JPH02202989A - Manufacture of premium coke - Google Patents

Manufacture of premium coke

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JPH02202989A
JPH02202989A JP753289A JP753289A JPH02202989A JP H02202989 A JPH02202989 A JP H02202989A JP 753289 A JP753289 A JP 753289A JP 753289 A JP753289 A JP 753289A JP H02202989 A JPH02202989 A JP H02202989A
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JP
Japan
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coke
drum
soaking
premium
heat
Prior art date
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Pending
Application number
JP753289A
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Japanese (ja)
Inventor
Ta-Wei Fu
ター・ウエイ・フ
Bruce A Newman
ブルース・エー・ニューマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ConocoPhillips Co
Original Assignee
Conoco Inc
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Publication date
Application filed by Conoco Inc filed Critical Conoco Inc
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Publication of JPH02202989A publication Critical patent/JPH02202989A/en
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Abstract

PURPOSE: To produce premium coke having a low thermal expansion coefficient and excellent characteristics by conducting soaking at the same temp. as that of the coking step for a specified time in the process for producing premium coke from a heavy arom. mineral oil material by delayed coking.
CONSTITUTION: An arom. mineral oil material (e.g. a decant oil, a high-temp. cracking tar, a vacuum residue oil, or a distilled coal tar pitch) is heated to about 850-950°F, introduced continuously into a coke drum, and coked at about 800-925°F under a pressure of about 15-200 psi to give a cracking vapor and coke. The coke in the drum is subjected to hot soaking to give premium coke. The soaking is conducted at the same temp. as that of the step of coke formation and for a time (TS) given by the formulas: TS≥TSM and TSM=e×p(0.050×fa-42.8) (wherein fa is the carbon content (%) in arom compds. measured by C13NMR).
COPYRIGHT: (C)1990,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ディレードプレミアムコーキングプロセスを
用いたプレミアムコークスの製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing premium coke using a delayed premium coking process.

鉄鋼工業で採用される電気アーク炉に使用される大型の
黒鉛電極の製造のための高品質のブ1/ミアムコークス
の需要が増している。黒鉛電極に用いられるプレミアム
コークスの品質は、しばしばその熱膨張係数により決定
され、その値は−5〜+ 8 am/ am/ ”CX
 10−7の範囲である。プレミアムコークスの使用者
は低CTEををする黒鉛物質を常に捜している。CTE
の小さい変化ですら大型電極の特性に実質的に影響を与
える。黒鉛電極の密度もまた、黒鉛電極の特性を特徴づ
ける上で重要である。通常、密度が高ければ高いほど、
電極の品質は良好である。
There is an increasing demand for high quality aluminum/mium coke for the production of large graphite electrodes used in electric arc furnaces employed in the steel industry. The quality of premium coke used in graphite electrodes is often determined by its coefficient of thermal expansion, whose value ranges from -5 to +8 am/am/”CX
It is in the range of 10-7. Premium coke users are constantly looking for graphite materials with low CTE. C.T.E.
Even small changes in can substantially affect the properties of large electrodes. The density of the graphite electrode is also important in characterizing its properties. Generally, the higher the density, the more
The quality of the electrodes is good.

プレミアムコークスは、重質の炭化水素原料をコークス
とより軽質の炭化水素生成物とに転化するディレードロ
ーキングによって製造される。この方法では、重質の炭
化水素原料をクラブキング温度に急速に加熱し、連続的
にコークドラムに供給する。加熱された原料をコークス
とクラッキングされた蒸気とに転化するために充分な熱
すなわち原料中に含まれた熱でドラム内でソーキングす
る。クラブキングされた蒸気を塔頂で取出し、分留し、
必要に応じて塔底物質は、原料にリサイクルする。コー
クスは前記ドラムがコークスでいっばいになるまで前記
ドラム内に蓄積され、ドラムがいっばいになったとき加
熱された原料を他のコークドラムへ転換し、いっばいに
なったドラムから、コークスを除去する。除去した後、
コークスを窩部で焼成し、揮発性物質を除去し、コーク
スの水素に対する炭素比を増加させる。
Premium coke is produced by delayed loking, which converts heavy hydrocarbon feedstocks into coke and lighter hydrocarbon products. In this process, a heavy hydrocarbon feedstock is rapidly heated to crabbing temperature and continuously fed to a coke drum. The heated feed is soaked in the drum with sufficient heat, i.e., the heat contained in the feed, to convert the heated feed into coke and cracked steam. The crabbed steam is taken out at the top of the tower and fractionated,
If necessary, the bottom material is recycled into raw materials. Coke is accumulated in the drum until the drum is full of coke, and when the drum is full, the heated raw material is transferred to another coke drum, and the coke is removed from the full drum. Remove. After removing
The coke is calcined in the cavity to remove volatiles and increase the carbon to hydrogen ratio of the coke.

