Способ получения игольчатого кокса

Способ получения игольчатого кокса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: отделяют от декантойля путем отпаривания фракции, выкипающие до 350°С. Утяжеленный декантойль коксуют. Дистиллят коксования смешивают с тяжелой смолой пиролиза и осуществляют коксования смеси. Количество тяжелой смолы пиролиза в смеси составляет 30-70% на суммарную загрузку. 1 з.п.ф-лы, 1 ил, 4 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

«»5U< > 1810374 А1 (si)s С 10 В 55/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ""®аж

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -:::::,::,,,!,,:"- ::-::;-:;.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИГОЛЬЧАТОГО

КОКСА (57) Сущность изобретения: отделяют от декантойля путем отпаривания фракции, выкипающие до 350 С. Утяжеленный декантойль коксуют. Дистиллят коксования смешивают с тяжелой смолой пиролиза и осуществляют коксования смеси. Количество тяжелой смолы пиролиза в смеси составляет 30-70% на суммарную загрузку; 1 з.п.ф-лы, 1 ил, 4 табл.

Ф

) (л)

4 фь

1 (21) 4875953/04 (22) 22.10.90 (46) 23.04.93. Бюл. М 15 (71) Башкирский научно-исследовательский . институт по переработке нефти (72) B.n,Çànîðèí, Г;Г,Валявин; Г.С.Дегтярев, И.Г.Хатмуллин, Н.И.Ветошкин, О.А.Капустина, Г,И,Боровиков, Ю.И.Белянин, . Г.Е,Рубцов и А.И.Вульман (56) Ахметов M.M. и др. Производство и применение прокаленного игольчатого кокса, 1983, с.56.

Патент США % 4740293, кл. С 10 6 9/14, 1988.

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности, к способу получения нефтяного игольчатого кокса . высшего качества, используемого в производстве крупногабаритных графитирован- . . ных электродов. для выплавки стали в электросталеплавильных печах. .. Цель изобретения — упрощение процес:са получения игольчатого кокса, На чертеже представлена технологическая схема установки замедленного коксования для осуществления предлагаемого способа.

Установка включает печь 1 для нагрева исходного декантойля, испарительную ко - лонну 2 для отпаривания из декантойля легкокипящих фракций, печь 3 для нагрева утяжеленного декантойля. ректификацион° ную колонну 4, печь 5 для нагрева смолы пиролиза, печь 6 для нагрева смеси дистиллята коксования с тяжелой смолой пиролиза, коксовые камеры 7,8 для коксовайия утяжеленного декантойля и 9,10 для коксоФния вышеуказанной смеси.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходный декантойль нагревают в печи

1 до 350-400ОС и подают в предварительную испарительную колонну 2, где осуществляют отпарку из декантойля легкокипящих фракций, выкипающих до 350 С.

Предварительная отпарка из декантойля легкокипящих фракций способствует, вопервых, увеличению выхода кокса, а, во-вторых, способствует снижению содержания серы sполучаемом коксе,,т.е. тяжелокипящие фракции декантойля обладают меньшим серосодержанием и дают при коксовании менее сернистый кокс.

Утяжеленный декантойль с низа испарительной колонны 2 подают в нагревательную печь 3, где нагревают до 495-510 С и направляют в две попеременно работающие коксовые камеры 7 и 8. Дистиллят коксования в виде паров с верха коксовых камер направляют в нижнюю часть ректификационной колонны 4. После завершения процесса коксования полученный игольча1810374 тый кокс выгружают гидравлическим спосо- до 0,5, но оценка микроструктуры оказабом. лась низкой — 4,6 балла — что не удовлетвоТяжелуюсмолупиролиза(ТСП)нагрева- ряет требованиям. Данный пример ютв печи5до300-350 С и подают в нижнюю свидетельствует, что простым смешением часть ректификационной колонны 4, где он 5 двух нефтепродуктов нельзя получить смешивается с тяжелокипящими фракция- игольчатый кокс удовлетворительного качеми дистиллята коксования (рециркулято- ства; ром), поступающим туда с верха коксовых Пример 4. Исходный декантойль камер 7-10. (образец 1) перед подачей его на коксование

