DE2317394A1

DE2317394A1 - Verfahren zur herstellung von hochwertigem petrolkoks von elektrodenqualitaet

Info

Publication number: DE2317394A1
Application number: DE2317394A
Authority: DE
Inventors: Daniel Fredrick Cameron; Gary Curtis Hughes; Harry Richard Janssen; City Okla Ponca
Original assignee: Continental Oil Co
Current assignee: ConocoPhillips Co
Priority date: 1972-06-12
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1974-01-03
Also published as: FR2187876A1; CA992481A; ES414120A1; IT980272B; AT359971B; ZA732064B; NO138150C; NL7308160A; DE2317394C2; AR201661A1; BR7303949D0; ATA509873A; JPS6035394B2; BE818961Q; NO138150B; GB1378123A; JPS4933901A; FR2187876B1

Description

P 6077 f.

CONTIRENTAL OIL COMPANY

P.O. Box 1267

Ponca City, Oklahoma 74601

USA

Verfahren zur Herstellung von hochwertigem Petrolkoks von

Elektrodenqualität

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochwertigem Petrolkoks von Elektrodenqualität aus Erdöl, bei dem der Rückstand der ersten Rohöldestillation einer verzögerten Verkokung unterworfen wird unter ausschließlicher Bildung eines hochwertigen Petrolkokses von Elektrodenqualität, bei dem es sich um ein kontinuierliches Verfahren handelt, bei dem die Durchführung von Blockformungsoperationen nicht mehr erforderlich ist.

Hochwertiger Petrolkoks (premium quality petroleum coke) wird bereits seit vielen Jahren hergestellt und mit den verschiedensten Namen bezeichnet. So wird beispielsweise hochwertiger Petrolkoks als Koks Nr. 1, Koks von Elektrodenqualität, Nadelkoks oder hochwertiger Koks (premium coke)

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bezeichnet. In erster Linie wird dieser hochwertige Koks gemahlen, calciniert und dann in multikristallinen,synthetischen Graphit überführt und zu Elektroden verformt, die in hüttenmännischen Elektroöfen verwendet werden. Dieser Kokstyp unterscheidet sich von dem gewöhnlichen oder "regulären" Petrolkoks durch sein metallisches, gestreiftes, kristallines Aussehen und seine Tendenz, in längliche splittrige Partikel zu zerbrechen, wenn er zerkleinert wird. Der reguläre oder gewöhnliche Petrolkoks ist mehr oder minder amorph und hat ein dunkles, schwammartiges Aussehen und zerbricht zu Klumpen von unregelmäßiger Gestalt.

Die für die Herstellung von hochwertigem Koks bisher verwendeten Hauptausgangsmaterialien waren sorgfältig ausgewählte hocharomatische Rückstände aus katalytischen und thermischen Krackverfahren, die zur Entfernung der sogenannten normalen verunreinigenden "Koksbildner" weiterbehandelt wurden, wie es in der US-Patentschrift 2 775 5^9 angegeben ist. In dieser Patentschrift ist auch angegeben, daß die Anwesenheit des Rückstandes der ersten Rohöldestillation (reduced crude) selbst in sehr geringen Prozentsätzen von weniger als 1 Gew.-% zur Bildung eines Kokses führt, der als hochwertiger Koks nicht geeignet ist, sondern die Eigenschaften von regulärem Petrolkoks aufweist und in der Regel als solcher bezeichnet wird.

