CS274289B2 - Method of pitch continuous coking - Google Patents

Method of pitch continuous coking Download PDF

Info

Publication number
CS274289B2
CS274289B2 CS186187A CS186187A CS274289B2 CS 274289 B2 CS274289 B2 CS 274289B2 CS 186187 A CS186187 A CS 186187A CS 186187 A CS186187 A CS 186187A CS 274289 B2 CS274289 B2 CS 274289B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
coke
coking
pitch
temperature
weight
Prior art date
Application number
CS186187A
Other languages
English (en)
Other versions
CS186187A2 (en
Inventor
Manfred Dipl Ing Morgenstern
Claus Dipl Ing Bertrand
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 CS186187A2 publication Critical patent/CS186187A2/cs
Publication of CS274289B2 publication Critical patent/CS274289B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B55/00Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material

Landscapes

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

Description

Vynález se týká způsobu kontinuálního koksování smol, obzvláště kamenouhelných dehtových tvrdých smol, a použití tímto způsobem získaného koksu.
Pro koksování vysokovroucích zbytků pocházejících z kamenouhelného dehtu nebo z minerálních olejů, se v součásti používají tři způsoby koksování:
a) způsob koksování v horizontální komoře,
b) způsob zpožděného koksování,
c) způsob fluidního koksování.
Způsob postupem podle a) je vysokoteplotní koksování a odpovídá až na některé zvláštnosti o sobě známému koksování uhlí. Jako výchozí produkt se používá kamenouhelná dehtová tvrdá smola s koksovatelným zbytkem podle Brockmanna a Mučka více než 50 %. Získaný koks je velmi tvrdý a není zapotřebí jej vzhledem k vysoké koksovací teplotě alespoň 1 000 *C kalcinovat. Uvedený způsob je finančně náročný.
Zařízení, obzvlášt vyzdívky pecí, jsou vzhledem k jiným fyzikálním a chemickým vlastnostem uhlí podstatně náchylnější k poškození a jsou nutné častější opravy, než u zařízení pro koksování uhlí. Způsob samotný je diskontinuální, takže je nutný větší počet komor, aby se společně umožnil quasi-kontinuální provoz.
Při postupu podle b) se jedná o způsob nízkotepelné karbonizace při teplotě asi 500 c. Jako výchozí produkty přicházejí v úvahu vedle zbytků z průmyslu minerálních olejů také kamenouhelné dehtové měkké smoly. Původně se zpožděné koksování provádělo jako tepelné krakování. Bylo však brzy zjištěno, že se jedná o výborné zařízení pro výrobu vysoce anisotropních speciálních koksů. Získaný koks z nízkotepelné karbonizace se musí pro další zpracování a použití vysušit a kalcinovat. Cena zařízení je vysoká, takže se rentability dosáhne pouze při výrobě obzvlášt vysocehodnotných koksů nebo cenných olejů. To ovšem nepřichází v úvahu normálně při zpracování kamenouhelných dehtových smol. Samotný způsob je quasi-kontinuálně proveditelný za použiti alespoň dvou koksovacích bubnů.
Postup podle c) je.rovněž způsob nízkotepelné karbonizace, který se však provádí kontinuálně. Fluidní koksování je tepelné krakování pro zbytky minerálních olejů. Koks vznikající jako odpadní produkt se používá jako palivo. Pro kamenouhelné dehtové smoly je tento způsob kvůli nepatrným výtěžkům oleje a plynu méně vhodný.
Okolem předloženého vynálezu tedy je vypracování jednoduchého a levného způsobu koksování kamenouhelných dehtových tvrdých smol a srovnatelných produktů a nalézt pro takto vyrobený koks vhodné oblasti použití.
Uvedený úkol byl podle předloženého vynálezu vyřešen tak, že se tvrdá smola koksuje ve z vnějšku vyhřívané otočné trubkové peci opatřené protlačovákem, při teplotě vnitřní stěny v rozmezí 500 až 800 ‘c a době prodlení v rozmezí 0,5 až 1,5 hodiny, přičemž vznikající plyny a páry se vedou v protiproudu ke koksované smole a získaný koks z nízkotepelné karbonizace se potom výhodně bez předchozího ochlazení běžným způsobem kalcinuje.
