DE2545296C3

DE2545296C3 - Verfahren zur Verkokung von Pyrolysebrennstofföl

Info

Publication number: DE2545296C3
Application number: DE19752545296
Authority: DE
Inventors: Thomas M. Scotch Plains N.J. Bennett
Original assignee: Lummus Co
Current assignee: Lummus Technology LLC
Priority date: 1974-10-15
Filing date: 1975-10-09
Publication date: 1982-03-04
Also published as: JPS5425921B2; SE425665B; CA1061271A; GB1521553A; FR2346434A1; IT1048238B; SE7511574L; DE2545296A1; FR2346434B1; JPS5164501A; DE2545296B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verkokung von Pyrolysebrennstofföl, das vor seiner Einfüllung in die Verkokungstrommeln den folgenden Verfahrensichritten unterworfen wird:

t) Zusatz von Schwefel zu dem Pyrolysebrennstofföl, bevor es in eine Aufweichtrommel eingeleitet wird,

b) Halten des Pyrolysebrennstofföls bei über 232⁰C mindestens 5 Minuten lang in der Aufweichtrommel.

»Verzögerter« Koks ist ein gefragter Handelsartikel für viele Verwendungsarten, zum Beispiel einschließlich zur Herstellung von Elektroden zur Erzeugung von Aluminium, zum Schmelzen von Eisen und zur Verwendung in anderen ähnlichen elektro-metallurgiichen Verfahren.

Bei eleklro-metallurgischen Verwendungsarten werden die charakteristischen Eigenschaften der elektriichen Leitfähigkeit des Koks, wenn er graphitiert ist, merklich wichtig, da die Wirksamkeit des Verfahrens zum großen Teil von den charakteristischen Eigenschaft ten der elektrischen Leitfähigkeit der Elektroden abhängt, die aus dem Koks gemacht sind

»Nadelkoks« ist für elektrc-metallurgische Verfahren besonders vorteilhaft und erzielt deshalb einen Preis auf dem Markt, da er für solche Verwendungsarten stark Verlangt wird*

»Nadelkoks« ist Koks* der, wenn er graphitiert ist, einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) hat, der "kleiner oder gleich 0,8 χ 10-⁶ pro ⁰C ist Koks, der solch einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat, ist bekanntenveise besonders für die Verwendung bei der Bildung von Elektroden mit großem Durchmesser bei elektro-metallurgischen Verfahren mit hohen Stromdichten geeignet, und zwar wegen seiner Widerstandsfähigkeit gegen das Absplittern und gegen andere Schäden, die durch Wä^mebeanspruchung entstehen, und wegen seinen Eigenschaften der hohen Leitfähigkeit, die die Wirksamkeit der elektro-metallurgischen Verfahren, bei denen er verwendet wird, erhöhen.
Chargenvorräte zur Herstellung von »verzögertem« Koks (delayed coke) schließen eine Anzahl kohlenstoffhaltigen Materialien ein, insbesondere Petroleumrestöle ebenso wie Kohle-Teer-Rückstände und andere Materialien mit ähnlicher Zusammensetzung.

Die Verwendung von Petroleumrestölen als Chargen-Vorräte zur Herstellung von Koks und Ruß ist in der Petroleumindustrie wohl bekannt Unter den möglicnen neueren Quellen für Chargenvorräte sind die Pyrolysebrennstofföle, die als Nebenprodukt in den Pyrolyse-Verfahren erhalten werden, die zur Herstellung von

Olefinen verwendet werden.

Jedoch hat man festgestellt, daß die Verwendung von Pyrolysebrennstoffälen als Chargenvorräte bei Verkokungsverfahren und bei der Herstellung von Ruß mit gewissen Nachteilen verbunden ist So hat man festgestellt, daß, wenn solche Chargenvorräte bei einem bekannten »verzögerten« Verkokungsverfahren verwendet werden, verschiedene Komponenten der »verzögerten« Verkokungseinheit durch Ablagerungen des Koks und des Polymers verstopft werden, wobei die Betriebswirksamkeit der Anlage verringert wird und das Verfahren industriell uninteressant wird.