In der US-Patent sehr if t 2 922 755 ist ein Verfahren beschrie-' ben, nach dem der Rückstand der ersten Rohöldestillation mit thermischem Teer gemischt werden kann unter Bildung einer Mischung, die nach der Durchführung eines verzögerten Verkokungsverfahrens zu einem hochwertigen Koks führt, wenn der Rückstand der ersten Rohöldestillation in einer Menge innerhalb des Bereiches von etwa 10 bis etwa 30 Gew.-% vorliegt. Bisher wurde hochwertiger Koks (premium coke) durch Durchführung

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des Verfahrens unter Bildung von Blöcken hergestellt. Der bei der Herstellung von regulärem Koks gebildete thermische Teer oder die gebildeten Gasöle wurden abgetrennt und getrennt in die Verkokungseinrichtung in Form von Blöcken eingeführt zur Herstellung von hochwertigem Koks, wobei die Beschickung für die Verkokungseinrichtung in erster Linie aus thermischem Teer bestand.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von hochwertigem Petrolkoks aus dem Rückstand der ersten Rohöldestillation auf kontinuierlichem V/ege anzugeben, bei dem die Durchführung von Blockbildungsoperationen (blocked out operations) mit einer getrennten Zufuhr von thermischem Öl nicht erforderlich ist. Ziel der Erfindung ist es ferner, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe es möglich ist, aus einer Beschickung, die nur aus dem Rückstand der ersten Rohöldestillation (topped virgin crude) besteht, ausschließlich einen hochwertigen Koks herzustellen, der für die Herstellung von Elektroden geeignet ist, wie sie in hüttenmännischen Öfen (Hochöfen) verwendet werden. Ziel dex' Erfindung ist es ferner, ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von 100 % hochwertigem Petrolkoks aus einem Ausgangsmaterial aus einem Rohöldestillationsrückstand anzugeben, bei dem kein thermischer Teer aus einer getrennten Herstellungsquelle zugegeben werden muß und bei dem das erhaltene Endprodukt einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von

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weniger als etwa 5jO χ 10 , vorzugsweise von etv/a 3>5 x 10 ' aufweist.

Es wurde nun gefunden, daß diese Ziele erreicht werden können mit Hilfe eines kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung von 100 °/o hochwertigem Koks aus einem Ausgangsmaterial, das aus dem Rückstand der ersten Rohöldestillation als einzigem frischem Ausgangsmaterial und intern hergestelltem thermischem Teer besteht, der mit dem Rückstand der ersten Röhöldestilla-

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- Z₁. -

tion in einer solchen Menge gemischt wird, daß die Mischung etwa 30 bis etv/a 60 Gew.-% an Rückstand der ersten Rohöldestillation und etwa 70 bis etwa 40 Ge\v,-% an intern hergestelltem thermischem Teer enthält.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von hochwertigem Petrolkoks von Elektrodenqualität, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man

(a) in den unteren Abschnitt einer Verkokungsfraktioniereinrichtung den Rückstand der ersten Rohöldestillation (topped virgin crude oil) einführt, \

(b) in den unteren Abschnitt der gleichen ■Verkokungsfraktioniereinrichtung thermischen Teer aus einer thermischen Krackfraktioniereinrichtung einführt,

(c) aus dem unteren Abschnitt der Verkokungsfraktioniereinrichtung eine Mischung aus dem Rückstand der ersten Rohöldestillation und thermischem Teer abzieht und diese in einen Verkokungsofen überführt,

(d) die Mischung der Stufe (c) in dem Verkokungsofen auf eine Temperatur von etwa 4-96 bis etwa 5O1,5°C (925 bis 935°F) erhitzt und in eine verzögerte Verkokungstrommel (Nachverkokungstrommel) überführt, die bei einem Druck von etwa 5»57 bis etv/a 6,27 kg/cm (65 bis 75 psig) und einer Dampfauslaß- ' temperatur von etwa 4-51,5 bis etv/a 4-60⁰C (84-5 bis 860⁰F) betrieben wird,

(e) aus dem oberen Abschnitt der Verkokungstrommel der Stufe (d) Verkoker-Gasöl abzieht und es in eine Schnelldestillationszone (flash zone) der Verkokungsfraktioniereinrichtung der Stufe (a) einführt,

(f) das Verkoker-Gasöl der Stufe (e) in der Verkokungsfraktioniereinrichtung fraktioniert unter Bildung eines schweren Gasöls und eines leichten Gasöls,

(g) das schwere GasÖl der Stufe (f) in eine Ansaugtrommel (surge drum) und dann in die thermische Krackfraktionierein-