Jako tvrdé smoly se označují aromatické zbytky s teplotou měknuti podle Kraemera a Sarnowa - K.-S. alespoň 130 c a s koksovatelným zbytkem podle Brockmanna a Mučka B.-M. alespoň 40 % hmotnostních. Mohou pocházet z kamenného uhlí, jako například kamenouhelná dehtová tvrdá smola, nebo mohou pocházet z minerálních olejů, jako je například tvrdá petrosmola z pyrolýzy benzinu pro výrobu olefinů.
Otočná trubková pec má být výhodně rozdělena na několik, různě vyhřívatelných sekcí. Vnějším ohřevem se postupem určené segmenty zahřejí na vnější teplotu asi 850 ’c. Vnější teplota následujících sekcí může potom klesnout až na asi 600 'c.
Aby se zabránilo adsorbci kondenzátu na koksu z nízkotepelné karbonizace, vedou se plyny a páry v protiproudu ke koksované smole. Páry se po opuštění otočné trubkové pece kondenzují a mohou se použít jako komponenty sazových olejů nebo se mohou přivádět do do výroby tvrdé smoly. Přitom se ukázalo jako prospěšné shromažčování inertního plynu na výstupní straně otočné trubkové pece. Doba prodlení par v koksovací zóně se tím zkracuje a potlačuje se tvorba sazí a usazenin v následujících vedeních býdů. Jako protlačovák se především osvědčil v přední části, směrem k podávači straně kónický, zrnitým materiálem zaplněný šnek, který je alespoň l/3krát, výhodně l/2krát tak dlouhý, než je otočná trubková pec, a jehož sklon je větší, než je sklon otočné trubkové pece. Na něm může být připojen hladký válec. Protlačovák je výhodně samostředěný a pohybuje se za silového spojení s bubnem.
Smola se může dodávat kusovitá, například přes podávači zařízení s korečkovým kolem, nebo v kapalném stavu. Na konci se koks z nízkotepelné karbonizace odebírá v kusovité formě přes vynášecí zařízení s korečkovým kolem a může se přimo odvádět do zařízení pro kalcinování. Vzhledem k tomu, že odpadá běžné ochlazování koksu vodou, což se provádí u postupů a) a b), je zapotřebí podstatně méně času a energie pro kalcinování.
Trubkové otočné pece se sice běžně používají pro koksování, popřípadě pro kalcinování pevných paliv, jako je nízkotepelné karbonizovaný koks a hnědé uhlí, nebo pro pyrolýzu převážně pevných odpadů, avšak při těchto známých postupech není koksování výchozích produktů na horkých stěnách pece zaručeno, nebo k němu dochází pouze v omezeném rozsahu.
Vynález je blíže objasněn v následujících příkladech provedení.
Příklad 1
Do otočné trubkové pece o vnitřním průměru 0,8 m a vyhřívané délce 7,2 m a se 4 m dlouhým kónickým šnekem v její přední části se dodává 75 kg/h kamenouhelné dehtové smoly s teplotou měknutí - K.-S. - 150 'C a s koksovatelným zbytkem - B.-M. - 50 % hmotnostních. Uvedená pec je rozdělena na šest sekcí, které jsou nepřímo vyhřívány plynem.
Teplota vnější stěny v oblasti vstupu výchozí suroviny činí 850 c a klesá směrem k výstupní části na 700 *C. Ve střední části vyhřívané zóny je vnější teplota stěny trubky asi 800 'C. Otočná trubka je poháněna 2 Upm. Střední doba prodlení koksované smoly v trubkové otočné peci činí asi 1,5 hodin. Na peci nevznikají žádné připečeniny, syrový koks vystupuje v kusovité formě a je tam 74 % hmotnostních částic větších než 5 mm, % hmotnostních částic větších než 1 mm. Vzniklý koks má vysokou hustotu a pevnost.
Bez ochlazování a meziskladování se přivádí do kalcinačního bubnu, kde se běžným způsobem kalcinuje při teplotě 1 300 c.
Příklad 2
