,17 16,86 o,7 24,87 24,75 l,o 28,71 26,91 ,o 28,96 30,94 4,o 29,63 26,23 +) Unlösliche Anteile in der Ausgangsprobe auf aschefreier Basis. TABLE V Percentage of insoluble content of the sample (% by weight) Solvent / oil-solvent weight ratio hexane decane o, l 19.79 21.14 o, 3 15.17 16.86 o, 7 24.87 24.75 l, o 28.71 26.91, o 28.96 30.94 4, o 29.63 26.23 +) insolubles Shares in the initial sample on an ash-free basis.

Zur Bewertung der Wirksamkeit der Lösungsmittelausfällung wurde die Aschegehalte der dekantierten Flüssigkeiten ausgewählter Proben wie folgt ermittelt: TABELLE VI Prozentsatz des Aschegehalts in dem dekantierten Lösungsmittel und Öl (Gew.-%) Lösungsmittel/Öl Lösungsmittel Gewichtsverhaltnis Hexan Dekan o,l o,o2 o,ol o,3 0,0 0,0 Aus den in den obigen Tabellen IV bis VI angegebenen Zahlenwerten lassen sich verschiedene Schlüsse ziehen. Während zunächst festzustellen ist, daß die Menge der unlöslichen Materialien in Abhängigkeit von dem verwendeten Öl und dem Lösungsmittel/Öl-Verhältnis und in geringerem Ausmaß von den Ungewißheiten der Untersuchungsbedingungen variiert, läßt sich eine größere Menge des gewonnenen unlöslichen Materials bei einem gegebenen Lösungsmittel/Öl-Verhältnis und einer gegebenen Ölprobe feststellen, wenn man Pentan, Hexan, Cyclohexan oder Dekan (sämtlich nichtpolare Lösungsmittel) verwendet, im Vergleich zu der Situation, daß man als Lösungsmittel T-Toluol (ein polares Lösungsmittel) einsetzt, Zweitens läßt sich feststellen, daß,wenn man Toluol als Lösungsmittel verwendet, man wegen der höheren Löslichkeit des von Kohle abgeleiteten Öls in Toluol statt in den paraffinischen Kohlenwasserstoffen signifikant geringere engen unlöslichen Materials erhält.To evaluate the effectiveness of the solvent precipitation, the Ash content of the decanted liquids of selected samples determined as follows: TABLE VI Percentage of ash in decanted solvent and oil (% By weight) solvent / oil solvent weight ratio hexane decane o, l o, o2 o, ol o.3 0.0 0.0 From the numerical values given in Tables IV to VI above different conclusions can be drawn. While it should first be noted that the amount of insoluble materials depending on the oil used and the solvent / oil ratio and less Extent of the Uncertainties in the examination conditions varied, a larger amount can be determined of the recovered insoluble material for a given solvent / oil ratio and a given oil sample determine if one pentane, hexane, cyclohexane or Dean used (all non-polar solvents) compared to the situation that the solvent used is t-toluene (a polar solvent), second it can be stated that if one uses toluene as a solvent, one because of the higher solubility of coal-derived oil in toluene rather than paraffinic ones Hydrocarbons have significantly lower levels of insoluble material.

Drittens wird selbst be sehr niedrigen Lösungsmittel/Öl-Verhältnissen die Asche wirksam nach der erfindungsgemäßen Verfahrensweise von dem löslichen Öl getrennt. Das Zentrifugieren der vollständigen Ölproben führt zu Asche gehalten von 1 bis 2 Gew.-z in dem dekantierten Öl.Third, even at very low solvent / oil ratios the ash effectively from the soluble oil according to the method of the invention separated. Centrifuging the entire oil samples results in ashes being held from 1 to 2 weight percent in the decanted oil.