In der DE-AS 2117 691 ist ein Verfahren zur verzögerten Verkokung von Pyrolysebrennstoffölen beschrieben, bei welchem

a) Schwefel in Öl gelöst wird,

b) mit Schwefel versetztes Öl vor der Verkokung auf 232 bis 315° C für 5 bis 120 Minuten bei 1,9 bis 9,5 kp/cm^J erhitzt wird,

c) in einem Verkokungsvorerhitzer bei 440 bis 538°C bei 1,8 bis 20 kp/cm² vorzugsweise bei 4,25 bis 9,5 kp/cm², erhitzt wird und

d) das Material bei 440 bis 527°C und 1,8 bis 9.5 kp/cm² verkokt wird.

Diesem Verfahren liegt die Aufgabe zugrunde, die Abscheidung von Koks und/oder Polymerisation bei verzögerter Verkokung zu verhindern.

In der US-Patentschrift 31 16 231 ist ein Verfahren zur Herstellung von Petroleumkoks beschrieben, das bei hohem Druck unter Erhitzen arbeitet.

Die US-Patentschrift 36 87 840 beschreibt ein Verfahren zum verzögerten Verkoken von Pyrolysebrennstoffölen, wobei

a) dem Pyrolysebrennstofföl vor Einführung in einen Aufweichtank Schwefel zugesetzt wird,

b) das Pyrolysebrennstofföl bei über 232°C mindestens 5 Minuten im Aüfweichfarik gehalten wird, bevor es dem Verkokungserhitzer zugeführt wird, und

c) der Heizschlangenauslaß und die Verkokungstrommci bei einem Drück größer 2,7 atü betrieben wird.

Auch dies vermeidet die Bildung von Verstopfungen im System.

Während das Verfahren der US-Patentschrift 36 87 840 bei der Lösung des nachteiligen Verstopfungsproblems erfolgreich ist, ist es nicht für die Herstellung von Koks mit der Premium-Qualität des »Nadelkoks« in einer konsistenten Art geeignet. Die Zusammensetzung des Pyrolyse-Heizöls ändert sich zu stark wegen dem unterschiedlichen Exaktheitsgrad des Pyrolyse-Verfahrens, in dem sie hergestellt sind, um eine gleichmäßig hohe Koksqualität vom Grade des »Nadelkoks« zu liefern.

Diese Verfahren liefern keine Chargenvorräte von im wesentlichen konsistenter Qualität.

Bei der Herstellung von Ruß ist es eine wirtschaftliche Notwendigkeit, einen Chargenvorrat zu benutzen, der für lange Verfahrensversuche verwendet werden kann, ohne Änderungen in der Produktqualität zu erzeugen, die von Änderungen der Chargenvorrat-Zusammensetzung entstehen.

Deshalb benötigt man ein Verbesserungsmittel für Pyrolysebrennstofföle, um eine konsiste'-te gleiche Chargenvorratsqualität zur Verwendung bei »verzögerten« Verkokungsverfahren und bei der Herstellung von Ruß zu erzeugen.

Somit liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zugrunde, Pyrolysebrennstofföle in gleiche Chargenvorräte von konstanter Qualität zur Herstellung von Premium-Grad »Nadelkoks« und Ruß umzuwandeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß man

c) das so behandelte Material auf eine Temperatur zwischen 454° C und 593° C bei einer Verweildauer von 8 bis UO Sekunden lang und bei einem Ausgangsdruck von 24,5 bis 42 atü erhitzt.

In einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Temperatur in der Heizzone 482° C bis 516° C und der Ausgangsdruck 24,5 bis 31,5 atü.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform beträgt die Verweildauer in der Heizzone zwischen 15 und 70 Sekunden.

In der DE-AS 21 17 691 und in aer US-PS 36 87 840 wird der Erhitzungsschritt vor dem VerkoKen in einer schonenden Weise durchgeführt, um das Materini nicht zu verändern. Bei der vorliegenden Erfindung wird der kennzeichnende Verfah, ensschritt bei genauer Einhaitung dieser Verfahrensstufe c) und bei besonders exakter Ausführungsweise so durchgeführt, daß eine gewünschte Änderung der Materialeigenschaften eintritt.