Смесь ТСП с тяжелыми фракциями дис- 10 подвергли на пилотной установке перегонтиллята коксования (рециркулятом) с низа ке с целью получения остатка выше 350 С колонны 4 подают через реакционную печь (характеристика полученного остатка при6 в попеременно работающие коксовые ка- ведена втаблк1 — см.образец 3). Коксование меры 9 и 10. Дистиллят коксования в виде утяжеленного остатка осуществляли при паров с верха коксовых камер направляют в 15 технологическом режиме, аналогичном принижнюю часть ректификационной колонны меру 1. Прй коксовании утяжеленного де4. После завершения процесса коксования кантойля выход кокса увеличился до 32,3, из камер 9 и 10 гидравлическим способом содержание серы в коксе уменьшилось до выгружают полученный игольчатый «окс.. 0,78 j, а оценка микроструктуры возросла

Пример l. В качестве сырья коксова- 20 до 5;5 баллов, т.е. по всем характеристикам ния использовали декантойль, характери- кокс полностью .удовлетворяет требованистика которого приведена в табл 1(образец . ям,. предъявляемым к игольчатым коксам

М 1), Коксовзние осуществлялось на пилот- . для производства крупногабаритных графиной установке замедленного коксования . тированных электродов..: при температуре 500 С. давлении в коксо- 25 П риме р5. На пилотнойустановке при вой камере 0.35.МПа, производительности технологическом режиме, аналогичном при0,8 л/ч и продолжительности 5 ч. Матери- меру1,осуществляликоксованиесмеси(1;1) альный баланс коксования и качество пол- утяжеленного декантойля (см.сырье - обраученного при этом кокса представлены в . зец 3) с тяжелой смолой пиролиза(см.сырье табл.2. Как видно из представленных дан- 30 - образец 2). Выход кокса. составил при кокных, оценка микроструктуры кокса(по ГОСТ совании 24,2, содержание серы снизилось

26132-84) равна 5,2 балла. Содержание серы до 0,45, однако. микроструктура недостав коксе высокое (0,92 ) и превышает уро- . точно высока-5,0 баллов. вень, позволяющий получать на его основе Пример б (по прототипу). Учитывая, крупногабаритные электроды без существ 35 что кокс, получающийся при коксовании венного растрескивания,от "серовспучива- смеси исходного декантойля с ТСП (пример ния" (не выше О 5-0,8 ). 3) или утяжеленного декантойля с ТСП(приП р и и е р 2. На пилотной установке мер 5) имеет низкую оценку микроструктуосуществляли коксование тяжелой смолы ры, что обусловлено высокой реакционной пиролиза, характеристика которой пред- 40 способностью еовлекаемой на коксование ставлена в табл.1(образец ЬЬ2). Вследствие ТСП, аналогично патенту США ЬЬ 4740293 высокой реакционной способности TCfl, .исходный декантойль подвергали предвапроявляющейся в интенсивном закоксовы- рителько гидрообработке, Целью гидрообвании реакционного змеевика печи пилот-: работки декантойля является ной установки, коксование проводили при 45 необходимость модификации углеводоротемпературе 475ОС, давлении 0,35 Mfla,: дов. содержащихся в декантойле таким обпроизводительности 0,8 л/ время кокова- :разом, чтобы вновь образовавшийся при ния 5 ч. В этих услоеиях было получено . гидрообработкеуглеводороды прикоксова15,20 кокса, однако качество его крайне нии их в смеси с ТСП способствовали стабинеудовлетворительное: действительная 50 лйзации углеводородов, составляющих плотность 2,084 r/ñì, а 6ценка микрострук- ТСП, и давали бы возможность получать из туры — 3,8 балла, что не удовлетворяет тре- смеси высококачественный игольчатый бованиям к качеству игольчатого кокса. . кокс.

Пример 3. На пилотной установке Гидрообработку декантойля проводили . осуществляли коксование смеси(1:1) исход- 55 ка пилотной установке со стационарным ногодекантойля(образец1)итяжелойсмо- . Слоей катализатора (Al-Co-Мо) при 390 С. лы пиролиза (образец 2) при 495 С, давлении 5,0 МПа, объемной скорости давлении 0,35 МПа и производительности сырья 0,75-1,0 ч1 и кратности циркуляции