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richtung der Stufe (b) überführt,

(h) das leichte Gasöl der Stufe (f) in die thermische Krackfraktioniereinrichtung der Stufe (b) überführt, (i) das leichte Gasöl der Stufe (h) in einen Leichtöl-Krackofen einführt und das Produkt aus dem Ofen an einen Punkt in der Nähe des Bodens der thermischen Krackfraktioniereinrichtung zurückführt,

(j) das schwere Gasöl der Stufe (g) in einen Schweröl-Krackofen einführt und das Produkt des Ofens an einen Punkt in der Nähe des Bodens der thermischen Krackfraktioniereinrichtung zurückführt,

(k) aus dem unteren Abschnitt der thermischen Krackfraktio- \ niereinrichtung thermischen Teer abzieht und diesen in den unteren Abschnitt der Verkokungsfraktioniereinrichtung in Stufe (b) überführt,

(l) aus dem unteren Abschnitt der verzögerten Verkokungstrommel der Stufe (d) Koks abzieht und
(m) die Stufen (a) bis (l) kontinuierlich wiederholt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von 100 % hochwertigem Koks aus dem Rückstand der ersten Rohöldestillation als Ausgangsmaterial ohne Zugabe von getrenntem thermischem Teer aus irgendeiner anderen Quelle. Bei diesem Verfahren wird der Rückstand der ersten Rohöldestillation in eine Verkokungsfraktioniereinrichtung eingeführt, in der er mit innerhalb des Systems (intern) gebildetem thermischem Teer gemischt wird. Diese Mischung aus dem Rückstand der ersten Rohöldestillation und intern gebildetem thermischem Teer wird in einen Verkokungsofen überführt, in dem sie erhitzt v/ird, und anschließend wird sie in Verkokungstrommeln eingeführt, in . denen der verzögerte Verkokungsprozeß (die Nachverkokung) stattfindet. Das Verkoker-Gasöl aus den. Verkokungstrommcln wird in die Verkokungsfraktioniereinrichtung zurückgeführt,

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_fin der es in schweres Gasöl und leichtes Gaaöl aufgespalten wird. Das leichte Gasöl wird in, eine thermische Krackfraktioniereinrichtung und dann in einai Leichtöl-Krackofen eingeführt, aus dem die Produkte in die thermische Krackfraktioniereinrichtung zurückgeführt werden. Das schwere Gasöl.aus der Verkokungsfraktioniereinrichtung wird in eine Ansaugtro.mmel (surge drum) und dann in die thermische Krackfraktioniereinrichtung und aus dieser in den Schweröl-Krackofen überführt, in dem es gekrackt und in die thermische Krackfraktioniereinrichtung zurückgeführt wird. Die Mischung aus den thermischen Teeren aus dem Leichtöl-Krackofen und dem Schweröl-Krackofen v/ird aus dem unteren Abschnitt der thermischen Krackfraktioniereinrichtung abgezogen und in die Ve rkokungsfraktionier- ^x einrichtung zurückgeführt, in der sie mit dem. Rückstand der ersten Rohöldestillation gemischt wird und den Kreislauf vervollständigt. Der in der Verkokungstrommel gebildete Koks v/ird am Boden der Kokstronmel abgezogen und durch Calcinieren weiterverarbeitet unter Bildung eines Kokses, der sich für die Herstellung von Elektroden, wie_ sie in hüttenmännischen Öfen (Hochöfen) verwendet werden, eignet. Bei dem gesamten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Koks handelt es sich um einen hochwertigen Koks, der für die Herstellung von Elektroden geeignet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende 'Zeichnung näher erläutert. Auf dieser Zeichnung ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verkokungsverfahrens zur Herstellung von 100 % hochwertigem Koks aus einem Ausgangsmaterial·, das aus dem Rückstand der ersten Rohöldestillation besteht, schematisch dargestellt.. ..

