CS238614B2 - Production method of high aromatic product of refined coal resembling a pitch - Google Patents

Production method of high aromatic product of refined coal resembling a pitch Download PDF

Info

Publication number
CS238614B2
CS238614B2 CS815338A CS533881A CS238614B2 CS 238614 B2 CS238614 B2 CS 238614B2 CS 815338 A CS815338 A CS 815338A CS 533881 A CS533881 A CS 533881A CS 238614 B2 CS238614 B2 CS 238614B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
coal
weight
parts
aromatic
pitch
Prior art date
Application number
CS815338A
Other languages
English (en)
Inventor
Jafar Omran
Karl-Heinz Koch
Original Assignee
Ruetgerswerke Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruetgerswerke Ag filed Critical Ruetgerswerke Ag
Publication of CS238614B2 publication Critical patent/CS238614B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/04Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by extraction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10CWORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C3/00Working-up pitch, asphalt, bitumen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Vynález se týká zlepšeného způsobu výroby vysoce aromatického produktu zušlechtění uhlí podobného kamcnouhelné dehtové smole převedením rozemletého uhlí nebo podobné uhlíkaté suroviny do roztoku, zpracováním s výševroucími aromatickými rozpouštědly za zvýšené teploty.
Vzhledem ke dlouhodobému snižování zásob ropy a zemního plynu, získává v mnoha průmyslových státech, kde se vyskytuje bohatě uhlí, toto uhlí se stále více na významu jako surovina.
Kromě toho se zvyšují tendence na přeměnu těžkých frakcí minerálního oleje na benzin a lehký topný olej. Z toho resultuje velká potřeba technologií, podle nichž by byla možná výroba náhradních produktů pro zbytky pocházející z ropy, obzvláště pro ty, které jsou vhodné jako suroviny pro výrobu uhlíkatých produktů.
Aby se takové produkty mohly vyrobit, existují na bázi uhlí již dlouhou dobu extrakční způsoby ke zbavování popela z uhlí a jeho zkapalnění.
Při těchto způsobech se uhlí za zvýšeného tlaku, který je výší než 1,0 MPa, a za zvýšené teploty, přivádějí do těsného styku s rozpouštědy. Reakční produkt se oddělí- od zbytku bohatého na popel a na popel chudý extrakt se může potom použít jako vysoce hodnotná surovina po nastavení vhodných parametrů tekutosti (viskozita, teplota měknutí) pro výrobu uhlíkatých produktů, například elektrod nebo uhlíkových vláken.
Jako rozpouštědla pro uhlí jsou navrhovány obzvláště směsi uhlovodíků s volným vodíkem.
Taková rozpouštědla, jako je například tetralin nebo hydrogenovaný anthracenový olej, jsou schopna převést do rozpustné formy velké podíly uhlí. Tento rozpuštěný podíl se v odborné literatuře převážně udává jako podíl uhlí rozpustný v chinolinu (G. O. Davies a kol., Journ-al of the Inst. of Fuel, Sept. 1977, str. 121). Podle toho se může při vsázce 3 hmotnostních dílů rozpouštědla a jednoho hmotnostního dílu, za použití tlaku a zvýšené teploty, přeměnit na chinolinrozpustnou formu, vždy podle druhu použitého uhlí až 90 % tohoto uhlí.
Při technických procesech hydrogenace uhlí, popřípadě extrakce je naproti tomu výhodné pracovat s malými poměry olej/uhlí. Při hydrogenačních způsobech se к tomu používá poměr uhlí/olej 2 : 1.
Způsoby pracující s hydrogenovanými aromáty mají však tu nevýhodu, že pro výrobu hydroaromátů se musí předřadit před vlastní extrakci uhlí nákladný hydrogenační stupeň.
S jinými rozpouštědly, jako jsou například zbytky ze zpracování minerálních olejů nebo tradičně používaný antracenový olej, se dají dosáhnout extrakční výtěžky, kterých se dosáhne s hydrogenovanou směsí aromátů při tlacích a teplotách uváděných v literatuře, pouze tehdy, když se dodatečně hydrogenují vodíkem.
Další nevýhoda tohoto způsobu spočívá v tom, že pro práci za tlaku jsou zapotřebí speciální tlakové aparatury, které obzvláště negativně ovlivňují hospodárnost známých používaných způsobů.