Viertens kann wegen der gesteigerten Löslichkeit des Öls in Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln bei erhöhten Temperaturen der Betrieb der Deasphaltierungsvorrichtung mit einem aromatischen Lösungsmittel, wie Toluol, erwartungsgemäß dazu führen, daß eine geringe Menge des nicht festen Rückstands als unlösliches Material abgetrennt wird. Der unter diese Bedingungen erhaltene Rückstand ist keine viskose Aufschlämmung, sondern ein mit dem Lösungsmittel befeuchtetes Pulver. Die Probleme der Abführung dieses Rückstands verhindern einen längeren Betrieb unter Verwendung von Toluol als Lösungsmittel. Es ist davon auszugehen, daB die Xylole, Äthylbenzol und andere Monoaromaten sich in ähnlicher Weise verhalten wie Toluol.Fourth, because of the increased solubility of the oil in hydrocarbon solvents at elevated temperatures, the operation of the deasphalting device with a aromatic solvents, such as toluene, can be expected to cause a low Amount of the non-solid residue separated as insoluble material. Of the The residue obtained under these conditions is not a viscous slurry, but rather a powder moistened with the solvent. The problems of draining this Residue prevent prolonged operation using toluene as a solvent. It can be assumed that the xylenes, ethylbenzene and other monoaromatic compounds behave in a similar way to toluene.

Beispiel 6 Man führt eine Untersuchung bei Raumtemperatur durch, um die Wirkung des Lösungsmittels aue das Auftreten der Marangoni-Instabilität zu beobachten Man beschickt ein Glasgefäß bis zu einer Höhe von etwa 15,2 cm mit Hexan.Example 6 A study is carried out at room temperature observe the effect of the solvent and the occurrence of the Marangoni instability A glass vessel is charged with hexane to a height of about 15.2 cm.

Als Testprobe verwendet man ein von Kohle abgeleitetes Öl, das etwa o,l Gew.-% Asche, 1 Gew.-% in Toluol unlösliche Materialien und 22 Gew.-% Asphaltene enthält. Wenn man dieses Öl tropfenweise von etwa 2,54 cm oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche zu dem Hexan zutropft, so ergibt sich eine schnelle Dispersion der eingetragenen Tropfen.A coal-derived oil is used as a test sample, which is about 0.1 wt% ash, 1 wt% toluene-insoluble materials, and 22 wt% asphaltenes contains. If you add this oil dropwise from about 2.54 cm above the surface of the liquid is added dropwise to the hexane, so there is a rapid dispersion of the registered Drops.

Eine photographische Untersuchung der Phänomene läßt darauf schließen, daß die Tröpfchendispersion beginnt, bevor das Öl mehr als 2,54 cm in das Hexan eingedrungen ist.A photographic examination of the phenomena suggests that the droplet dispersion begins before the oil is more than one inch into the hexane has penetrated.

Innerhalb einer Sekunde und bevor das Öl mehr als 5,1 cm in das Öl eingedrungen ist, haben sich bereits sekundäre Tröpfchen mit Durchmessern von weniger l/2o des Durchmessers der anfänglichen Öltröpfchen gebildet. Gleichzeitig weist eine Trübung des Lösungsmittels in der Nähe darauf hin, daß die Extraktion eines Teils des Öls erfolgt ist.Within a second and before the oil is more than 5.1 cm into the oil has penetrated, secondary droplets with diameters of less have already emerged 1 / 2o the diameter of the initial oil droplets. At the same time points a cloudiness of the solvent nearby indicates that the extraction of a Part of the oil has been done.

Wenn man das Experiment in identischer Weise wiederholt, jedoch anstelle von Hexan Toluol als Lösungsmittel verwendet, so ergibt sich keine Dispersion der Tröpfchen.If the experiment is repeated in an identical manner, but instead of of hexane toluene is used as the solvent, there is no dispersion of the Droplet.

Die Öltröpfchen setzen sich durch das Lösungsmittel nach unten ab und sammeln sich an dem Boden des Gefäßes an, wobei eine minimale Extraktion erfolgt. Das als Lösungsmittel verwendete Toluol wird durch das Hindurchdringen des Öltröpfchens nur geringfügig verfärbt.The oil droplets settle down through the solvent and collect at the bottom of the vessel with minimal extraction. The toluene used as a solvent is released by the permeation of the oil droplet only slightly discolored.