In der beiliegenden Zeichnung ist eine Verkokungsfraktioniereinrichtung 1 ..dargestellt, die Zuführungs- und Abfülirungs- _ Verteilungsleitungen zum Einführen und Entfernen von frischen Produkten aus der Verkokungsfraktioniereinrichtung 1 aufweist.

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In den unteren Abschnitt der Verkokungsfraktioniereinrichtung 1 wird der Rückstand der ersten Rohöldestillation (reduced crude) eingeführt. Die Bodenprodukte aus der Verkokungsfraktioniereinrichtung 1 werden in den Verkokungsofen 5 eingeführt, in dem die Beschickung erhitzt wird, und anschließend werd.en sie in eine Verkokungstrommel 7 eingeleitet, in der eine verzögerte Verkokung erfolgt. Die Uberkopfprodukte, die Verkoker-Gasöl enthalten, werden aus dem oberen Abschnitt der Verkokungstrommel 7 in die Verkokungsfraktioniereinrichtung

I überführt. Die Über kopf produkte aus der Verkolomgsfraktioniereiireichtung 1 gelangen in den Abscheider 3» in dem Gas, V/asser und leichte Kohlenwasserstoffe entfernt werden. Aus einem oberen Abschnitt der Verkolauigsfraktioniereinrichtung 1 wird leichtes Gasöl abgezogen und in einen unteren Abschnitt einer thermischen Krackfraktioniei'einrichtung 13 eingeführt. Das leichte Gasöl gelangt in den Leichtgasöl-Krackofen 17» in dein es gekrackt wird, und die dabei erhaltenen Produkte v/erden in die thermische Krackfraktioniereinrichtung 13 zurückgeführt. Das schwere Gasöl wird von einem unteren Boden der Verkokungsfraktioniereinrichtung 1 abgezogen und in eine Gasöl-Ansaugtrommel

II und anschließend in einen unteren Abschnitt der thermischen Krackfraktionier einrichtung 13 überführt. Das schwere Gasöl wird in einen Schwergasöl-Krackofen 19 eingeführt, in dem es gekrackt wird, und die dabei erhaltenen Produkte werden in die thermische Krackfraktioniereinrichtung 13 zurückgeführt. Die Überkopfprodukte der thermischen Krackfraktioniereinrichtung 13 werden in den Abscheider I5 eingeführt, in dem Gas, Wasser und leichte Kohlenwasserstoffe abgetrennt werden. Die mittleren * Produkte eines oberen Abschnitts der thermischen Krackfraktioniereinrichtung 13 werden in einen Brennstofföl-Abstreifer 9 überführt und aus dem Brennstofföl-Abstreifer 9 wird ein Bodenprodukt gewonnen, das als Brennstoffdestillat bezeichnet wird. Das Bodenprodukt aus der thermischen Krackfraktioniereinrichtung 13, das die thermischen Teere aus den Kracköfen

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enthält, gelangt in den unteren Abschnitt der Verkokungsfraktioniereinrichtung 1, in der es mit dem Rückstand der ersten Rohöldestillation von einer äußeren Quelle gemischt wird und die Produkte aus dem unteren Abschnitt der Verkokungsfraktioniereinrichtung 1 werden in den Verkokungsofen 5 eingeführt und der Kreislauf wird wiederholt. Aus dem Boden der Verkokungstrommel 7 wird Koks ausgetragen, der in eine (nicht dargestellte) Calciniereinrichtung überführt wird. Der in der Verkokungstrommel 7 erzeugte Koks ist ein hochwertiger Koks, der sich für die Herstellung, von Elektroden eignet. Der in die Verkokungsfraktioniereinrichtung 1 eingeführten Beschickung aus dem Rückstand der ersten RohÖldestillation können andere,im Handel erhältliche,(gekaufte) Teere \ zugesetzt werden und diese Zugabe von käuflichem thermischem Teer, wie z.B. Äthylenteer, stört bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht. Eine typische Menge an in diesem Verfahren zugesetztem Äthylenteer beträgt etwa 5 "bis etwa 10 Gew.-%. Bei dieser Stufe handelt es sich um eine Gegebenenfallsmaßnahme, die auch weggelassen werden kann.