Postup podle příkladu 1 se opakuje s prosazením 300 kg/h při šesti otáčkách za minutu. Doba prodlení koksované smoly v otočné trubkové peci se přitom sníží na asi 0,5 hodiny. Vznikne 71 % hmotnostních syrového.koksu se 3,5 % hmotnostními těkavých součástí a o sypné hustotě 0,5 g/cm3, 11 % hmotnostních těžkého oleje, 14 % hmotnostních lehkého oleje a 4 % hmotnostní plynu a ztrát. Během koksování se do otočné trubkové pece vhání v protiproudu ke smole 30 m3/h dusíku. Plyny a páry opouštějí pec na straně přívodu smoly a kondenzují se ve dvou stupních. Syrový koks se ihned přivádí do běžného kalcinačního bubnu a-zde se při teplotě 1 300 ‘c kalcinuje. Získá se 89 % hmotnostních kalcinovaného koksu s obsahem zbytkové vody 0,1 % hmotnostních a o skutečné hustotě 2,028 g/cm3.
Analýzy olejů a plynu jsou uvedeny v následujících tabulkách I a II.
V tabulce III je srovnán kalcinovaný koks, získaný podle vynálezu, s vlastnostmi normálního petrokoksu - typ 2 a koksu získaného ze smoly v horizontální komorové peci - typ 3. Pokusy jsou, jak je běžné, provedeny na tvarových tělesech.
TABULKA I
Analýzy kondenzátu
těžký olej střední olej
hustota při 120 ’c (g/cm3) 1,21 1,15
teplota měknutí (K.-S.) (*C) 48 -
QI (% hm.) 5,4 3,0
TI (% hm.) 6,4 3,7
koksovatelný zbytek (B.-M.) (% hm.) 13,3 7,1
popel (% hm.) 0,1 0,03
C (% hm.) 91,6 92,4
H (% hm.) 5,1 5,2
N (% hm.) 1,21 1,11
S (i hm.) 0,7 0,74
destilačni analýza (’c)
počátek 344 264
10 % 410 302
20 % 444 320
30 % 465 350
34 % 475 379
40 % 429
50 % 455
60 % 460
zbytek: teplota měknutí (K. -S.) 130 128
TABULKA II Analýza plynu (včetně přiváděného dusíku)
% objemová
°2 1,3
N2 27,0
CO 0,9
C02 0,5
H2 54,4
ch4 12,3
C2H4 0,4
C2H6 0,8
C3H8 1,0
h2s 0,25
TABULKA III
Vlastnosti koksu typ koksu
CC^-opal (mg/cm2) elektrická vodivost (S/cm) podél napříč
120
110
154
154 130 140 117 142 111
Koks podle vynálezu se vyznačuje nepatrným CC^-opalem a vysokou elektrickou podélnou vodivostí. Jeho struktura je přes vyšší vodivost ve srovnání s běžným koksem ze smoly jemnější a rovnoměrně mozaikovitá, jak je ve srovnání ukázáno na metalografickém výbrusu.
Výhody způsobu koksování podle vynálezu spočívají v krátké době koksování 0,5 až
1,5 hodiny, v nepatrných investičních nákladech a šetrných podmínkách. Kromě uvedeného je možné jemný podíl vyrobeného koksu vést zpět a koksovat společně se zpracovávanou smolou.
Vzhledem k rovnoměrné mozaikovité struktuře koks získaný postupem podle vynálezu je vhodný pro výrobu reaktorového grafitu. Je známo, že pro tento účel jsou obzvlášt vhodné koksy s nízkým anisotropním koeficientem.
100 hmotnostních dílů koksu vyrobeného postupem podle vynálezu se rozemele na zrnitost maximálně 0,5 mm a smísí se s 27,5 hmotnostními díly standardní smoly pro elektrody. Tato hmota se slisuje na testovací elektrody a při teplotě 900 ’c se vypálí. Z testovacích elektrod se vyříznou tyčinky, které se kalcinuji při teplotě 1 300 ’C, načež mají potom skutečnou hustotu 2,12 g/cm’ a tepelný součinitel roztažností (alfa) v podélném a příčném směru v rozmezí 20 až 200 *C 0^lfa//)= 4,6 . 10_6/K oC^lfa^ = 5,1 . 106/K.
Z toho se vypočte anisotropní koeficient alfa^/alfa^y 1,11. Tyčinky se při teplotě 2 700 *C grafitují. Jejich fyzikální vlastnosti jsou v následující tabulce srovnány s reaktorovým grafitem z gilsonitového koksu:
grafit podle vynálezu gilsonitový grafit
skutečná hustota (g/cm3) 2,18 2,16 2,19
koeficient tepelné roztažností
(20 až 1 000 ’C)
(/(alfaJlO-6 K-1 5,22 5,30 6,25
p((alfa/zJ 10-6 K_1 4,72 4,85 6,00
^(alfaz/alfazzJ 1,11 1,09 1,4
Jak ukazují hodnoty analýzy, je koks vyrobený podle vynálezu podstatně vhodnější pro výrobu reaktorového grafitu. Má pro koks z normální nečištěné tvrdé smoly nezvykle nízké koeficienty roztažností a malý anisotropní koeficient. Další jeho výhodou je nepatrný objem pórů.