Výše uvedené nevýhody odstraňuje způsob podle předloženého vynálezu, jehož úkolem je zlepšení rozpouštění pevných materiálů obsahujících uhlík použitím rozpouštědel o vysoké solvatační síle, aby se z těchto materiálů získaly extrakcí rozpouštědly za obzvláště mírných tlakových a teplotních podmínek a bez hydrogenace ve vysokých výtěžcích aromatické suroviny podobné smole.
Podle vynálezu byl tento úkol vyřešen vypracováním způsobu výroby vysoce aromatického produktu zušlechtění uhlí, jehož podstata spočívá v převedení rozemletého uhlí nebo podobné uhlíkaté suroviny do roztoku pomocí aromatických rozpouštědel za zvýšené teploty, přičemž tyto pevné látky se převádějí do roztoku za použití směsi aromátů pocházejících z uhlí se střední teplotou varu vyšší než 350 °C, popřípadě za přídavku dalších aromatických rozpouštědel a za zpětného vedení kondenzovatelných podílů reakčního plynu při atmosférickm tlaku.
Při tomto způsobu se 20 až 50 % hmotnostních rozmělněného uhlí smísí s 30 až 80 % hmotnostními vysokovroucí směsi aromátů, popřípadě za přídavku 10 až 30 % hmotnostních dalších aromatických rozpouštědel pocházejících z uhlí nebo minerálních olejů a tato směs se za atmosférického tlaku zpracovává po dobu v rozmezí 1 až 3 hodin při teplotě v rozmezí 280 až 380 °C. Vznikající páry se kondenzují a kondenzát se může opět vracet zpět do procesu.
Způsob podle vynálezu se může provádět v běžné vyhřívatelné retortě opatřené míchadlem a zpětným chladičem. Reakční doby menší než jedna hodina způsobují podstatné snížení podílu rozpuštěného uhlí. Delší reakční doby než tři hodiny naproti tomu nepřinášejí již žádné zvyšování výtěžku.
Reakční produkt se může rozdělovat na extrakt uhlí chudý na popel, který je vhodný na výrobu uhlíkatých produktů, jako je například koks pro elektrody, pojivá a uhlíková vlákna a na zbytek obohacený minerálními látkami pomocí známých technologií, jako je například filtrace, destilace nebo promotorem urychlované odsazování.
Nastavení vlastností tekutosti reakčního produktu je bez problémů možné pomocí dehtovité směsi aromátů, jako je například prací olej nebo antracenový olej.
Používaný druh uhlí může být různý v širokém rozmezí, výhodné jsou však kamenná uhlí s vysokým obsahem těkavé hořlaviny, jako je například plynové uhlí s 35 až 40 °/o těkavé hořlaviny nebo dlouhoplamenné uhlí
6 s více než 40 % těkavé hořlaviny. Tato uhlí představují větší díl veškerého výskytu uhlí a jsou málo vhodná pro výrobu kamenouhelného koksu.
V úvahu však přicházejí také druhy uhlí s nízkým obsahem těkavé hořlaviny, například 10 až 12 °/o, nebo jiné uhlíkaté suroviny, jako je například hnědé uhlí nebo rašelina. Jako vysokovroucí aromatická rozpouštědla se podle vynálezu používají vedle kamenouhelné dehtové normální smoly především destiláty z jejího dalšího zpracování. Olb^^^^iáště se ale používají destiláty, které se získávají při tepelně tlakovém zpracování kamenouhelné dehtové smoly nebo při koksování tvrdé smoly.
Kamenouhelné dehtová smola odpadá při primární destilaci kamenouhelného dehtn v množství 50 až 55 % hmotnostních, přičemž má teplotu měknutí v rozmezí 65 až 75 °C (podle Kramera a Sarnowa). Smoly, které však měknou v tomto teplotním rozmezí, nejsou přímo vhodné k použití jako uhlíkaté předprodukty, jako jsou pojivá pro elektrody, tvrdá smola nebo smolný koks, nýbrž se musejí zušlechťovat pomocí způsobů pro tento účel známých, jako je tepelně tlakové zpracování (viz například patentní spis US č. 2 985 577).
Jako destiláty odpadají při těchto procesech vysokovroucí směsi uhlovodíků o vysoké aromatičnosti. Tyto směsi uhlovodíků mají střední teplotu varu vyšší než 350 °C a vřou tedy zřejmě při vyšší teplotě než běžně pro extrakci uhlí používané frakce antracenového oleje.
Vzhledem k tomu, že tyto destiláty jsou k dispozici pouze v omezeném množství a normální smoly jsou z důvodu svého dalšího zpracování na smoly pro pojivá pro elektrody k dispozici v omezené míře, byla rozšířena rozpouštědla na bázi filtrovaného antracenového oleje a aromatických zbytků z krakovacích a destilačních procesů při rafinaci minerálních olejů. Tato další rozpouštědla je možno použít v kombinaci s vysokovroucími směsmi aromátů pocházejících z uhlí.