Eine typische Anlage, in der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, kann als vollständig in sich abgeschlossene Batterieanlage (battery limits plant) bezeichnet werden. Sie besteht aus einer verzögerten Verkokungseinheit, einer thermischen Krackeinheit, einer Gasgewinnungseinheit mit Produktbehandlungseinrichtungen, einer Kokscalciniereinheit, Anwendungseinrichtungen und einer Einheit für die Aufbewahrung des Produktes und des Ausgangsmaterials mit Beschickungseinrichtungen. Dieses Verfahren kann so geführt werden, daß aus einem Ausgangsmaterial, das zu 100 % aus frischem Rückstand der ersten Rohöldestillation besteht, dem gegebenenfalls etwa 5 bis etwa 10 % Äthylenteer zugesetzt werden können, 100 % hochwertiger Koks gebildet worden. Neben dem Koks entstehen bei" dem Verfahren Brennstoffgas, LPG, Propan, Butan, leichtes Naphtha, schweres Naphtha, Brennstoffdestillat

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und Eußöl.

Eine Anlage, in der dieses Verfahren angewendet wird, ist als neuartig und einzigartig anzusehen, da es damit möglich ist, aus einem minderwertigen Ausgangsmaterial aus dem Eückstand der ersten Eoholdestillation hochwertigen Koks (keinen regulären Koks) zu erzeugen. Bei richtiger Anwendung dieses Verfahrens ist es nun möglich, hochwertigen Koks (mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) von weniger als 5iO x 10"*') zu erzeugen. In dem erfindungsgemäßen Verfahrensschema ist eine typische verzögerte Verkokungseinrichtung mit einer thermischen Krackeinrichtung kombiniert. Bisher konnte hochwertiger Koks nur dadurch hergestellt werden, daß man in eine Anlage Block-¹ formungsoperationen ("blocked out operation) durchführte. Der "bei der Herstellung von regulärem Verkokergasöl erzeugte thermische Teer wurde abgetrennt und zur Herstellung von hochwertigem Koks getrennt in die Verkokungseinrichtung eingeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt demgegenüber ein kontinuierliches Verfahren dar, in der das gesamte, dem System zugeführte Ausgangsmaterial aus einem frischen Eückstand der ersten Eoholdestillation besteht.

Eine typische Arbeitsweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist folgende: ein frischer Eückstand einer ersten Eoholdestillation (virgin reduced crude oil) mit einem spezifischen Gewicht von etwa 26 bis etwa JO API wird mittels eines "'ärmeaustauschers auf etwa 3"16⁰G (600⁰I¹) vorerwärmt und in den unteren Abschnitt einer Verkokungsfraktioniereinrichtung eingeführt. Die Temperatur am Boden der Verkokungsfraktioniereinrichtung wird, bei etwa $60 bis etwa 393°C (680 bis 740⁰F) gehalten. Vor der Einführung des Eückstandes der ersten Eoholdestillation in die Verkokungsfraktioniereinrichtung kann diesem ein handelsüblicher (gekaufter) Teer, wie z.B. Äthylenteer, mit einem spezifischen Gewicht von etwa 3,0 bis etwa 6,0° API zugesetzt werden. Die Funktion des gekauften Teers besteht darin, die Koks-

