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Tieftemperaturteer

[638] Tieftemperaturteer. Im Gegensatz zu Kokerei- und Gasanstaltsteer, die bei 1000° und höher abdestilliert werden, entsteht Tieftemperaturteer (auch Urteer, Primärteer genannt) bei einer Temperatur von 500 bis 600°C. Die hierbei erzeugten Produkte sind Halbkoks, Teerwasser, Gas und Tieftemperaturteer. Eine bestimmte Menge Kohle liefert fast doppelt soviel Tieftemperaturteer wie gewöhnlichen Teer. Dabei ist er von ganz anderer Zusammensetzung. Gewöhnlicher Teer enthält die Zersetzungsprodukte des Tieftemperaturteers, dieser die Gesamtheit der unterhalb 600° abgehenden flüchtigen Bestandteile. Ueber die Zusammensetzung der die Kohle aufbauenden Kohlenwasserstoffverbindungen ist uns nur sehr wenig bekannt. Nur einige Hundertteile hat man durch Lösung mit Pyridin, Phenol und unter Druck mit Benzol gewinnen können. Dies sind aber nur die flüssigen und salbenartigen Verbindungen, während die festen Bestandteile und vor allem der Kohlenstoff selbst ungelöst blieben. Durch schweflige Säure lassen sich die öligen Bestandteile herauslösen, dabei zerfällt die Kohle selbst zu Pulver. Etwa 90% der Kohlensubstanz bleibt jedoch gegen alle bisher angewendeten Lösungsmittel wiederstandsfähig; über sie wissen wir so gut wie nichts. Die fraktionierte Destillation dieser Extrakte gibt uns ein gedrängtes, wenn auch unvollständiges Bild des Tieftemperaturteer-Abscheidungsvorganges. Die bis zu 400° übergehenden Verbindungen sind unzersetzt flüchtig, über 400–600° beginnt die Zersetzung. Eine völlig klare Erkenntnis der bei der Destillation sich abspielenden Vorgänge gewinnen wir freilich dadurch nicht. Zu viele Prozesse gehen gleichzeitig neben- und durcheinander vor sich. Tieftemperaturteer ist also die Gesamtheit der unterhalb 600° aus der Kohle flüchtigen Verbindungen. Die Tieftemperaturverkokung beginnt bei 450° und endet bei 600°. Die abdestillierten Mengen an Tieftemperaturteer und entstehendem Wasser sind ziemlich gleich groß. Die zuerst übergehenden Produkte sind die leichterten, zuletzt erhält man die schwersten. Die meisten Tieftemperaturteer-Gewinnungsanlagen werden von der A.-G. für Brennstoffvergasung, Berlin, geliefert. Der Heizwert des Gases vermindert sich durch die Entziehung des Tieftemperaturteers nicht; wohl wird die Flamme in den mit dem teerarmen Gas geheizten Oefen schwach leuchtend.