S překvapením bylo zjištěno, že stupeň rozkladu uhlí při tomto zlepšeném beztlakovém způsobu s úplným zpětným vedením kondenzavetelných podílů reakčního plynu je podstatně vyšší než při srovnatelných způsobech pracujících za zvýšeného· tlaku.
Způsob podle vynálezu je popsán v následujících příkladech 1 až 5.
Příklad 6 je uváděn jako srovnávací, který ukazuje výhody beztlakového způsobu oproti způsobům pracujícím za zvýšeného tlaku. Výsledky jsou uvedeny v závěrečné tabulce. Je zde přehled o účinnosti různých rozpouštědel.
Příklad 1 hmotnostních dílů mletého· dlouhopla menného uhlí (obsah popela 6,5 % hmotnostních, obsah těkavé hořlaviny 38,5 °/o hmotnostních) se rozpustí v 66 hmotnostních dílech destilátu smoly z tepelně tlakového zpracování normální smoly z kamenouhelného dehtu (střední teplota varu 420 °C), pod zpětným chladičem při atmosférickém tlaku a teplotě 350 °C a za míchání. Reakční doba činí 2 hodiny.
U takto· získaného smolovitého produktu zušlechtění uhlí s teplotou měknutí 82 °C se 81 % hmotnostních uhlí přeměnilo do formy rozpustné v chinolinu.
Příklad 2
Příklad 2 se odlišuje od příkladu 1 tím, že se jako rozpouštědlo použije směs, sestávající z 33 hmotnostních dílů destilátu smoly z tepelně tlakového zpracování normální smoly z kamenouhelného dehtu a 33 hmotnostních dílů filtrovaného antracenového oleje (rozmezí teploty varu 300 až 385 °C).
Takto · získaný smolovitý produkt zušlechtění uhlí má teplotu měknutí 78 °C. Stupeň rozkladu uhlí činí 79 %.
Příklad 3
Příklad 3 se liší od příkladu 1 tím, že se jako rozpouštědlo použije směs sestávající z 33 hmotnostních dílů destilátu smoly z tepelně tlakového zpracování normální smoly z kamenouhelného dehtu a 33 hmotnostních dílů vysoce aromatického zbytkového oleje z pyrolýzy ropy (počátek varu při teplotě 207 °C).
Získá se smolovitý produkt zušlechtění uhlí s teplotou měknutí 126 °C. Stupeň rozkladu uhlí činí 77 %.
P ř íkla d4
Tento příklad se liší od předchozích tím, že se jako rozpouštědlo použije směs sestávající z 33 hmotnostních dílů destilátu smoly z tepelně tlakového zpracování dehtové normální smoly a 33 hmotnostních dílů zbytkového oleje z katalytického štěpení těžkého plynového oleje (aromaticíta = 76 %, počátek varu 210 °C).
Teplota měknutí získaného smolovitého produktu zušlechtěného uhlí činí 117 °C a stupeň rozkladu činí 63 °/o.
Příklad 5 hmotnostních dílů kamenouhelné dehtové normální smoly (teplota měknutí 63 °C) se při teplotě 180 °C roztaví ve 33 hmotnostních dílech filtrovaného antracenového oleje (teplota varu v rozmezí 300 až 385 °C).
V uvedené směsi rozpouštědel se rozpustí 34 hmotnostních dílů dlouhoplamenného uhlí podle příkladu 1.
Získaný smolovitý produkt zušlechtění uhlí i
má bod měknutí 110 °C. Stupeň rozkladu uhlí činí 68 %.
Příklad 6 (srovnávací) hmotnostních dílů · dlouhoplamenného uhlí podle příkladu 1 a 66 hmotnostních dílů destilátu smoly z tepelně tlakového zpraco vání kamenouhelné dehtové smoly se střední teplotou varu 420 °C, se při teplotě 350 °C a za dobrého· promíchávání zpracovává po dobu dvou hodin. Maximální reakční tlak činí 1,3 MPa. V takto získaném produktu zušlechtění uhlí s teplotou měknutí 82 °C je uhlí rozloženo pouze z 61 %.
CO
CD
O cu
o ID г—1 UD o o
CO •«Φ
см см oj oj oj Oj
СЛ 4tí .o 00^ co ОЭ ιό
o co oo 00 , oo
4tí OJ OJ OJ co co CM
Tabulka
Vlastnosti produktů zušlechtění uhlí
s
'и'*'» >
O s >0)
ХЛ o Λ N O
7-!
CD
co
CD
CO
CM OO co o
oo CM tH vH
rH tH rH
UD co 00
OJ oo
CO o O r— a in
b? c< Ю.
CD CD CD O) CD CD
ζΛ ΤΣ »-< СО 4-J ω >, Рч
ω ω P 44 О
43 «Μ U
UD
CO
V uvedené tabulce se obsah látek nerozpustných v chinolinu (QI) a látek nerozpustných v toluenu (TI) vztahuje na množství vyrobeného produktu zušlechtěného uhlí. Procenta uváděná v tabulce jsou procenta hmotnostní.