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ausbeute zu erhöhen und die Menge an gebildetem LPG und Naphtha herabzusetzen. Er kann die Qualität des Kokses geringfügig beeinträchtigen, Versuche haben jedoch gezeigt,, daß keine wesentliche Änderung der Koksqualität festzustellen ist, wenn der Teer weggelassen wird". Zusätzlich zu dem frischen Ausgangsmaterial v/ird heißer thermischer Teer aus der Krackeinheit mit einer Temperatur von 4-44,5°C (827°ΐΟ und einem spezifischen Gewicht von etwa 3jO bis etwa 5*0° API in den unteren Abschnitt der Verkokungsfraktioniereinrichtung eingeführt. Die Bodenfraktion der Verkokungsfraktioniereinrichtung, die praktisch den gesamten Rückstand der ersten Rohöldestillation enthält, wird in einen Verkokungsofen gepumpt _f in dem sie auf etwa 384,5 bis etwa 498⁰G (724 bis 928°C) er- \ hitzt wird. Das spezifische Gewicht dieser Beschickung für den Verkokungsofen beträgt etwa 14 bis etwa 16° API. Aus dem Ofen gelangt das Bodenprodukt in eine von zwei Verkokungstrommein, die bei etwa 5»57 bis etwa 6,27 kg/cm (65 bis 73 psig). betrieben werden. Der Betrieb der Verkokungstrommeln erfolgt in der Regel in 24 Stunden-Cyclen, wobei eine Trommel gefüllt wird, während die andere von dem Koks entleert wird«, Die aus der Verkokungstrommel überkopf abgehenden Dämpfe werden in die Schnelldestillationszone (flash zone) der Verkokungsfraktioniereinrichtung zurückgeführt. In den Verkokungstrommeln v/ird Koks gebildet und er kann zur weiteren Behandlung, beispielsweise zum Calcinieren, ausgetragen werden. Nach dem Calcinieren liegt der Koks in einer Qualität vor, die für die Verwendung für Elektroden und für das Arbeiten in einem hüttenmännischen Ofen geeignet ist. Direkt aus der verzögerten Verkokungsfraktioniereinheit werden ein schweres Verkokergasöl mit einem spezifischen Gewicht von etwa 14 bis etwa 18° API und ein leichtes Verkokergasöl mit einem spezifischen Gewicht von etwa 35 bis etwa 39° API erzeugt. Das schwere Verkokergasöl wird über eine Beschickungsansaugtrommel in eine thermische Krackeinheit eingeführt. Das leichte Verkokergasöl gelangt direkt in die th'er-

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mische Krackfraktioniereinrichtung. Bei den Uberkopfprodukten der Verkokungsfraktioniereinrichtung handelt es sich um ein feuchtes Verkokergas und Verkokernaphtha.

In der thermischen Krackeinheit werden sowohl das leichte als auch das schwere Verkokergasöl verarbeitet unter Bildung von Teer und leichteren Produkten. Es werden zwei Iiracköfen verwendet: ein Schweröl-Krackofen zum Kracken des schweren Gasöles bei mäßigen Bedingungen und ein Leichtöl-Krackofen zum Kracken des leichten Gasöles bei schärferen Bedingungen. Bei den Produkten der theridischen Krackeinheit handelt es sich um feuchtes Gas, thermisches Naphtha, Brennstoffdestillat und nichtabgestreiften thermischen Teer.

Beide Abströme der thermischen Kracköfen werden in die Schnelldestill at ionszone (unmittelbar unterhalb des Schwergasölbodens) (-Sammlers)) der thermischen Krackfraktioniereinrichtung eingeführt» Die Temperatur der Schnelldestillationszone wird so eingestellt, daß die Menge an Gasöl in dem thermischen Teer minimal gehalten wird.

Der aus der Verkokungstrommel ausgetragene Grünkoks kann in einer Calciniereinheit weiterverarbeitet werden. Die Ausbeute an calciniertem Koks betrügt etwa 80 %.

Der Verkokungsofen wird bei einer Auslaßtemperatur von etwa 4-90 bis etwa 501,5°C (925 bis 955⁰I¹) betrieben. Die verzögerte Verkokungstrommel wird bei einen Druck von etwa 5₅57 "bis etwa 6,27 kg/cm (65 bis J5 psi) und bei einer Dampfauslaßtemperatur von etwa 4-51,5 "bis etwa 460°C (84-5 bis 860°?) betrieben. In der nachfolgenden Tabelle sind typische Eigenschaften des in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Rückstandes der ersten Rohöldestillation angegeben.