Diese Experimente verdeutlichen die Bedeutung des Marangoni-Effekts bei der schnellen und wirksamen Extraktion der Beschickungsaufschlämmung der Desasphal'ierungsvorrichtung. Die Auswahl der Lösungsmittel, die weniger polar sind als Monoaromaten, beispielsweise Paraffine mit 5 bis 9 Kohlenstoffatomen, ist somit wesentlich, um eine wirksame Durchführung des Verfahrens zu ermöglichen.These experiments illustrate the importance of the Marangoni effect in the rapid and efficient extraction of the feed slurry to the desasphalation device. Choosing solvents that are less polar than monoaromatics, for example Paraffins with 5 to 9 carbon atoms, is therefore essential to enable the procedure to be carried out effectively.

Beispiel 7 Unter Anwendung der Vorrichtung und der Verfahrensweise der Beispiele 1 bis 3 wird ein Extraktionsexperiment durchgeführt, bei dem ein von Kohle abgeleitetes Produktöl der nachstehend angegebenen Zusammensetzung behandelt wird. Man arbeitet bei einer Ölzuführungsgeschwindigkeit von etwa 2,20 kg/h und einer Hexanzuführungsgeschwindigkeit von etwa 16,6 kg/h. Bei diesem Experiment hält man die Temperatur der Extraktionszone in der Kolonne bei etwa 19o0C, während man die Rückstandssammelzone bei einer höheren Temperatur betreibt, indem die Wandungstemperaturen in der Mitte bzw. im unteren Abschnitt der Sammelzone 2040C bzw. 2070C betragen. Die Temperatur in der Mitte der dritten Zone beträgt 1950 C. Die Durchführung des Verfahrens unter diesen Bedingungen führt zu einem erheblichen Vorbeilaufen signifikanter Mengen Hexans und des in Hexan löslichen Öls durch die Rückstandsauslaßleitung. Etwa 15 Gew.-S des Materials in dem Rückstandssammelgefäß ist eine Hexan/Öl-Mischung mit niedriger Viskosität anstelle der gewünschten viskosen Aufschlämmung. Nach dem Dekantieren wird eine Probe des Öls analysiert. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle VI zusammengestellt. Eine Hexan-Materialbilanz läßt erkennen, daß wesentlich mehr als die übliche Menge des Hexans durch den Auslaß der dritten Zone entwichen ist.Example 7 Using Apparatus and Procedure of Examples 1 to 3, an extraction experiment is carried out in which one of Coal-derived product oil of the composition given below will. One works at an oil feed rate of about 2.20 kg / h and a hexane feed rate of about 16.6 kg / h. Holds in this experiment one the temperature of the extraction zone in the column at about 19o0C, while one the residue collection zone operates at a higher temperature by increasing the wall temperatures in the middle or in the lower section of the collection zone 2040C and 2070C, respectively. The temperature in the middle of the third zone is 1950 C. The implementation of the Procedure under these conditions leads to a significant passing significant Quantities of hexane and hexane soluble oil through the residue outlet line. About 15 wt% of the material in the residue collection vessel is a hexane / oil mixture with low viscosity instead of the desired viscous slurry. After this Decant a sample of the oil is analyzed. The results obtained are compiled in Table VI below. A hexane material balance reveals that much more than the usual amount of hexane is passing through the outlet escaped the third zone.

TABELLE VII Analyse Bes chi ckungsöl Produktöl Dekantiertes Gesamt-Öl +) rückstand Viskosität bei 25 0C 375 95 3000 -Aschegehalt (%) 8,14 o,oo2 14,22 30,54 In Toluol unlösliche Materialien (%) 9,78 o,83 17,26 -Asphaltene (%) 21,12 17,17 25,8o -+) Dekantiert von dem Material in dem Rückstandssammelgefäß. TABLE VII Analysis of Loading Oil Product Oil Decanted Total Oil +) residue viscosity at 25 0C 375 95 3000 -ash content (%) 8.14 o, oo2 14.22 30.54 Toluene-insoluble materials (%) 9.78 o, 83 17.26 -Asphaltenes (%) 21.12 17.17 25.8o - +) Decanted from the material in the residue collector.