Die kohlenwasserstoffhaltigen Materialien, die das Pyrolyse-Heizöl enthalten und entsprechend den oben beschriebenen Verfahrensarten behandelt wurden, werden sodann bei einem »verzögerter·« Verkokungsverfahren oder bei der Rußherstellung entsprechend bekannten Verfahrensarten verwendet Bezüglich der Herstellung Von »Nadelkoks« verwendet man Vorzugs-Weise das in der US^Patentschrift 36 87 840 beschriebe·' ne Verfahren,

Auf Grund von Beobachtungen und Erfahrungen ist es klar, daß der Heizverfahrensschrilt, der oben mit (c) bezeichnet ist, eine Erhöhung der aromatischen Eigenschaften des Cifargenvorrats ergibt, die die Herstellung Von Koks begünstige^ der einen niedrigen CTE und gleichzeitig gute elektrische Leitfähigkeitseigenschaften hat, oder die Herstellung von einem Ruß mit hoher Qualität, wenn man entsprechend bekannten Verfahrensweisen vorgeht. Bezüglich dem »verzögerten« Verkoken ist die bevorzugte Verfahrensart die, die in der obengenannten US-Patentschrift 36 87 840 genannt wird.

Man hat festgestellt, daß der oben genannte Verfahrensschritt die charakteristischen Eigenschaften der instabilen kohlenwasserstoffhaltigen Materialien, wie z. B. der Pyrolysebrennstofföle, bedeutsam ändert, und aus den Chargenvorräten mit sich ändernder Zusammensetzung einen behandelten Chargenvorrat von im wesentlichen konsistenter Qualität liefert, der konsistent »Nadelkoks« von der höchsten Qualität erzeugt

Bezüglich der Herstellung von Ruß wird die Qualität des Chargenvorrats gewöhnlich in Weiten des »Bureau of Mines Correlation Index« (BMCI) gemessen. Je höher der BMCI ist desto besser ist das P Hprodukt Man hat festgestellt, daß, wenn man den Cha^pgenvorrat entsprechend der vorliegenden Erfindung behandelt, der BMCI des Chargenvorrats (gewöhnlich etwa 125, was annehmbar aber nicht der beste Wert ist) auf einen We.t in der Größenordnung von 138 bis 157 erhöht wird, wobei dieser Wert von der Anfangsqualität des Chargenvorrats und den verwendeten Betriebsbedingungen abhängt. Diese Steigerung des BMCI-Wertes zeigt eine merkliche Verbesserung der Qualitä· des Chargenvorrates an und dann der Qualität des daraus erzeugten Rußes.

Fig. 1 ist ein vereinfachtes schematisches Flußdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist ein vereinfachtes schematisches Flußdiagramm einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Der entsprechend der bevorzugten Aurführuigsform der vorliegenden Erfindung behandelte Chargenvorrat ist ein Pyrolysebrennstofföl. Pyrolysebrennstofföle sind di: schweren schwarzen Restöle, die oberhalb des Pyrolysebenzins sieden, d. h„ die oberhalb etwa 191 —218° C sieden und zusammen mit Olefinen bei der Pyrolyse der flüssigen kohlenwasserstoffhaltigen Chargenvorräte erzeugt werden. Diese Restöle sind wohl bekannt und werden z. B. in der US-Patentschrift 33 26 796 und 34 51 921 beschrieben und in den Patentschriften und Veröffentlichungen, die in den besagten Patenten genannt werden.

Zunächst wird Schwefel in den Chargenvorrat hineingemischt, bevor man das Pyrolysebrennstofföl in einen Aufweichtank leitet. Der Schwefel wird gegebenenM's zu dem Pyrolysebrennstofföl als elementarer Schwefel oder als geeignete organische Schwefelverbindung, wie z. B. ein Mercaptan, zugefügt. Weiche Form auch immer verwendet wird, die benutzte Menge muß ausreichen, daß der Schwefel in dem Pyrolysebrennstofföl in einer Menge von nicht weniger als etwa 25 Teilen pro Miiiion vorhanden ist. vorzugsweise in der Größenordnung von etwa 100 bis 200 ppm.