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Tabelle I

spezifisches Gewicht in API	27,	9	(405)
Anfangssiedepunkt in ⁰C (⁰J¹)	206	(522)
5%	272	»5 (713)
10	378	(788)
20	420	(842)
30	450	,5 (893)
40	478	,5 (961)
50	516	(1002)
60	539

Der Äthylenpyrolyseteer, der als Gegebenenfallsmaßnahme in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird, hat die in der folgenden Tabelle angegebenen typischen Eigenschaften.

Tabelle II

spezifisches Gewicht in ⁰API 5j5

Anfangssiedepunkt in ⁰C (⁰P) 188 (370)

5 % 212 (413)

10 218 (424)

20 233 (452)

30 248,5 (479)

40 264 (507)

50 287. (548)

60 313 (595) .■■■'■

70 . 350 (662) -

80 401,5 (755)

90 432 (810)

Bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Koks handelt es sich um einen hochwertigen Koks von Elektrodenqualität, der nach dem richtigen Calcinieren die in der folgenden Tabelle angegebenen typischen Eigenschaften auf v/eist.

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Tabelle III

Schwefel, Gew.-% 0,22

flüchtige Bestandteile, Gew.-% 0,4

Asche, Gew.-% 0,12

Feuchtigkeit, Gew.-^ Null

reale Dichte in g/cnr 2,12

spezifischer Widerstands-Index 1,42

Wärmeausdehnungskoeffizient (graphi- _n

tiert) 1/⁰C 3,5 x 10""'

Bei der Durchführung des erfindungsgeinäßen Verfahrens besteht die Beschickung für den Verkokungsofen aus einer Mischung aus etwa 30 bis etwa 60 Gevi.~% Rückstand der ersten Rohöldestillation und etwa 70 bis etwa 40 Gew.-% thermischen Teer, der innerhalb des Systems hergestellt worden ist. Eine bevorzugte Mischung besteht aus etwa 50 Gew.-% Rückstand der ersten Rohöldestillation und etwa 50 Gew.-/£ intern hergesteintem thermischem Teer. Bei dem hier verwendeten Ausdruck "thermischer Teer" handelt es sich um einen Teer, wie er beim thermischen Kracken von Gasölen, bei der Wasserdampfkrackung zur Herstellung von Äthylen, bei der katalytischen Krackung von Gasölen oder bei irgendwelchen Kohlenwasserstoffkrackverfahren, bei denen Wärme angewendet wird, gebildet wird.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend an Hand spezifischer Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch klar, daß diese in vielerlei Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von hochwertigem Petrolkoks von Elektrodenqualität, dadiirch gekennzeichnet, daß man

(a) in den unteren Abschnitt einer Verkokungsfraktionier— einrichtung den Rückstand der ersten Rohöldestillation einführt,

(b) in den unteren Abschnitt der gleichen Verkokungsxralrtio— niereinrichtung thermischen Teer aus einer thermischen Krackfraktioniereinrichtung einführt,

(c) aus dem unteren Abschnitt der Verkokungsfraktionierein-r richtung eine Mischung aus dem Rückstand der ersten Rohöldestillation _aund thermischem Teer abzieht und diese in einen Verkokungsofen überführt,

(d) die Mischung der Stufe (c) in dem Verkokungsofen auf eine Temperatur von etwa 496 bis etwa 501,5°C (925 bis 935°F). erhitzt und sie in eine verzögerte Verkokungs'trommel einführt _t die bei einem Druck von etwa 5>57 bis etwa 6,27 kg/ca (65 bis 75 psig) und einer Dampfaus^aßtemperatur von et-.va 451,5 Ms etwa 460⁰C (845 bis 860⁰P) betrieben wird, -

(e) aus dem oberen Abschnitt der Verkokungstrommel der Stufe (d) ein Verkoker-Gasöl abzieht und dieses in eine Schnelldestillat ionszone der Verkokungsfraktioniereinrichtung der Stufe (a) einführt,

(f) das Verkoker-GasÖl der Stufe (e) in der Verkokungsfraktioniereinrichtung fraktioniert unter Bildung eines schv/eren Gasöls und eines leichten Gasöls,

