155024. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karbonizált szén és nehézkátrány előállítására

155024 9 10 A teljes eljárás többi paramétere lényegileg megfelel pl. a 3 140 241 sz. amerikai szabadalom példáival kapcsolatban megadottnak. így ennek a szabadalomnak a leírására hivatkozunk a kalcináló, fűtő, keverő, formázó, hőkezelő és kokszoló lépések körülményeivel kap'csolatban. Bár a találmány szerinti eljárás előnyös foganatosítási módja szerint bitumen-tartalmú szenet katalizálunk és karbonizálunk kanbonizáTt szén és nehéz kátrány előállítása céljából, ahol a nehéz kátrányt levegőfúvatással kívánt lágyuláspontú kötőanyaggá alakítjuk, amely kötőanyagot elegyítünk a karfoonizáló kezelésből származó szén kalcinálásával nyert kalcinált szénnel, azonban a találmány olyan eljárásokra is vonatkozik, amelyekben a karbonizált szenet és a nehéz kátrányt nem használjuk fel brikett gyártására. A karbonizált szenet üzemanyagként használhatjuk vízgáz-reakciókban, vagy széníorrásként olyan területeken, ahol nem hátrányos e szénfajta magas illóanyag-tartalma. A nehéz kátrányt útburkoló kátrányként, kívánt lágyuláspontú kőszénkátrány-szurok előállítására, valamint minden olyan területen felhasználhatjuk, ahol a nehéz kátrányok alkalmazást nyerhetnek. Így a találmány oltalmi köre kiterjed az olyan kétlépéses eljárásra is, ahol az első lépésben a szenet oxigén jelenléte révén nem-tapadóvá tesszük, és a második lépésben a szénrészecskéket karbonizálásnak vetjük alá fluidizációs ágyban, és a fejlődött kátrányképző gőzöket az ágy hőmérsékleténél 28—H94 C°-kal magasabb hőmérsékletnek vetjük alá, azonban a hőmérséklet nem haladja meg kb. a 482 C°-ot. A karbonizálást egy vagy két ágyban folytathatjuk le, vagyis a katalizált szénrészecskéket egy első ágyban hevítjük, hogy a katalizáló lépés hőmérsékletét 260 C° és 427 C° közé növeljük, majd egy második fluidizált ágyban a szénrészecskéket még magasabb, de kb. 482 C°-ot nem meghaladó hőmérsékletre hevítjük, aminek hatására mindkét ágyban kátrányképző gőzök képződnek. A gőztér hőmérséklete mindkét ágyban 28--194 C°-kal magasabb az ágy hőmérsékleténél. A találmány szerinti eljárással előállított kátrányok példájaként az alábbi összetételű nehéz kátrányt adjuk meg: oldhatatlan kinolin, % 14,3 lobbanáspont 132 C° gyulladásporit 141 C° desztillációs frakció kumulative, %-(ban 161 C° 1,4 223 C° 13,2 258 C° 29,3 2®6 C° 32,9 , 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Csupán 45 perc vagy még rövidebb idő volt szükséges ahhoz, hogy a kátrány gyűrűs és golyós lágyuláspontja 65 C°-ra növekedjen. A kátrányok sokkal elasztikusabbak és ragadósabbak voltak, mint az olyan kátrányok, amelyeket úgy állítottunk elő, hogy a katalizáló műveletnek alávetett szenet úgy karbonizáltuk, hogy a kátránygőzöket nem hevítettük az ágy hőmérsékleténél magasabb hőmérsékletre. A kátrány feldolgozásához, így például levegővel való Mvatásához szükséges idő egy kívánt lágyuláspont eléréséig lényegesen rövidebb volt, mint amikor azonos hőmérsékletJfeltételek mellett azokat a könnyebb kátrányokat fúvattuk, amelyeket úgy állítottunk elő, hogy a gőztért nem hevítettük a találmány szerinti módon. Az ilyen kátrányokból előállított kötőanyagok tulajdonságait az alábbi II. táblázatban adjuk meg. Az l-es kötőanyagot úgy állítottuk elő, hogy a kátrányt kb. 204 C° hőmérsékletre hevítettük anélkül, hogy levegőt vezettünk volna rajta keresztül. A 2-es kötőanyagot úgy állítottuk elő, hogy a levegővel való fúvatást addig végeztük, amíg a kötőanyag hőmérséklete el nem érte a 177 C°-ot. A fúvatási idő kb. 10 perc volt. Az l-es kötőanyag esetében a hevítési idő kb. 45 perc volt. II. táblázat l-es 2-es Elemzés kötőkötőanyag anyag Oldhatatlan kinolin, súly% ,li5,2 14,1 Végső lágyuláspont, C° 87,0 85,2 Lobbanáspont, C° 1©9 113 Gyulladáspont, C° 193 157 Desztillálás (kumulatív súly%) 161 C° 0,0 0,0 223 C° 2,0 3,4 258 C° 9,9 15,4 28)6 C° 24,9 29,6 65 Megjegyezzük, hogy a találmány lehetőséget nyújt arra, hogy egyidejűleg állítsunk elő karbonizált szenet és nehéz kátrányt, ahol az utóbbi anyag lényegesen nehezebb a víznél, úgyhogy egyetlen helyen lehet összegyűjteni a dekantálóban, és hevítéssel fel lehet dolgozni levegőfúvatás közbeiktatásával vagy anélkül olyan kötőanyaggá, amely kielégítő tulajdonságokkal rendelkezik a brikettképzéshez. A kötőanyag mennyisége a termelt nyers kátrány mennyiségéhez viszonyítva kivételesen magas. Tipikus kötőanyagok esetében, melyeknek tulajdonságait a fentebbi II. táblázatban adjuk meg, a kötőanyag-hozam a feldolgozott kiindulási nehéz kátrányra vonatkoztatva 95,7% volt. Minthogy bizonyos változtatások eszközölhetők a fentebb leírt eljárás kivitelezésében B