Claims (2)

  1. předmEt VYNÁLEZU
    1. Způsob kontinuálního koksování smol, vyznačující se tím, že se tvrdá smola s teplotou měknutí podle Kraemera a Sarnowa alespoň 130 'c a koksovatelným zbytkem podle Brockmanna a Mučka alespoň 45 % hmotnostních koksuje v otočné trubkové peci vnějším vyhříváním při teplotě vnější stěny v rozmezí 500 až 800 c a době prodlení v rozmezí 0,5 až 1,5 hodiny, přičemž eventuálně vznikající napečeniny koksu se mechanicky rozpouštějí, vznikající plyny a páry se vedou v protiproudu ke koksované smole a získaný koks z nízkotepelné karbonizace se potom, například bez předchozího ochlazení, kalcinuje.
  2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že ke koksované tvrdé smole se vede v protiproudu inertní plyn.
CS186187A 1986-03-20 1987-03-19 Method of pitch continuous coking CS274289B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863609348 DE3609348A1 (de) 1986-03-20 1986-03-20 Verfahren zur kontinuierlichen verkokung von pechen und verwendung des gewonnenen kokses

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS186187A2 CS186187A2 (en) 1990-09-12
CS274289B2 true CS274289B2 (en) 1991-04-11

Family

ID=6296819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS186187A CS274289B2 (en) 1986-03-20 1987-03-19 Method of pitch continuous coking

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4764318A (cs)
EP (1) EP0237702B1 (cs)
JP (1) JPS62227991A (cs)
AT (1) ATE45587T1 (cs)
AU (1) AU585436B2 (cs)
CA (1) CA1268438A (cs)
CS (1) CS274289B2 (cs)
DE (2) DE3609348A1 (cs)
ES (1) ES2000091B3 (cs)
PL (1) PL151853B1 (cs)
ZA (1) ZA87673B (cs)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07118066A (ja) * 1993-10-22 1995-05-09 Tokai Carbon Co Ltd 高強度等方性黒鉛材の製造方法
US20060074598A1 (en) * 2004-09-10 2006-04-06 Emigholz Kenneth F Application of abnormal event detection technology to hydrocracking units
US7720641B2 (en) * 2006-04-21 2010-05-18 Exxonmobil Research And Engineering Company Application of abnormal event detection technology to delayed coking unit
US8862250B2 (en) 2010-05-07 2014-10-14 Exxonmobil Research And Engineering Company Integrated expert system for identifying abnormal events in an industrial plant
US10836969B2 (en) * 2016-09-27 2020-11-17 Cleancarbonconversion Patents Ag Process reacting organic materials to give hydrogen gas