Um das Lösen des elementaren Schwefels b dem Öl zu erleichtern, ist es wünschenswert, dün Schwefel zu dem Öl bei einer Temperatur von etwa 38—149°C zuzufügen, vorzugsweise bei etwa 66—93° C Vorteilhaft terweise kann man diesen Arbeitsgang ausführen, indem man den Schwefel in einem Schraubenstrahl löst und anschließend die entstehende Lösung wieder in die Zufuhr mischt.

Das Pyrolysebrennstofföl wird sodann in einen Aufweichtank geleitet, in dem es einer »Aufweich«-Be' handlung unterworfen wird, die im wesentlichen darin besteht, das Öl in einem Gefäß bei einer hohen Temperatur zu halten, z. B. bei über 232° C₁ während einer Zeitdauer von mindestens 5 Minuten.

Die Aufweich-Behandlung ergibt Änderungen in den charakteristischen Eigenschaften des Pyrolysebfennstofföles, unter anderem eine merkliche Erniedrigung in seiner Eigenschaft, Koks und/oder ein Polymer in Leitungen, Heizvorrichtungen oder anderen Anlagen abzulagern, wodurch ein Verstopfen bewirkt wird.

Am Ende dieses Verfahrensschrittes wird das so behandelte Pyrolysebrennstofföl in eine Heizzone geleitet, in der es erfindungsgemäß in kennzeichnender Weise auf eine Temperatur zwischen 454°C und etwa 593° C erhitzt wird, vorzugsweise auf etwa 482⁰C bis 516° C. Der verwendete Ausgangsdruck, wenn das Öl diese Heizzone verläßt, beträgt etwa 21 bis 42 Atü, vnr-yiicTciypjcg £tw£ 24,5 bis 3! ** Αϊΰ. Gewöhnlich *A'ird die Heizbehandlung während einer Zeitspanne von etwa 8 bis 110 Sekunden ausgeführt, vorzugsweise zwischen 15 und 70 Sekunden lang. Die gewählte Temperatur, Druck- und Verweilzeiten des Pyrolysebrennstofföles in der Heizzone hängt von den charakteristischen Eigenschaften des Chargenvorrates und ebenso von den geforderten charakteristischen Eigenschaften des Produktes ab.

Der Grad, bis zu dem die Umwandlung stattfand, und die daraus folgende Eignung des behandelten Öles für die Herstellung von »Nadelkoks« und Ruß kann natürlich bereits mit geeigneten Verfahrenstests bestimmt werden. So liefert die Bestimmung des spezifischen Gewichtes oder der Viskosität ein geeignetes Anzeigen für die Umwandlung des Pyrolyse-Öles in einen Chargenvorrat von der gewünschten Gleichmäßigkeit Im allgemeinen ist es für die Herstellung von »Nadelkoks« mit hoher Qualität nötig, die Heizbehandlung bis zu einem Punkt auszuführen, so daß das API-Gewicht weniger als etwa -5,0 beträgt vorzugsweise zwischen - 5,0 und -10,0.

Das behandelte Material wird aus der Heizzone abgezogen und kann sodann zur Lagerung geleitet werden, wenn es später als Chargenvorrat verwendet wird, oder es kann direkt zur Rußherstellungseinheit geleitet werden oder verwendet werden, um »Nadelkoks« in einem »verzögerten« Verkokungsverfahren zu erzeugen.

Wenn es als Chargenvorrat in einem »verzögerten« Verkokungsverfahren verwendet wird, wie es in F i g. 2 dargestellt ist kann das behandelte öl als solches in das »verzögerte« VerVokungsverfahren geleitet werden. Jedoch bezieht man vorzugsweise ein Vorbehandlungsverfahren in den »verzögerten« Verkokungsbetrieb ein.

Diese Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind genauer in den Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen sind vereinfacht um die Beschreibung zu erleichtern und deshalb sind verschiedene bekannte Vorrichtungen, wie z. B. Ventile, Pumpen und ähnliches, nicht besonders gezeigt und verschiedene Verfahrenshilfsmittel, wie z. B. Wärmeaustausch, Kompression und ähnliches, sind nicht besonders erläutert