(g) das schwere Gasöl der Stufe (f) in eine Änsaugtrommel und dann in die thermische Krackfraktioniereinrichtung der Stufe (b) einleitet,

(h) das leichte Gasöl der Stufe (f) in die thermische Krackfraktioniereinrichtung der Stufe (b) einführt,

(i) das leichte Gasöl der Stufe (h) in einen Leichtöl-Krackofen einführt und das Produkt des Krackofens an einen Punkt in der

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Nähe des Bodens der thermischen Krackfraktioniereinrichtung zurückführt,

(j) das schwere Gasöl der Stufe (g) in einen Schweröl-Krackofen einführt und das Produkt aus dem Krackofen an einen Punkt in der Nähe des Bodens der thermischen Krackfraktioniereinrichtung zurückführt,

(k) aus dem Boden der thermischen Krackfraktioniereinrichtung thermischen Teer abzieht und diesen in den unteren Abschnitt der Verkokungsfraktioniereinrichtung der Stufe ("b) überführt, (l) aus dem Boden der verzögerten Verkokungstroinmel der Stufe (d) den gebildeten Koks abzieht und
(m) die Stufen (a) bis (l) kontinuierlich wiederholt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe (c) eine Mischung verwendet, die zu etwa 30 bis etwa 60 Gew.-% aus dem Rückstand der ersten Rohöldestillation und zu etwa 70 bis etwa 40 Gew.-% aus thermischem Teer besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Rückstand der ersten Rohöldestillation in der Stufe (a) etwa 5 "bis etwa 10 Gew.-/o Äthylenpyrolyseteer zusetzt.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß man einen Rückstand der ersten Rohöldestillation mit den folgenden Eigenschaften verwendet; spezifisches Gewicht in ⁰API 27»9 Anfangssiedepunkt in ⁰C (⁰F) 206 (403)

5 % 272 (522)

10 378,5 (713)

20 420 (788)

30 45O (842)

40 478,5 (893) .

50 516,5 (961)

60 539 (1002)

30 9 88 1 /0 32 1^:

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe (1) einen Koks

erhält, der nach- dem Calcinieren die folgenden Eigenschaften

aufweist:

Schwefel, Gew.-% 0_$22

flüchtige Bestandteile, Gew_o-% Q_S4

Asche, Gew.-% 0₈12

Feuchtigkeit, Gew.-% lull

reale Dichtejg/ccm 2,12

spezifischer Widerstands-Index 1,

Wärmeausdehnungskoeffizient (graphi- _n

tiert) 1/°C 3,5 x 10"^/

6. Verfahren nach mindestens einem__der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet_$ daß man einen Äthylenpyrolyseteer mit den folgenden Eigenschaften verwendet; spezifisches Gewicht in ⁰API 5₅5 Anfangssiedepunkt in ⁰C (⁰P) 188 (370)

5 % 212 (413)

10 218 (424)

20 233 (452)

30 248,5 (479)

40 264.(507)

50 287 (548)

60 313 (595)

70 ■ 350 (662)

80 401,5 (755)

90 432 (810)

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stufe (b) ein thermischer Teer verwendet wird_s der ein spezifisches Gewicht von etwa 3,0 bis etwa 5»0° API aufweist»

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7j dadurch gekennzeichnet, daß in der Stufe (c) eine Mischung

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mit einem spezifischen Gewicht von etwa 14,0 bis etwa 16,0° API verwendet wird.

9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Stufe (f) gebildete schwere Gasöl ein spezifisches Gewicht von etwa 14,0 bis etwa 18,0° API aufweist, während das in dieser Stufe gebildete leichte Gasöl ein spezifisches Gewicht von etwa 55»O bis etwa 39, O^p API hat.

10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im unteren Abschnitt der Verkokungsfraktioniereinrichtung der Stufe (a) zwischen etwa 360 und etwa 393°C (680 bis 740⁰P) gehalten wird«

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