ES3060437T3 - Composition of a charge for producing metallurgical coke - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a la industria química y del coque, y en particular a una composición de alimentación para la producción de coque metalúrgico. La invención se refiere a una composición especial de alimentación de coquización para la producción de coque metalúrgico, que comprende: - una mezcla de carbones de grupos de sinterización de grados gaseosos y/o grasos y/o magros y/o grasos, y grupos magros de grados de coquización con baja sinterización y/o sinterización magra en una proporción de 1÷1,15; coque de petróleo producido por coquización lenta de residuos pesados de petróleo con un índice de sinterización de 75-100 unidades, esto en la siguiente proporción de los componentes en % en peso: 60-93,5 de mezcla de carbones de grupos de sinterización y magros en una proporción de 1÷1,15; 6,5-40,0 de coque de petróleo. El resultado técnico consiste en el desarrollo de una composición de carga especial que comprende una mezcla de carbones del grupo de sinterización y carbones magros en una proporción de 1 a 1,15 en una cantidad del 60-93,5% en peso y coque de petróleo en una cantidad del 6,5-40,0% en peso, lo que permite obtener coque metalúrgico con características de resistencia mejoradas (resistencia del coque a la reacción con CO2 (CSR) en un rango del 60-66% y capacidad de reacción del coque (CRI) en un rango del 23-28%). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Composición de una carga para producir coque metalúrgico

[0003] La invención se refiere a la industria del coque y en particular a la composición de una carga para producir coque metalúrgico.

[0004] Se sabe que para mejorar las características tecnológicas de las cargas, para mejorar la calidad del coque y salvar las escasas reservas de carbón, se propone usar diversos aditivos orgánicos, tales como los residuos sólidos de la producción de coque, brisa de coque de petróleo, carbones antiaglutinantes y otros aditivos, garantizando al mismo tiempo las características de resistencia del coque y reduciendo el coste de producción.

[0005] Se conoce una carga usada para el coque metalúrgico que comprende un carbón de coque, un plastificante de residuos de la producción de coque en una cantidad del 0,5 al 7 % en peso (RU N.º 2333236, 10.09.2008) y residuo bituminoso del proceso de producción de fracciones ligeras de productos derivados del petróleo, y que tiene las siguientes características: el contenido de cenizas A<d>es hasta el 2,5 %; el contenido de volátiles V<daf>es hasta el 70 %; el contenido de azufre S<d>es hasta el 5 %; la hinchazón no es menos de 20 mm; y el índice de Roga (RI) no es menos de 10 (RU N.º 2418837, 20.05.2011).

[0006] Una desventaja significativa del uso de las invenciones anteriores es la imposibilidad de usar componentes plásticos en la carga de producción de coque debido a la posible aglomeración y adherencia de partículas, la necesidad de reconstruir equipos tecnológicos en los departamentos de preparación de carbón o de coque, así como la posibilidad de sustituir solo ciertos rangos de carbón de coque debido a un nivel relativamente bajo de sustancias volátiles. Se conoce un método (RU N.º 2663145, 01.08.2018) para producir una carga para coquización, que comprende mezclar un aditivo aglutinante de petróleo con carbón de bajo poder aglutinante de rangos CC (carbón de coquización de bajo poder aglutinante) y/o CLCLM (carbón de coquización de bajo poder aglutinante y baja metamorfosis), y/o CL (carbón de coquización magro), y/o LL (carbón de bajo poder aglutinante magro) y/o LC (carbón aglutinante magro) en la siguiente proporción de componentes, en % en peso:

[0007] - aditivo antiaglutinante de petróleo: del 1 al 30,

[0008] - carbones de baja aglomeración: del 99 al 70.

[0009] El aditivo aglutinante de petróleo es un residuo de refinación de petróleo que tiene las siguientes características: - contenido de cenizas A<d>: hasta el 2,5 %;

[0010] - contenido de volátiles V<daf>: hasta el 90 %;

[0011] - contenido de azufre S<d>: hasta el 5 %;

[0012] - punto de ablandamiento por anillo y bola: no menos de 40 °C.