F i g. 1: Ein Pyrolysebrennstofföl, wie z. B. die schwere hochsiedende Fraktion, die beim Kracken der Petro-Ieumdestillate in Gegenwart von Dampf erhalten wird, um Olefine zu erzeugen, wird durch Leitung 10 eingeleitet Ein Schraubenstrahl dieser Zufuhr wird durch einen Behälter 2, der elementaren Schwefel

enthält hindurchgeleitet Der Schraubenstrahl löst genügend Schwefel, so daß durch das Mischen mit dem Hauptstrom der Schwefelgehalt in der Zufuhr zwischen etwa 30 und 200 ppm ist. Das schwefelhaltige Pyrolyse-Heizöl wird sodann durch den Wärmeaustauscher 11 geleitet Um durch indirekte Wärmeübertra^ gung mit einer Schwerölfraktion, wie später beschrieben wird, erhitzt zu werden, und durch Leitung 13 in eine Aufweichtrommel 4 geleitet in der das Pyrolysebrennstofföl bei einer Temperatur von etwa 26O⁰C und bei einem Druck von etwa 0,07 bis 10,5 Atü, während einer Zeitdauer von 5 bis 120 Minuten gehalten wird. Der Dampf aus der Aufweichtrommel 4 wird durch Leitung 3 in die Fraktionierkolonne 12 geleitet.

Die Flüssigkeit aus der Aufweichtrommel 4 wird durch Leitung 5 abgezogen und unter Druck in die Heizvorrichtung 15 eingeleitet in der sie auf eine Temperatur von etwa 454 bis 593° C, gewöhnlich von 482 bis 524° C, erhitzt wird und bei einem Druck die

d 25 Heizvorrichtung Verläßt VOu cin'5 2i bis 42 Äiü, gewöhnlich von 244 bis 314 Atü, wobei die Zeitdauer dazu ausreicht, um das API-Gewicht des oberhalb 260⁰C siedenden Materials mindestens auf -5,0 oder weniger zu reduzieren, vorzugsweise auf -7,5 oder weniger, wenn man den behandelten Chargenvorrat als Zufuhr zu einem »verzögerten« Verkokungsverfahren zur Herstellung von »Nadelkoks« verwenden will. Geeignete Verweilzeiten liegen zwischen etwa 8 und 110 Sek.aiden, im allgemeinen zwischen 15 und 70 Sekunden. Wenn man den Chargenvorrat für die Herstellung von Ruß verwenden will, werden Verweilzeiten, Temperatur und Druck so gewählt daß der BMCI-Wert des oberhalb 260°C siedenden Materials auf mindestens 138 erhöht wird, vorzugsweise auf mindestens 157. Die API-Gewichte und die BMCI-Werte sind im allgemeinen korreliert d. h. die Verfahrensbedingungen, die z.B. das API-Gewicht auf -5,0 oder weniger reduzieren, erhöhen im allgemeinen den BMCI-Wert auf 138 oder darüber, und die. die das API-Gewicht auf —74 oder weniger reduzieren, erhöhen im allgemeinen den BMCI-Wert auf 157 oder darüber.

Wenn das erhitzte öl die Heizvorrichtung 15 durch die Leitung 6 verläßt wird es auf etwa 399° C durch einen aus der Fraktionierkolonne 12 zurückgeleiteten Strom abgeschreckt auf den Druck in der Fraktionierkolonne durch das Kontrollventil 7 reduziert und in den Verdampfungstank 16 eingeleitet Der erzeugte Dampf wird direkt in die Fraktionierkolonne 12 durch die

so Leitung 8 eingeleitet Das umgewandelte Pyrolyse-Heizöl wird aus dem Verdampfungstank 16 durch die Leitung 9 abgezogen, durch die es zu euvem Lagerungsgefäß, das nicht gezeigt ist geleitet werden kann, um zu einer Rußerzeugungseinheit geleitet zu werden oder in ein »verzögertes« Verkokungsverfahren zur Herstellung von »Nadelkoks« zugeführt zu werden. Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der die Vorbehandlung in einem »verzögerten« Verkokungsverfahren einbezogen ist, wie es in der US-Patentschrift 36 87 840 beschrieben ist wird nun in F i g. 2 beschrieben. Ein Pyrolysebrennstofföl wird durch Leitung 10 eingeleitet Ein Schraubenstrahl des Heizöls wird durch das Gefäß 2, das elementaren Schwefel enthält geleitet Das schwefelhaltige Pyrolysebrennstofföl wird dann durch den Wärmeaustauscher ti, in dem durch indirekte Wärmeübertragung das Heizöl - erhitzt wird, zu der Aufweichtrommel 4 geleitet Das Pyrolysebrennstofföl wird in der Aufweichtrommel 15

