CS220064B1

CS220064B1 - Coking composition

Info

Publication number: CS220064B1
Application number: CS564981A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Kunc; Miroslav Kaloc; Jan Poucek; Antonin Rojak
Original assignee: Jaroslav Kunc; Miroslav Kaloc; Jan Poucek; Antonin Rojak
Priority date: 1981-07-23
Filing date: 1981-07-23
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Vynález řeší podmínky výroby přípravku pro koksování pozdrženým koksováním černouhelného vysokoteplotního dehtu. Přípravek pro koksování je využitelný zejména jako přísada ke koksárenským směsím, u nichž zlepšuje spékavost a zlepšuje mechanické vlastnosti vyrobeného koksu, dále je využitelný pro výrobu smolného koksu, případně jej lze využít po· kalcinací pro výrobu elektrod.The invention addresses the conditions for producing a preparation for coking by delayed coking of high-temperature coal tar. The preparation for coking is useful in particular as an additive to coke mixtures, in which it improves caking and mechanical properties of the produced coke, it is also useful for producing pitch coke, or it can be used after calcination for the production of electrodes.

Description

Vynález se týká přípravku pro koksování a řeší problém jeho rozmanitého využiti v, koksárenském průmyslu.The invention relates to a coke preparation and solves the problem of its diverse use in the coke industry.

Koks je vyráběn karbonizací kvalitních černých spékavých uhlí. Uhlí vhodné pro koksování představuje jen malou část z celkových uhelných zásob, jejich těžba se neustále zvyšuje, a proto dochází ke značnému vyčerpávání zásob. Vyvíjené nové metody výroby koksu z nespékavých uhlí nemohou dosud konkurovat klasickému způsobu karbonizace, jak v kvalitě vyrobeného produktu, tak v kapacitě výroby i ve výrobních nákladech. Některá technologická opatření zlepšují a vlastně umožňují výrobu koksu ze směsí, obsahujících podíl špatně spékavých či nespékavých uhlí. Je to v prvé řadě zvýšení hustoty vsázky, například přísadami olejů, peletizací, pěchováním, nebo kontrolované a šetrné mletí, případně zvýšení rychlosti koksování.Coke is produced by carbonizing high-quality black sintered coal. Coal suitable for coking represents only a small part of the total coal reserves, their production is constantly increasing and therefore there is a significant depletion of reserves. Developed new methods for the production of coke from non-caking coal cannot compete with the conventional method of carbonization, both in product quality, production capacity and production costs. Some technological measures improve and actually enable the production of coke from mixtures containing a proportion of poorly sintered or non-sintered coal. It is primarily an increase in the density of the charge, for example by adding oil, pelletizing, upsetting, or controlled and gentle grinding, or increasing the coking rate.

Tyto způsoby vyžadují při peletizací více čí méně náročné investice, jejich provoz je nákladný při zvýšeném počtu obsluhujícího personálu při současném určitém zlepšení mechanických vlastností vyrobeného koksu.These processes require more or less demanding investments in pelletization, and their operation is costly with an increased number of attendants while some improvement in the mechanical properties of the produced coke.

Jiným známým a v provozu prokázaným způsobem je zlepšování spékavosti uhlí přísadou černouhelné smoly, vyráběné atmosférickou destilací dehtu, vznikajícího při karbonizací uhlí. Nevýhoda aplikace smoly tkví v tom, že smola při skladování v zásobnících koksoven při vyšších denních teplotách slinuje a ztěžuje dávkování. Přísada smoly do vsázky též negativně ovlivňuje množství exhalací při obsazování do pecí.Another known and proven process in operation is to improve the caking of coal by the addition of bituminous pitch produced by atmospheric distillation of tar produced by the carbonization of coal. The disadvantage of the application of pitch is that pitch when stored in coke oven tanks at higher daily temperatures sinters and makes dosing more difficult. The addition of pitch to the feed also adversely affects the amount of exhalation when loaded into the furnaces.