Claims (5)

  1. PREDMÉT VYNALEZU
    1. Způsob výroby vysoce aromatického produktu zušlechtění uhlí podobného smole, převedením rozemletého- uhlí nebo podobné uhlíkaté sloučeniny do roztoku s aromatickými rozpouštědly za zvýšené teploty, vyznačený tím, že se 20 až 50 hmotnostních dílů této pevné látky převede do roztoku za použití 30 až 80 hmotnostních dílů směsi aromátů pocházejících z uhlí, se střední teplotou varu vyšší než 350 °C během 1 až 3 hodin při teplotě v rozmezí 280 až 380 °C, při atmosférickém tlaku a za zpětného vedení kondenzovatelných podílů reakčního plynu.
  2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se použije směs aromátů pocházejících z uhlí s rozmezím teploty varu 350 až 500 °C.
  3. 3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že se pevná látka převádí do roztoku za přídavku dalších aromatických rozpouštědel, která tvoří aromatické dehtové oleje s teplotou varu pod 350 °C.
  4. 4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačený tím, že se do výchozího produktu přidávají jako další aromatická rozpouštědla zbytky z tepelného1 a katalytického štěpení frakcí minerálních olejů s počáteční teplotou varu 200 °C a vyšší.
  5. 5. Způsob podle bodů 1 až 4, vyznačený . tím, že se 20 až 50 hmotnostních dílů vysoce těkavého uhlí, obzvláště uhlí se 35 až 40 hmotnostními díly těkavé hořlaviny nebo uhlí s více než 40 hmotnostními díly těkavé hořlaviny, v rozmělněné formě dobře smísí se 30 až 80 hmotnostními díly vysokovroucí směsi aromátů, popřípadě za přídavku 10 až 30 hmotnostních dílů dalšího rozpouštědlo a získaná suspenze se homogenizuje po dobu 1 až 3 hodin při teplotě v rozmezí 280 až 380 °C při atmosférickém tlaku a za zpětného vedení kondenzovatelných podílů reakčního plynu do reaktoru.
CS815338A 1980-09-04 1981-07-10 Production method of high aromatic product of refined coal resembling a pitch CS238614B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3033228A DE3033228C1 (de) 1980-09-04 1980-09-04 Verfahren zur Herstellung eines hocharomatischen pechaehnlichen Kohlewertstoffs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS238614B2 true CS238614B2 (en) 1985-12-16

Family

ID=6111075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS815338A CS238614B2 (en) 1980-09-04 1981-07-10 Production method of high aromatic product of refined coal resembling a pitch