% Ii Si

Minuten lang bei Atmosphärendruck und bei einer Temperatur von 260°C gehalten. Die Flüssigkeil aus der Aufweichtrommel wird dann zu der thermisch behandelten Schlange der Heizvorrichtung 15 geleitet und auf eine Temperatur von 482°C erhitzt, wobei sie die Heizvorrichtung unter einem Druck Vöft 24,5 Afü verläßt. Das erhitzte Öl, das aus der Heizvorrichtung 15 durch Leitung 6 abgeleitet wird, wird auf etwa 399^eC dürtA einen aus der Fraktionierkolonne 12 zurückgeleileten Strom abgeschreckt, durch das Kontrollventil 7 auf ungefähr Atmosphärendruck reduziert und in den Verdampfungstank 16 eingeleitet. Der indem Vef'dampfungstank erzeugte Dampf wird in die Fraktionierkolonne 12 durch Leitung 8 geleitet.

Die Flüssigkeit aus dem Verdampfungstank 16. die umgewandeltes Pyrolysebrennstofföl enthält, wird durch Leitung 17 geführt und mit dem dreimal so großen Volumen eines rückgeleiteten Stromes kombiniert, der von dem unteren Teil der Fraktionierkolonne 12 durch Leitung IS abgezoger, wird, und zu ocr «-verzögerten« ™ Verkokungsschlange der Heizvorrichtung 15 geleilet, die betrieben wird, wobei eine Ausgangstemperatur zwischen etwa 454°C und 510°C, gewöhnlich zwischen etwa 454°C und 482°C, und ein Ausgangsdruck von etwa 5.25 bis 10,5 Atü erzeugt wird, vorzugsweise zwischen etwa 6,3 und 9,1 Atü. Um ein frühzeitiges Verkoken in einer Verkokungsvorrichlung zu verhindern, wird in an sich bekannter Weise die Zufuhr in die Schlange bei hoher Fließgeschwindigkeit gehalten. Wenn das Öl erhitzt wird, erzeugen die Temperatur- und Druckdurchschnitte eine teilweise Verdampfung der Zufuhr, wobei die Flußgeschwindigkeit gesteigert wird und die Verkokungsprobleme, die durch eine sich langsam bewegende Zufuhr verursacht werden, verhindert werden. Jedoch ist es in diesem Fall am besten, so lang wie möglich eine Fraktion dieser Zufuhr in der flüssigen Phase zu halten, was mit hoher Flüssigwirbelströmung einhergeht. Manchmal werden kontrollierte Mengen des Dampfes in die »verzögerte« Verkokungsschlange der Heizvorrichtung 15 an geeigneten Plätzen -»ο eingeleitet, um die geforderte hohe Geschwindigkeit zu erhalten.

Die erhitzte Zufuhr wird aus der »verzögerten« Verkokungsschlange der Heizvorrichtung 15 durch Leitung 19 abgezogen und in die Verkokungstrommel -»5 20 eingeleitet, deren Art bekannt ist und in der die schwereren Komponenten der Zufuhr zu Koks und zu leichteren Komponenten umgewandelt werden. Die Verkokungstrommel wird bei einem Druck von nicht weniger als 2.8 Atü betrieben, vorzugsweise zwischen etwa 525 und 10,5 Atü und bei einer Temperatur zwischen etwa 427° C und 496° C, vorzugsweise zwischen etwa 441°C und 482°C. Der Koks wird aus der Verkokungstrommel 20 abgezogen, nachdem die Trommel gefüllt ist. Während dieser Dauer des Abziehens wird die andere Verkokungstrommel 20Λ in den Strom gesetzt, um mit Koks gefüllt zu werden.