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2357621A (en) * 1941-07-30 1944-09-05 Max B Miller & Co Inc Apparatus for coking petroleum residues
US3316183A (en) * 1963-12-12 1967-04-25 Exxon Research Engineering Co Shaped carbon articles and method of making
DE1796129A1 (de) * 1968-09-05 1972-03-02 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von metallurgischem Formkoks
US3756791A (en) * 1971-06-09 1973-09-04 Bethlehem Steel Corp Al and or coal derivatives method for simultaneously calcining and desulfurizing agglomerates co
US4053365A (en) * 1975-12-02 1977-10-11 Great Lakes Carbon Corporation Rotary calciner
DE2627479C2 (de) * 1976-06-18 1983-09-22 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Verwendung eines Formkokses als Adsorptionsmittel für Schwefeloxide aus Abgasen
FR2385786A1 (fr) * 1977-03-28 1978-10-27 Nord Pas Calais Houilleres Procede permettant d'obtenir du coke moule a partir de charbons non cokefiables
US4218288A (en) * 1979-02-12 1980-08-19 Continental Oil Company Apparatus and method for compacting, degassing and carbonizing carbonaceous agglomerates
DE2925202A1 (de) * 1979-06-22 1981-01-15 Rupert Hoell Verfahren und vorrichtung zur pyrolyse von kunststoff, kohlenwasserstoffhaltigem sondermuell etc.
US4303477A (en) * 1979-06-25 1981-12-01 Babcock Krauss-Maffei Industrieanlagen Gmbh Process for the pyrolysis of waste materials
CH645401A5 (de) * 1980-08-21 1984-09-28 Alusuisse Verfahren zur herstellung von entschwefeltem koks fuer in der aluminiumelektrolyse eingesetzte anoden.
US4369171A (en) * 1981-03-06 1983-01-18 Great Lakes Carbon Corporation Production of pitch and coke from raw petroleum coke
DE3125609A1 (de) * 1981-06-30 1983-01-13 Rütgerswerke AG, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung von kohlenstofformkoerpern
CA1260868A (en) * 1984-04-11 1989-09-26 Izaak Lindhout Process for calcining green coke

Also Published As

Publication number Publication date
PL264723A1 (en) 1988-05-12
EP0237702A3 (en) 1988-02-10
EP0237702A2 (de) 1987-09-23
ZA87673B (en) 1987-09-16
JPS62227991A (ja) 1987-10-06
ES2000091B3 (es) 1989-10-16
DE3760453D1 (en) 1989-09-21
DE3609348A1 (de) 1987-09-24
ATE45587T1 (de) 1989-09-15
EP0237702B1 (de) 1989-08-16
ES2000091A4 (es) 1987-12-01
AU7043487A (en) 1987-09-24
PL151853B1 (en) 1990-10-31
CS186187A2 (en) 1990-09-12
AU585436B2 (en) 1989-06-15
CA1268438A (en) 1990-05-01
US4764318A (en) 1988-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10329490B2 (en) Method of and system for producing solid carbon materials
US5171406A (en) Fluidized bed selective pyrolysis of coal
CN206033677U (zh) 粉煤干馏装置
US2734853A (en) Integrated coking and calcining process
JPS6345436B2 (cs)
US7008459B1 (en) Pretreatment process to remove oxygen from coal en route to a coal pyolysis process as a means of improving the quality of the hydrocarbon liquid product
CN108893130A (zh) 一种粉煤干馏装置及粉煤干馏方法
CS274289B2 (en) Method of pitch continuous coking
US3455789A (en) Process for continuous carbonization of coal
US1639417A (en) Method of carbonizing fuel
CN105647552B (zh) 一种煤干馏与煤催化裂化组合工艺方法
Mufandi et al. The comparison of bio-oil production from sugarcane trash, napier grass, and rubber tree in the circulating fluidized bed reactor
US2977299A (en) Production of chemical products from coal products
US1639356A (en) Process of making activated carbon
KR20250046532A (ko) Cog 부산물을 이용한 활성탄소 제조장치 및 방법
US2922752A (en) Continuous carbonization process and apparatus
US1927244A (en) Distillation of hydrogenated oil residues
US4288293A (en) Form coke production with recovery of medium BTU gas
US2714086A (en) Chemical modification of coal into hydrocarbon oils and coke
RU2502783C1 (ru) Способ термохимической переработки нефтяных шламов или кислых гудронов в смесях с твердым природным топливом для получения жидких продуктов и твердых остатков
SU1151569A1 (ru) Способ замедленного коксовани нефт ных остатков
RU2009162C1 (ru) Способ получения топливных дистиллятов
CN109868162A (zh) 一种裂解气除焦油装置
US2768937A (en) Distillation of volatile matters of carbonaceous materials
US2874092A (en) High-temperature, low-contact time coking process