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4430194A (cs)
JP (1) JPS5776084A (cs)
AU (1) AU543129B2 (cs)
BE (1) BE889901A (cs)
CS (1) CS238614B2 (cs)
DE (1) DE3033228C1 (cs)
FR (1) FR2489358B1 (cs)
GB (1) GB2083069B (cs)
IN (1) IN155273B (cs)
IT (1) IT1171478B (cs)
NL (1) NL8103683A (cs)
PL (1) PL130495B1 (cs)
SU (1) SU1048988A3 (cs)
ZA (1) ZA814765B (cs)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59196390A (ja) * 1983-04-22 1984-11-07 Agency Of Ind Science & Technol 炭素繊維用ピツチの製造方法
RU2671354C1 (ru) * 2017-11-20 2018-10-30 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Способ получения связующего пека с пониженным содержанием бенз(а)пирена

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1481799A (en) 1973-11-30 1977-08-03 Coal Ind Manufacture of coke
GB1528472A (en) 1975-06-09 1978-10-11 Coal Ind Manufacture of coke
US4040941A (en) 1975-11-17 1977-08-09 Director-General Of The Agency Of Industrial Science And Technology Process for liquefying coal
DE2935039C2 (de) * 1979-08-30 1982-11-25 Rütgerswerke AG, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung eines hocharomatischen pechähnlichen Kohlenwertstoffs

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0127119B2 (cs) 1989-05-26
AU7491681A (en) 1982-03-11
JPS5776084A (en) 1982-05-12
FR2489358B1 (fr) 1985-11-29
AU543129B2 (en) 1985-04-04
GB2083069B (en) 1984-06-20
BE889901A (fr) 1981-12-01
US4430194A (en) 1984-02-07
GB2083069A (en) 1982-03-17
PL232900A1 (cs) 1982-04-26
ZA814765B (en) 1982-07-28
SU1048988A3 (ru) 1983-10-15
FR2489358A1 (fr) 1982-03-05
PL130495B1 (en) 1984-08-31
NL8103683A (nl) 1982-04-01
IT1171478B (it) 1987-06-10
IN155273B (cs) 1985-01-12
DE3033228C1 (de) 1982-04-08
IT8149148A0 (it) 1981-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4082643A (en) Process for the liquefaction of coal and separation of solids from the product stream
US3018242A (en) Production of hydrogen-enriched hydrocarbonaceous liquids
US4251346A (en) Process for coal liquefaction
US4052292A (en) Liquefaction of solid carbonaceous materials
US1925005A (en) Coal treatment process
US4415429A (en) Process for the preparation of highly aromatic pitchlike hydrocarbons
US11466217B2 (en) Process of producing liquid fuels from coal using biomass-derived solvents
US4427532A (en) Coking of coal with petroleum residua
US4045187A (en) Carbonaceous material
US4081358A (en) Process for the liquefaction of coal and separation of solids from the liquid product
DE3045847C2 (de) Verfahren zur Herstellung von teilhydrierten Aromaten und deren Verwendung
US4188235A (en) Electrode binder composition
CS238614B2 (en) Production method of high aromatic product of refined coal resembling a pitch
US3537976A (en) Process for preparing binder pitches
US4243488A (en) Coke compositions and process for manufacturing same
US4430193A (en) Process for dissolving coal in hydrocarbon mixtures
WO2013091451A1 (en) Improver for visbreaking and process for co-visbreaking to coal tar or bio-oil containing the same and heavy oil
DE2951116C2 (de) Verbesserung der Koksqualität von Kohlen mit unzureichenden Verkokungseigenschaften
US4244805A (en) Liquid yield from pyrolysis of coal liquefaction products
GB2062670A (en) Process for dissolution of carbonaceous material
SU1450750A3 (ru) Способ получени углеводородсодержащего св зующего дл топливных брикетов
US4292164A (en) Liquefaction of carbonaceous material with hydrogen and naphtha-extracted recycle solvent without heterogeneous catalyst
CA2002828C (en) Process for producing environmentally improved coke binder
CA1142115A (en) Co-coking shale oil and petroleum residua
GB2067589A (en) Process for producing carbon black raw materials