Smolný koks je vyráběn karbonizací černouhelné smoly při komorovém koksování nebo podle novějších postupů pozdrženým koksováním černouhelného dehtu nebo černouhelné smoly.The pitch coke is produced by carbonization of bituminous pitch in chamber coking or, according to more recent procedures, by delayed coking of bituminous tar or bituminous pitch.

Při pozdrženém koksování se předehřátý tekutý materiál, tj. zbytky po destilaci ropy, černouhelný dehet, černouhelná smola, vstřikuje do reaktoru předehřátého na provozní teplotu, jejíž výše je určena požadavky na vyráběný produkt, například při výrobě ropného koksu je teplota v reaktoru 500 — 520 stupňů Celsia. Vstřikovaný materiál v reaktoru krakuje, dochází ke kondenzačním reakcím aromatických uhlovodíků, jejichž molekuly se shlukují ve větší vícekruhové aromatické uhlovodíky. Přitom vznikají též lehčí kapalné a plynné uhlovodíky a též vodík a odcházejí vrchem reaktoru a jímají se v příslušných zařízeních. Po naplnění reaktoru se vstřikování materiálu ukončí a tuhý produkt se po odklopení spodního víka „vyřezává” proudem vody o vysokém tlaku.With delayed coking, preheated liquid material, ie oil distillation residues, coal tar, coal pitch, is injected into a preheated reactor at an operating temperature that is determined by the requirements for the product to be produced, for example in the production of petroleum coke the reactor temperature is 500-520 degrees Celsius. The material injected in the reactor is cracked, condensation reactions of aromatic hydrocarbons occur, the molecules of which are clustered into larger multicircular aromatic hydrocarbons. Lighter liquid and gaseous hydrocarbons, as well as hydrogen, are also produced and are discharged from the top of the reactor and collected in the respective plants. After the reactor is filled, the material injection is terminated and the solid product is "cut" with a high-pressure water stream after the lower lid is opened.

Pozdržené koksování černouhelného dehtu je dosud prováděno též při vyšších teplotách a získávaný tuhý produkt je z hlediska koksotvorného procesu inertní, to znamená, že je netavitelný a nespékavý.The delayed coking of coal tar is still carried out at higher temperatures and the solid product obtained is inert from the point of view of the coke-forming process, i.e. it is non-fusible and non-caking.

Nevýhody odstraňuje přípravek podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom,, že jej tvoří za normální teploty tuhý zbytek, získaný pozdrženým koksováním do teploty 500 stupňů Celsia černouhelného vysokoteplotního dehtu.The disadvantage of the present invention is to eliminate the disadvantage of the composition according to the invention, which consists of a solid residue at normal temperature obtained by delayed coking to a temperature of 500 degrees Celsius of high-temperature coal tar.

Jestliže se pozdržené koksování provádí do teplot nižších než 500 °C, získá se vedle oddestilovaných normálních kapalných produktů přípravek, který je za normální teplo¹ty tuhý, ale je tavitelný a je schopný ovlivňovat průběh a tvorbu plastického stavu uhelné hmoty při koksování.If the delayed coker is carried out at temperatures below 500 ° C, yielding in addition to the distilled product normally liquid product that is at normal heat ¹ the rigid, but is fusible and is able to influence the course and forming the plastic state during the coking of coal mass.

Další výhodou tohoto přípravku proti černouhelné smole je nižší obsah prchavých látek, cca 25 — 30 % hmotnostních oproti 55 % hmotnostních u černouhelné smoly, z čehož vyplývá snížení exhalací pří obsazování, dále vyšší bod měknutí, cca 160 — 200 °C K. K. oproti černouhelné smole cca 60 — 80 °C K. K., z čehož vyplývá snížení možností slinování materiálu v zásobnících.Another advantage of this anti-bituminous composition is the lower volatile matter content, about 25-30% by weight, compared to 55% by weight for bituminous pitch, resulting in a reduction in occupation exhalation, a higher softening point, about 160 - 200 ° C KK compared to bituminous pitch approx. 60 - 80 ° C KK, which means that the possibility of sintering the material in the tanks is reduced.