0,8 л/ч. При этом выход кокса составил еодородсодержащего газа (с содержанием

I8,0,8, содержание серы е коксе снизилось водороде 80-80%} 800 л/л сырья. Из лол5 1810374 б ученного гидроггенизата отогнали фракции:,: создания ревкгора гидрогенизации, подбо выкипающие до 350ОС, а остаток выы»: ра катализатора для гидроочистки вцсоко 350ОC (era характеристика приведена в:: аромэтиэироаанного и:содержащего таблЛ, образец 4) коксовали в смеси с ТСП: асфальтены нефтепродукта каким является

s различном соотношении. Материэльнйй 5: декайтойль, подбора оптимальных параметбаланс коксования и качестве получаемого.: . ров гндрогенизации с целью присоедина- . йри этом кокса вредстаейенм в:табл,З;, " ния к молекуле декантойля от 2 до 4- атомов

Как видно- из предстэвлениык денца,: водорода и t,ä.). исключение процесса предталям удовлетворяет Фребоеэниям, пред@- Щ и@ля позволит существенно удешевить являемом@ к кайзеру и вьмт@ге кокса. для — процес пфюизеодства игольчатого кокса. . .- врбизвщМтаа крувногабаритнык граффити-,":: .Kpoae:тою. аредлэгееаюй евособ по-

*: Раайй89Х ЭЛЕКтРЮДОВ .,..:., - - " - .,-. ЗВОЛИТ ОДНОвРЕМЕйНО ВОЛУЧЗТЬ ЕЬЩЖОКаЧЬВме4та с :тем, а щвстМнный недмфат- : ствеммоа сйрья дл» ароизеодатвэ комдаювго способе ащучениааймъчэтаго 18 текуглеродз, которое еыеедитсв из средней .кокса из оммикидмоолагор4женного др- . части ректйфикеционнеа колоийм из акку -,,: -1UI! - ФВщ фЮ :. l М и

М % Ц мщаавий .декаФиойллй" учить1ее9 ьъжбкуь .: н6 ВЙчВст86Ф4МВВ4Й эбщэйи (щи мжтфОйз ., . Ф Отн6сть и каксуьмость декентойлей, сои- 26- еодства темуглерОда бдйэко ис щннй

" дбтёйфтауещв(о аэмио Ф:ащщФойий е . декайтойлъ ФблФщаат йе ееиь евсеем ин« - ": 4 Ю ЮФ4В IOI UL . йизацйонйое облагор@)кение.их вред-. .. и:облефэетамсаапе-ик(1ЯиЩ-. еднзкоа

: ет4йлйет Ьежйуа я@ие3вгийбскуе эе@зчу. : сею@4 Фостер ®ymsit некоторое количе-.

-,:. что затрудвйй широкое, вфащьщианное И cise мфельтеиов. чтО Обуслееаи@4н т вовм. вй@Ввиие",цйайьго Фсщсоба волнения. ам-: веммела гржтоебрезевание а ух аеэет, 1 ММ: k was

П р им ер7 ; На щаивнайустеиоакь иев . . вению ариабд вимфельтенм. 1эдержещите5ийратя36 89 Вымбдю Io Йбчи 495 С, @99 : еел МОтл и 9 иязничительном кбличестае 9

: . лейии 0,75 МПа. вроизводительнмти- 39 двцщт6Фза

6,8 л/ч и ареалами коксования 6:чае, Осуще" . Ae-âðåäëåñåàâåàìó авОсабу получается м " Ф Й Йф : ю:ЮЯ П за (образец: 2)- в смеси с дистиллвтощ . - щи.болееажекийчеиуююедноголекан; @л @ ни (оба зц@в щзл@щ цк соотно- тейлор инда коррщщцим и совершенно не. (М 1::::,::::,: :::,-.:::, -:ЗВ мцФ ыю

Как видно из представленных даннйх,: .: - .. Фермулэ изебретеииа йол ебн@е игольчатого кокса и тжкелой смо- ..: . - 3. СвОсеб вол чевиа иймьчатаго-кокса, лы ийролйза в смеси с рециркулййруещйми иутем кФкеещиам декантойая и тяжелой . фракциями дистиллята коксования возмог- - .. емойи:ниООлиза.екл@чаащйй стадию в юд- но, когда доля ТОП в смеси находится в 46:еаритмьнойеб кидмавтойла. Отл ивределах 30-76® на суммарнун мгрузку. ч а э а и и с и те ж, что, е иеливув щения