B e i s p i e l 8 Als Fortsetzung der in Beispiel 7 beschriebenen Verfahrensweise führt man das Extraktionsverfahren weiter, währenddem man die Temperatur der Wandung der dritten Zone erhöht. Nach dem Erreichen eines Gleichgewichtszustands läßt sich folgendes Temperaturprofil feststellen: Zone 2 = 19o0C; Wandungstemperatur im mittleren und unteren Abschnitt der Zone 3 = 225°C bzw. 255 0C; Temperatur in der Mitte der Zone 3 = 2120C. Bei diesen Betriebsbedingungen läßt sich in der Rückstandssammelzone kein dekantierbares Öl feststellen. Die Produktqualität war die folgende: TABELLE VIII Analyse Beschickungsöl Produktöl Rückstand Viskosität bei 250C 375 62 -Aschegehalt (%) 8,14 o,oo4 35,15 In Toluol unlösl. 9,78 o,88 -Material (%) Asphaltene (%) 21,12 17,o8 - Ein Vergleich der in den Tabellen VII und VIII angegebenen Zahlenwerte läßt die Notwendigkeit erkennen, die Wandungstemperatur der dritten Zone bei einer Temperatur zu halten, die etwa 200C höher liegt als die Wandungstemperatur der restlichen Kolonne, wenn eine viskose Rückstandsaufschlämmung aus der Zone 3 gewonnen werden soll.EXAMPLE 8 As a continuation of that described in Example 7 The procedure is followed by the extraction process, while the temperature the wall of the third zone increased. After reaching a state of equilibrium the following temperature profile can be determined: Zone 2 = 19o0C; Wall temperature in the middle and lower section of zone 3 = 225 ° C and 255 ° C, respectively; Temperature in the middle of zone 3 = 2120C. Under these operating conditions can be in the residue collection zone no decantable oil found. The product quality was as follows: TABLE VIII Analysis of feed oil product oil residue viscosity at 250C 375 62 ash content (%) 8.14 o, oo4 35.15 Insoluble in toluene 9.78 o.88 material (%) asphaltenes (%) 21.12 17, o8 - A comparison of those given in Tables VII and VIII Numerical values indicate the need for the wall temperature of the third To keep the zone at a temperature which is about 200C higher than the wall temperature the remainder of the column when a viscous residue slurry from zone 3 should be won.

Claims

Process for the production of premium oil from a through high temperature hydrogenation Slurry formed by solid, hydrocarbonaceous fuels S Process for the separation of a high-temperature hydrogenation from solid, hydrocarbon-containing Fuels formed feed slurry, the finely divided solids, polar Liquids and liquid premium oil contains, in a first fraction, the liquid Contains premium oil, and a second fraction that contains the finely divided solids and which contains polar liquids, it is not indicated that one a) the feed slurry with a non-polar liquid solvent, namely an aliphatic or alicyclic hydrocarbon having 5 to 9 carbon atoms or a naphthenic or paraffinic fraction of a coal liquefaction product containing less than 10% by weight of aromatic compounds contains, mixed, the mixing being effected in a vertical column, which has a settling zone, a contact zone and a collection zone, the settling zone and the contact zone at a temperature between 100 and 250 ° C and a pressure sufficient to operate both the slurry and the solvent to be kept in a liquid state, which, however, is below 31.00 bar (31.7 kg / cm2), wherein the slurry is in or near the upper portion of the contact zone and the solvent in or near the lower portion of the contact zone are introduced, and wherein the solvent and the slurry in a weight ratio are mixed by at least 0.5: 1 and brought into contact in such a way that the Solvent: 1) flows up and through the column while the slurry flows down and through the column; 2) during simultaneous flow through of the solvent and the slurry through the column with the slurry is in intimate contact; and 3) extract the liquid premium oil from the slurry, while the solvent and slurry simultaneously flow through the column; b) the first fraction as overflowing material from the settling zone of the column wins; and c) the second fraction in the form of a viscous slurry as an underflow Recovers material from the collecting zone of the column.

2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that a slurry formed by liquefying coal is used.

3. The method according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that at a solvent / slurry weight ratio of 0.6: 1 works up to 5: 1,

4. The method according to claim 3, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t to use a feed slurry that has a solids content of less than 25% by weight.

5. The method according to claim 4, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that an underflow material is recovered which is less than 65 weight percent solids contains.

6. The method according to claim 5, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the liquid solvent used is at least one aliphatic or alicyclic Hydrocarbon with 5 to 9 carbon atoms is used.

7. The method according to claim 6, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that one is at a temperature in the area of the column wall, which is the collection zone defined, works from at least 1500C.