[0013] La desventaja de esta invención es la falta de tecnologías para suministrar componentes en estado de flujo líquido a la carga de carbón y, como resultado, la imposibilidad de aplicar la invención a escala industrial.

[0014] Se conoce una composición de carga usada para la coquización y que comprende un aditivo de petróleo que es el producto de la semicoquización retardada de residuos pesados de petróleo con un contenido volátil del 12 al 28 % en peso. (RU N.º 2355729, 20.05.2009; N.º 2411283, 10.02.2011; RU N.º 2563493, 2015; RU N.º 2637965, 08.12.2017). La desventaja del aditivo según estas patentes es la inestabilidad de sus propiedades aglutinantes, el nivel insuficiente de coquización del aditivo y, por consiguiente, la calidad inestable del coque metalúrgico resultante, así como la falta de una descripción de límites claros para el uso de este producto en la composición de la carga para la producción de coque, lo que provoca dificultades a la hora de evaluar el efecto de la presencia de este producto sobre la calidad del coque metalúrgico.

[0015] Además, existe una mezcla conocida de coque de petróleo usada en la composición de carga en una cantidad del 1-30 % en peso y residuos de petróleo en una cantidad del 1-30 % en peso.

[0016] Los residuos de petróleo usados se caracterizan por un contenido de cenizas A<d>de hasta el 2,5 %, un contenido de volátiles V<daf>de hasta el 90 %, un contenido de azufre S<d>de hasta el 5 % y un índice Roga (IR) de menos de 10. El coque de petróleo se caracteriza por un contenido de cenizas A<d>de hasta el 2,5 %, un contenido de volátiles V<daf>de hasta el 25 % y un contenido de azufre S<d>hasta el 5 % (RU N.º 2627425, 08.08.2017).

[0017] Una desventaja importante del uso de la invención es la necesidad de reconstruir el equipo de proceso en los departamentos de preparación de carbón o coque.

[0018] El documento de patente RU 2174528 C1, 10.10.2001, divulga un método para producir coque a partir de una carga que contiene una mezcla de:

[0019] 60 % de carbones de grupos de aglomeración: GF (carbón graso gaseoso) y/o F (carbón graso);

[0020] 25 % de carbones de coquización;

[0021] 0-15 % de carbones de grupos inertes de rangos CC (carbón de coquización de bajo poder aglutinante) y/o LC (carbón de coquización magro) y/o carbón de coquización magro;

[0022] 0-15 % de finos de coque de petróleo.

[0023] La desventaja del método descrito es el alto consumo de carbones valiosos de aglomeración y coquización y el bajo consumo de carbones de grupos inertes con consecución de parámetros no suficientemente favorables: CSR bastante baja (resistencia del coque después de la reacción con CO<2>(%)) y alto CRI (índice de reactividad del coque (%)). La composición más cercana de la carga para la coquización es la composición de la carga propuesta en el método para producir coque metalúrgico (RU N.º 2553116, 2015), que se usa como una carga carbonosa con un contenido del 50 al 100 % en peso de semicoque de petróleo con un contenido de volátiles del 14 al 25 % en peso producido por carbonización parcial retardada de residuos pesados de petróleo.

[0024] La desventaja del método descrito que usa una carga carbonosa es el difícil uso del equipo fabricado específicamente para este método.

[0025] El problema que se pretende resolver con la invención es desarrollar una composición especial de carga de coquización, lo que permite ampliar la gama y reducir el coste de las materias primas de la carga usada con una mejora en la calidad del coque metalúrgico que tiene características de resistencia más altas (resistencia del coque después de la reacción con CO<2>(CSR) en el intervalo del 60 al 66 % y el índice de reactividad del coque (CRI) en el intervalo del 23 al 28 %).