Если доля тСп в смеси менее ЗОф, то в процесса.иестадйив1эедеарйтьльной:обраполучаемом коксе может содержатьСя бо- . ботки от декщвойла аутам Отваривация.отлее 0,6-0,8ф серы. ест дом- тсй в смеси .беляна фрмции, - вйкигакйцие:до 35Фс, -более 7Оф то будет волучаться йгольчатнй 46 утйжеленныадекантойльподвергот tjmeoкоке с недбстатомйо высокой Оценкой мик-: ванию с йолучениви дмстиллята аис йллят роструктуры в баллах,: " :. - - ":::: .:, смешивают с тя келой смолой йиоолиза и

Таким образбм, использование предла-. осуществляют кокаование волучвнной сме-» чаемого способа позволит по сравнению в си. и сияNольчаФогококсазэсчетисклeчения- Aо пЛ. о т.л ич à о щ и Ф с я тем, что сложйого ггроцейа гйдрогейизации де- . количество тяжелой смолы пиролиза в смекантейля (сложность процесса гидрогеии- " си составляег 30-70ф на сумМарную нагруззации заключается в необходимости ку.

1810374

Таблица 1

Характеристика сырья коКсования

Образец

1- декантойль (ДО) Обзазец 3Образец 4гидрогениаат

Образец 5-. тяжелая фракция коксоеаПоказатели

Образец 2тяжелая смола пиутяжеленный (выае

350 С) дека нтойль ролиза (TCO) декантойля ния исходного ДО и

nfl (ГДО) 1,0652

312

11,8

Плотность, r/см

1,0207 228

4,0. 0,9931

279

2,9

1,0928

264

1,0465.

307 " .: 36."

6,6

88,7 .9,97

0,41

889

9,52 ..:.

0,71

89,6

8,41 f,04

92,2

7,20

0,09

90,7

7,98

0,93

29,3

17,1

10,9 углеводороды

- ароматические углеводороды

70,8

66, 6 .

1 4,1

0,2

62,3

44.7

7,5

0,9.

72,5

68,7

11;8

4,8

68,3

47,5

26,4

21,3

65,7

11,3

З,З: в т,ч. тяжелые

- смоли

192

213

361 а КК

Молекулярная масса, Коксуемость,%, Элементный состав, мас. С

Групповой углеводородный состав,% мас.

- парафино-нафтеновые

- асфальтены

Фракционный состав

- температура НК, С

-5% перегоняется при, Ос

-10

-20%

-30o

-40%

-50%

-60%

70%

80%

-90

-темпе а

243

261.

287

308

331

354 . 373

392

470

217

222

223

251

269

283

322

338

344

353

366 372

386

401

422

460

369

377

389

389

394

404

416

443

500

311

318

326

326

331

336

428

1:81б 324

10 (Материальнмй баланс коксования и качество получаемого игольчатого кокСа

Таблица 2

1816374 . 12:

Т а О л и ц а 3 квьестео нгольивтог ко а от коксования дейантойля с TCA Иатерйальний Оаланс н гмдрогениэатое о кс (к лдииеру 61

Сырье коксования

« «» « » »

««««««««

Иокаватели

« и н «««««« сиесь гидрооинщениого йекантойля с ТСП в сооФноеении ь«ь ь .« ь

3:1 tt1 l 3

« «а» » » ««г«+« »

Гидроонн" 1 ленный:де- квнтойль

) кокс . 23 ° 3, 22,0 . 20,5 19,7 йотейи, 1,0 . 1.,6 .. 1,0 . 1,О

КвчествЬ. крксд содержание серы, 2, . 6 46 0.40: 6,36 " : О;30

Оценка ннкроструктуды ."3,3: "5.3 ." .:56 - :.. 5. действительная ллотность, ггпу...... " 2,134 2;130 " . 2, 120; ;. 2, 1t0

I ьь«р»ia «aim миь« «4 « м«т г

«»- — « -- - \ »» « .»

Материальный Вайанс комсоеаяня Оеятот сырье . 160,0 " t60,0 " 100,0 !00,0

Оолучено: газ (ло Се} " .13>9 11,3; . Зг5. 5, 0

Ойаккия ЕС.--2006С) Э,У.: 6 5 " " 6,0 .г... 5,3 фракция 200-300 С: З,t 26,9 32,6::- 44,7

Фракция еыае:300 С . 44,6 .38 ° 3 - .:. 32,0 ...24,3

1810574

Составитель С. Зайцева

Техред М.Моргентал Корректор М. Ткач

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1420 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Рауеская наб„4/5