Index spékavosti tohoto přípravku testovaný metodou Roga, dosahuje hodnot obvyklých u nejlepších koksových uhlí, cca 70. Jemně mletý a rozptýlený přípravek v koksárenské vsázce způsobuje lepší solvataci uhelných zrn během plastického stavu. Toto vede k dokonalejšímu protavení uhelné hmoty, ke snížení trhlinavosti a zvýšení kusovitosti koksu, tedy ke zlepšení mechanických vlastností koksu. Přípravek podle tohoto vynálezu nezpůsobuje žádné potíže při skladování, dávkování ani vlastním obsazováním do pecí.The sintering index of this preparation, tested by the Roga method, reaches the values typical for the best coke coal, about 70. The finely ground and dispersed product in the coke furnace causes better solvation of the coal grains during the plastic state. This leads to a better melting of the coal mass, a reduction in the cracking and an increase in the coke lumpiness, thus improving the mechanical properties of the coke. The formulation according to the invention does not cause any problems in storage, dosing or in-house loading.

Při laboratorním koksování byl přípravek přidáván v množství 5 % hmotnostních ke směsím s 50% podílem špatně spékavých uhlí, a proti výchozí směsi bylo dosaženo· zlepšení mechanických vlastností koksu u hodnot m30 o 3 — 7 % absolutních a mlO o 2 — 4,5 % absolutních.In laboratory coking, the preparation was added at 5% by weight to mixtures with 50% poorly sintering coal, and the coke mechanical properties improved by 3-7% absolute and mlO by 2-4.5% over the starting mixture. absolute.

Smolný koks se dosud vyrábí komorovým koksováním černouhelné smoly o bodu měknutí kolem 145°KS (Krámer-Sarnow). Při provozu vzniká řada obtíží hygienických (exhalace škodlivin — 3,4 benzpyrenapod.), technických (zkrácení životnosti zdivá vlivem koroze vyzdívky, problémy s utěsněním dveří) 1 technologických (nutnost úpravy bodu měknutí smoly, případně udržování teploty při plnění komory smolou).The pitch coke is still produced by chamber coking of coal pitch with a softening point of about 145 ° KS (Kramer-Sarnow). During operation, there are a number of hygienic problems (emission of pollutants - 3,4 benzpyrenapod.), Technical (shortening the service life of masonry due to corrosion of the lining, problems with door sealing) 1 technological (necessity to adjust the softening point of pitch, event.

Naproti tomu při pozdrženém koksování se podstatná část těchto potíží nevyskytuje a kromě toho je celé zařízení investičně jednodušší a provozně levnější.On the other hand, with delayed coking, a significant part of these problems does not occur and, moreover, the entire plant is simpler and less expensive to operate.

Význam tohoto vynálezu tkví ve využití vlastní surovinové báze pro zlepšení spékavosti uhelné vsázky pomocí přísady způsobem, který umožňuje získávání aromatických látek stejně jako v případě destilace dehtu a zároveň přináší s sebou úsporu deficitních druhů koksových úhlí.The importance of the present invention lies in the use of its own raw material base to improve the caking of the coal feed by means of an additive in a manner which allows the production of flavorings, as in the case of tar distillation, while also saving the coke-angle deficient types.

Přípravek podle vynálezu se může použít jako přísada ke zlepšení koksovacích vlast220064 ností uhelných vsázek nebo v případě jiné potřeby pro výrobu smolného koksu nebo je možno provést přímo jeho kalcinaci zaThe preparation according to the invention can be used as an additive to improve the coking properties of coal feedstocks or, if necessary, for the production of pitch coke, or can be directly calcined with

Claims

SUBJECT

A coke preparation, characterized in that it is a solid residue at normal temperature obtained by delayed coking in order to obtain a product for the production of electrodes.