[0026] Este problema se resuelve mediante el desarrollo de una composición especial de carga de coquización para producir coque metalúrgico, que comprende:

[0027] - una mezcla de carbones de grupos aglutinantes: rangos G (carbón gaseoso) y/o GF (carbón gaseoso graso) y/o GFL (carbón gaseoso magro graso) y/o F (carbón graso), y grupos inertes de rangos CC (carbón de coquización de bajo poder aglutinante) y/o LC (carbón aglutinante magro) en una relación de masa de 1:1,15 (una mezcla de carbones de grupos aglutinantes comprende carbones de rangos G, GF, GFL, F, así como carbones de rangos LC y CC dentro de las mezclas de grupos inertes, respectivamente, puede usarse como intercambiable sin deterioro de las características del coque resultante),

[0028] - un coque de petróleo producido por la coquización retardada de residuos pesados de petróleo, que tiene un índice aglutinante de 75 a 100 unidades (GOST ISO 15585-2013), con la siguiente proporción de componentes, en % en peso:

[0029] mezcla de carbones de grupos aglutinantes e inertes en una relación másica de 1:1,15 - 60 a 93,5; y coque de petróleo - 6,5 a 40.

[0030] La composición de la carga usa coque de petróleo producido por coquización retardada de residuos pesados de petróleo: alquitrán, desasfaltado de asfalto, residuos de viscorreducción al vacío, etc.

[0031] Los experimentos realizados por los autores de la presente invención con cargas de composición de diferentes rangos en una relación de masas de carbones aglutinantes y grupos inertes de 1:1,15 con coque de petróleo añadido a la mezcla en una cantidad del 6,5 al 40 % en peso demostraron que es posible producir coque metalúrgico que tiene características de resistencia mejoradas.

[0032] La posibilidad de sustituir el componente de carbón por coque de petróleo se explica por el hecho de que el coque de petróleo tiene un doble efecto sobre el proceso de aglomeración: por un lado, actúa como un aditivo magro y, por otro lado, como un componente aglutinante, ya que el coque de petróleo comprende productos líquidos y puede afectar a los procesos de pirólisis de la masa de carbono.

[0033] Realizaciones ilustrativas

[0034] Ejemplo 1

[0035] Para la implementación de la invención, la carga usada para la producción de coque tenía la siguiente composición, en % en peso:

[0036] (G GF GFL F) = 43,5 % en peso;

[0037] CC = 50,0 % en peso; coque de petróleo = 6,5 % en peso

[0039] (G GF GFL F) : (CC) = 1-1,15;

[0040] La Tabla 1 representa las características cualitativas del coque de petróleo.

[0041] Tabla 1

[0044]

[0046] De manera similar, para la implementación de la invención, la carga usada de acuerdo con los ejemplos 2 y 3 tenía una relación de grupos de carbón aglutinante e inertes de 1:1,15. La Tabla 2 representa las características cualitativas del coque metalúrgico en función de la composición de la carga y la cantidad de coque de petróleo usado.

[0047] Tabla 2

[0050]

[0052] donde W<r>es el contenido total de humedad (%); A<d>es el contenido de cenizas (%); S<d>es el contenido total de azufre (%); CSR es la resistencia del coque después de la reacción con CO<2>(%); y CRI es el índice de reactividad del coque (%).

[0053] Como se desprende de los datos proporcionados en la Tabla 2, las cargas que comprenden mezclas de grupos de carbón aglutinante e inerte de diversos rangos en una proporción de 1:1,15 en una cantidad del 60 al 93,5 % en peso y coque de petróleo en una cantidad del 6,5 al 40 % en peso pueden usarse para producir coque metalúrgico con características de resistencia mejoradas: resistencia del coque después de la reacción con CO<2>(CSR) en el intervalo del 60 al 66 % (57 % en la versión básica) y reactividad del coque (CRI) en el intervalo del 23 al 28 % (30 % en la versión básica).

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

1. Una carga de composición especial para la producción de coque metalúrgico, que comprende

- una mezcla de carbones de grupos aglutinantes: rangos de carbón gaseoso y/o carbón graso gaseoso y/o carbón magro graso gaseoso y/o carbón graso, y grupos inertes: rangos de carbón de coquización de bajo poder aglutinante y/o el carbón aglutinante magro, en una relación en masa de 1:1,15; y

- un coque de petróleo producido por la coquización retardada de residuos pesados de petróleo, que tiene un índice aglutinante de 75 a 100 unidades (GOST ISO 15585-2013),

con la siguiente proporción de componentes, en % en peso:

mezcla de carbones de grupos aglutinantes e inertes en una relación másica de 1:1,15 - 60 a 93,5; y coque de petróleo - 6,5 a 40.