Die Erfindung wird weiterhin mit den folgenden Beispielen erläutert:

Beispiel I

Ein Pyrolysebrennstofföl, das aus dem Dampfkracken Von Naphtha zur Herstellung von Olefinen stammt, 53,5 Gew.-% einer Flüssigkeit hai, die oberhalb 254°C siedet und ein spezifisches Gewicht bei 15,6°G/15,6°G von 1,1074 (-3,7 API), ein BMCI von 130 und eine Saybold Universal Viskosität bei 99°C von 305,3 Sekunden hat, wird durch ein Gefäß, das elementaren Schwefel enthält, geleitet und dann in einen Aufweichtank und dort bei einer Temperatur von etwa 260°C ungefähr 15 Minuten lang gehalten. Im ersten Test werden 25 Teile pro Million des elementaren Schwefels zu dem Heizöl zugefügt, im zweiten Test 50 Teile pro Million elementaren Schwefel und im dritten Test 50 Teile pro Million als elementarer Schwefel von N-octadecyl-Mercaptan. Die niedriger siedende Flüssigkeil wird als Dampf abgezogen und die höher siedende Flüssigkeil nach 15 Minuten Aufweichdauer in einen Ofen gepumpt ΰί'ιιί auf eine Temperatur von etwa 452" C Ί6 Sekunden lang erhitzt und aus der Heizvorrichtung unter einem Druck von 24,5 Atü abgezogen. Die Flüssigkeit aus den drei verschiedenen Testläufen wird dann gemischt und mit dem kondensierten Dampf aus der Verdampfungs-Irommel kombiniert und auf etwa 54⁰C abgeschreckt, im Druck reduziert und in einen Verdampfungsdruck geleitet, aus dem die vorhandenen leichteren Materialien als Dampf oder Gas entfernt werden. Die nach der Entfernung von leichteren Materialien verbleibende Flüssigkeit, die eine 99.6% Ausbeute basierend auf der Ausgangscharge erzeugt, enthält 51,4 Gew.-% eines oberhalb 260° C siedenden Materials mit einem spezifischen Gewicht bei 15,6° CYl 5,6° C von 1.1196 (-5.12APi), einem BMCl von 138 und einer S.U.S. Viskosität bei 99°C von 189,2. Die Qualität der Flüssigkeit ist durchgehend gleichmäßig und die Änderung des spezifischen Gewichtes und der Viskosität zeigt eine Änderung in der Natur des Pyrolysebrennstofföls.

Ein Teil des so hergestellten flüssigen Produktes wird als Chargenvorrat in einem »verzögerten« Verkokung.¹ verfahren verwendet, wie es in der US-Patentschrift 36 87 840 beschrieben ist. Die Kokstrommeltemperatur beträgt etwa 454° C und der verwendete Druck etwa 63 Atü. »Nadelkoks« wird hergestellt.

Die aus dem »Nadelkoks« dieses Beispiels gemachten graphierten Elektroden haben einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten parallel zu der schlechter spaltenden Spaltbarkeitsrichtung von 0,62 χ 10-VC und einen spezifischen elektrischen Widerstand von 8,28 χ 10 «Ωΐπ.

Die aus einem Koks hergestellten graphitierten Elektroden, der aus einem nicht entsprechenden der vorliegenden Erfindung behandelten Pyrolyse-Heizöl hergestellt ist, hat einen longitudinalen themischen Ausdehnungskoeffizienten von 5,61 χ 10-⁵/°C und einen spezifischen elektrischen Widerstand von 13,2 χ 10-⁶ Om und sind deshalb merklich niedriger zu bewerten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

U Verfahren zur Verkokung von Pyrolysebrennstofföl, das vor seiner Einfüllung in die Verkokungstrommeln den folgenden Verfahrensschritten unterworfen wird:

a) Zusatz von Schwefel zu dem Pyrolysebrennstofföl, bevor es in eine Aufweichtrommel eingeleitet wird,

b) Halten des Pyrolysebrennstofföls bei über 232° C mindestens 5 Minuten lang in der Aufweichtrommel,

dadurch gekennzeichnet, daß

c) das so behandelte Material auf eine Temperatur zwischen 454° C und 593° C bei einer Verweildauer von 8 bis 110 Sekunden lang und bei einem Ausgangsdruck von 24,5 bis 42 atü erhitzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Heizzone 482° C bis 516⁰C beträgt und der Ausgangsdruck 24,5 bis 31,5 atü.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweildauer in der Heizzone zwischen 15 und 70 Sekunden beträgt.