Um den primär entstehenden Tieftemperaturteer nicht höherer Temperatur und damit der pyrogenen Zersetzung auszusetzen, muß er an der richtigen Stelle gefaßt und abgeführt[638] werden. Dies geschieht beim Generatorbetrieb durch zwei eingehängte, an einer drehbaren Abdeckplatte beteiligten Schwelrohre (Retorten, s. die Figur). Dadurch findet der Destillationsvorgang in einem abgesonderten Raum statt. Die Erhitzung der Beschickungskohle erfolgt durch die Retortenwandung und die von unten her durch die Retorten abgesaugten Destillations- und Generatorgase. Die Menge des Destillationsgases ist nur etwa der 70. Teil des Generatorgases. Der abgesaugte Teil des Gases beträgt höchstens 10%. Die Abkühlung dieser geringen Menge ist im Betrieb daher kaum zu bemerken. Die Kondensation der Teerdämpfe und des Wassers erfolgt in einer Kühlrohranlage und einem Teerabscheider mit vorgebautem Staubfänger. Dem Heizgas wird zugleich mit dem Tieftemperaturteer auch der als unnütze Beladung beigemengte Wasserdampf entzogen, der den Heizwert erniedrigt. Tieftemperaturteer und Wasserdampf werden zweckmäßig gleichzeitig niedergeschlagen. Um den Tieftemperaturteer vom Wasser zu trennen, läßt man beide Teile auf eine wassergekühlte bewegte Fläche (Trommel oder ganz flachen Kegel) laufen, wo sich der Teer bei der niedrigen Temperatur aufklebt, während das Wasser abläuft. Der Teer kann dann an einer geeigneten Stelle abgeschabt werden. Auf diese Weise läßt sich der Wassergehalt auf 3–5% hinabdrücken. Ein Bild von der Wichtigkeit des neuen Rohstoffes kann man sich machen, wenn man bedenkt, daß in Deutschland aus etwa 3000 mit Steinkohle betriebenen Gaserzeugern jährlich 300000–500000 t Tieftemperaturteer zu gewinnen sind. Dazu kommen noch die zahlreichen mit Braunkohlenbriketts betriebenen Generatoren, wo die Tieftemperaturteergewinnung verhältnismäßig am einfachsten ist. Nicht backende Gasflammkohlen sind für die Tieftemperaturteergewinnung am geeignetsten, weil sie wenig Stocharbeit erfordern und im Schwelrohr besser nachrutschen. Der bei der oberschlesischen Kohle gerügte Nachteil, nicht zu backen, wird hier zum Vorzug. Weiter ist noch die obere Gasflammkohlenpartie des Ruhrbeckens (Bismarkkohle) und fast sämtliche Saarkohle mit durchschnittlich etwa 10% Tieftemperaturteer eine sehr geeignetes Material. – Die Farbe des Tieftemperaturteers ist im Unterschied gegen den tiefschwarzen gewöhnlichen Teer tief dunkelbraun und in einer dünnen Flüssigkeitsschicht orangerot. Er zeigt nicht den Naphthalingeruch des gewöhnlichen Teers. Sein spez. Gew. schwankt zwischen 0,95 und 1,06. Tieftemperaturteer ist ein Gemenge von Kohlenwasserstoffen und Phenolen. Die erstgenannten sind Paraffinkohlenwasserstoffe, Olefine, Naphthene, partiell hydriert aromatische und kernsubstituierte aromatische Kohlenwasserstoffe. Es fehlen vollständig die nicht substituierten Kohlenwasserstoffe Benzol, Naphthalin, Anthrazen. Den Hauptbestandteil bilden die Phenole, die bei Steinkohlen mit 10–12% Ausbeute an Tieftemperaturteer 35–50%, bei Kohlen mit 8–10% Teer 25–35%, bei rheinischen Braunkohlenbriketts dagegen nur die Hälfte wie bei Steinkohlen ausmachen. Da man für die Phenole noch keine geeignete Verwendung gefunden hat, ist der Braunkohlenteer wegen seines geringen Phenolgehaltes der wertvollere. – Tieftemperaturteer selbst kann man unmittelbar als Heizöl (Heizwert etwa 9000 Kalorien) verwenden, muß ihm aber vorher, um ihn genügend dünnflüssig zu erhalten, alles Paraffin entziehen oder ihn genügend hoch erhitzen. Ferner ist er als Schmiermittel verwertbar an solchen Stellen, wo an die Güte des Schmiermittels keine zu hohen Anforderungen gestellt werden. Auch als Anstrichmittel entweder allein oder mit Farbstoffen gemischt,[639] ist Tieftemperaturteer zu gebrauchen. Die nutzbringendste Verwendung ist natürlich die Aufbereitung des Teers. Man gewinnt hier wertvolle Kohlenwasserstoffe, wie Benzin, Solaröl, Putzöl, Schmieröl und Paraffin sowie die schon erwähnten Phenole. Die Aufarbeitung kann entweder mit überhitztem Wasserdampf oder durch unmittelbare Destillation auf offenem Feuer erfolgen und gibt dann die in der Tabelle S. 639 aufgeführten gewinnbaren Produkte.

Literatur: Fischer, Franz, Gesammelte Abhandlungen zur Kenntnis der Kohle (Arbeiten des Kaiser-Wilhelm-Instituts für Kohlenforschung in Mülheim-Ruhr), Bd. 1–3, Berlin 1917 ff. – Journ. f. Gasbel. 1906, S. 627, 648, 667. – Bericht 41 der Stahlwerkskommission, Verlag Stahl und Eisen, Düsseldorf. – Strache, H., Gasbel. u. Gasindustrie, Braunschweig 1913, S. 761. – D.R.P. Nr. 301983. – Journ. s. Gasbel. 49 (1916), S. 669. – Wheeler, Journ. Chem. Soc. 97, S. 1917 (1910), 99, S. 649. – W. Gluud, Die Tieftemperaturteerverkokung der Steinkohle, Halle a. d. S. 1919.

Brandenburg.