大型黒鉛電極の製造には、ディレードローキング方法か
ら得られた焼成されたプレミアムコークス粒子をピッチ
と混合し、次いで高温で加熱してピッチを炭化する。
For the production of large graphite electrodes, calcined premium coke particles obtained from the delayed drawing process are mixed with pitch and then heated at high temperatures to carbonize the pitch.

本発明によれば、コークスを、コーキング工程における
温度と実質的に同じ温度で行われる熱ソーキングに供す
ることにより、優れた特性を有するプレミアムコークス
を得る。コークスの特性はまた、通常のコーキング工程
における温度より低い温度でコーキングすることにより
向上する。
According to the present invention, premium coke having excellent properties is obtained by subjecting coke to heat soaking performed at substantially the same temperature as the temperature in the coking step. Coke properties are also improved by coking at temperatures lower than those in normal coking processes.

米国特許第4,547,284号は、コーキングを通常
の温度より低い温度で行ない、得られたコークスをコー
キング温度よりも高い温度、好ましくは少なくとも18
”F高い温度で熱ソーキングするプレミアムコーキング
プロセスを開示している。
U.S. Pat. No. 4,547,284 discloses that coking is carried out at a temperature below normal temperatures and the resulting coke is heated at a temperature above the coking temperature, preferably at least 18
``Discloses a premium coking process that involves heat soaking at high temperatures.

欧州特許出願第155.163号は、コークスをソーキ
ングまたは乾燥する温度を開示しており、次の3つの過
程が述べられている。(1)コークスを作るとき特にコ
ークスを作る段階の後トにドラムの温度を上げ、(2)
コークドラムへの原料の新しい供給部分を止め、コーカ
ー生成物またはその一部分を加熱蒸気とし、この蒸気を
すでに形成されたコークスに通すことにより、コークス
を形成した後、(3)形成されたコークスを750@F
を越える温度に維持する。
European Patent Application No. 155.163 discloses temperatures for soaking or drying coke and describes three processes: (1) When making coke, the temperature of the drum is raised especially after the coke making stage; (2)
After stopping the fresh feed of feedstock to the coke drum and forming coke by turning the coker product, or a portion thereof, into heated steam and passing this steam through the already formed coke, (3) discharging the formed coke; 750@F
Maintain temperatures above .

本発明に用いられる新しい原料は、重質の芳香族鉱油留
分である。石油、けつ岩油、タール砂及び石炭等を含む
多くのコークス源からこれらの原料が得られる。特別の
原料として、スラリー油または透明な油としても知られ
ているデカント油があり、これは軽油及び/または残渣
油の接触クラッキングからの流出留分から得られる。本
発明に用いられるもう1つの原料は、エチレンまたは高
温分解タールである。この原料は、重質の芳香族鉱物油
であり、エチレンのようなオレフィンを製造するための
鉱物油の高温熱クラブキングから誘導される。またもう
1つの原料は真空残渣油であり、真空下で残油をフラッ
シュまたは蒸溜することにより得られる重質の残油であ
る。さらにもう1つの原料は真空軽油であり、真空下で
残油をフラッシュまたは蒸溜することにより得られる軽
質の材料である。熱タールもまた原料として用いられる
。この熱タールは重質油であり、軽油またはそのWA似
材料の熱クラッキングによって製造された材料の分留か
ら得られる。重質のプレミアムコーカー軽油はまた、も
う1つの原料であり、オイル等をプレミアムコークスに
するコーキングにおいて生成された液状生成物から得ら
れるffi質油である。プレミアムコーキング以外のコ
ーキング作用から得られた軽油もまた原料として用いる
ことができる。直留常圧軽油もまた原料として用いるこ
とができる。この軽油は、大気圧またはそれより高い圧
力下で原酒を蒸溜することによりつくられる。本発明に
用いることができるもう1つの原料は、溶剤抽出された
コールタールピッチである。
The new feedstock used in this invention is a heavy aromatic mineral oil fraction. These raw materials can be obtained from many coke sources including petroleum, rock oil, tar sand, coal, and the like. A particular raw material is decant oil, also known as slurry oil or clear oil, which is obtained from the effluent fraction from catalytic cracking of gas oils and/or residual oils. Another raw material used in the present invention is ethylene or high temperature cracking tar. This feedstock is a heavy aromatic mineral oil derived from high temperature thermal clubbing of mineral oil to produce olefins such as ethylene. Another raw material is vacuum residue oil, which is a heavy residual oil obtained by flashing or distilling the residue under vacuum. Yet another raw material is vacuum gas oil, a light material obtained by flashing or distilling residual oil under vacuum. Hot tar is also used as a raw material. This thermal tar is a heavy oil and is obtained from the fractionation of a material produced by thermal cracking of gas oil or its WA-like material. Heavy premium coker gas oil is also another feedstock and is an ffi oil obtained from the liquid product produced in coking which turns oil etc. into premium coke. Light oils obtained from coking operations other than premium coking can also be used as raw materials. Straight-run atmospheric gas oil can also be used as a feedstock. This light oil is produced by distilling raw sake at atmospheric pressure or higher pressure. Another raw material that can be used in the present invention is solvent extracted coal tar pitch.

前述の原料は各々単独または組合わせて使用することが
できる。加えて、各々の原料をプレミアム級コークスの
製造に用いる前に水素化処理及び/または熱クラッキン
グに供することができる。
The aforementioned raw materials can be used alone or in combination. In addition, each feedstock may be subjected to hydrotreating and/or thermal cracking prior to use in producing premium grade coke.

第1図に示すように、原料をライン1を介してコーキン
グプロセスに導入する。原料例えば熱タールを炉3内で
通常約800〜1050@F好ましくは850〜950
”Fの範囲の温度で加熱する。通常、バイブスチルのよ
うに熱タールを前記温度に迅速に加熱できる炉を使用す
る。加熱された熱タールを、指示された温度より実質的
に高い温度で炉から出し、ライン4を通して、約15〜
約200psigの圧力に維持されたコークドラム5の
塔底に導入する。コークドラムを、約780〜約100
0°Fの範囲の温度好ましくは約800〜約925”F
で操作する。コークドラム内で、熱タール中の重質炭化
水素を分解し、分解された蒸気とプレミアムコークスと
を生成する。
As shown in FIG. 1, raw materials are introduced into the coking process via line 1. The raw material, for example, hot tar, is heated in the furnace 3 at a temperature of usually about 800 to 1050 @F, preferably 850 to 950
Heating at a temperature in the range of F. Usually a furnace, such as a vibe still, is used that can rapidly heat the hot tar to said temperature. Take it out of the furnace and pass it through line 4, about 15~
It is introduced into the bottom of coke drum 5 which is maintained at a pressure of about 200 psig. About 780 to about 100 coke drums
Temperatures in the range of 0°F, preferably about 800 to about 925”F
Operate with. In the coke drum, heavy hydrocarbons in the hot tar are cracked to produce cracked steam and premium coke.

蒸気をドラムの塔頂からライン6を通して連続的に除去
する。ドラム5への原料供給は、予め決定された水準に
達した時点で中断して、第2のコークドラム5aへの供
給に切換える。コークスは、この時点までドラム5中に
蓄積する。また、第2のドラムらa中ではドラム5と同
様の操作を行なう。この切換えは、ドラム5を供給系統
から除き、これを開口し、蓄積されたコークスを通常の
技術を用いてそこから除去する。このコーキングのサイ
クルは、約16〜約60時間好ましくは約24〜約48
時間を要する。
Steam is continuously removed from the top of the drum through line 6. The supply of raw material to the drum 5 is interrupted when a predetermined level is reached, and the supply is switched to the second coke drum 5a. Coke has accumulated in drum 5 up to this point. In addition, the same operation as in the drum 5 is performed in the second drum a. This switching removes drum 5 from the feed system, opening it and removing the accumulated coke therefrom using conventional techniques. This caulking cycle lasts from about 16 to about 60 hours, preferably from about 24 to about 48 hours.
It takes time.

コークドラム5からコークスを除去する前に、ドラム5
内のコークスを、コーキング操作が行われた温度と実質
的に同じ温度で熱ソーキングに供する。熱ソーキングは
、非コーキング流体を用いて行なう。この非コーキング
流体は、ライン16を通して装置に導入され、熱ソーキ
ング炉17内で加熱され、蒸気として熱ソーキング炉か
らライン18を通してコークドラムの塔底に通される。
Before removing coke from coke drum 5,
The coke within is subjected to a heat soak at substantially the same temperature at which the coking operation was performed. Heat soaking is performed using a non-coking fluid. This non-coking fluid is introduced into the apparatus through line 16, heated in a heat soak oven 17, and passed as steam from the heat soak oven through line 18 to the bottom of the coke drum.

熱ソーキング材料を、ライン19を通してコークドラム
の塔頂から出し、熱ソーキング分留塔20に導入する。
The heat soaked material leaves the top of the coke drum through line 19 and is introduced into the heat soaked fractionator 20.

分留塔20に入る蒸気流は、熱ソーキング材料だけでな
く、熱コーキング操作の間にコークスから放出された軽
質または重質の材料もまた含んでいる。分留塔20の中
でこの蒸気をc、−C3生成物ストリーム21、ガソリ
ンストリーム22、重質軽油ストリーム23及びライン
24を通して分留塔から取出されるさらに重質の軽油に
分留する。所望であれば、前記物質の一部をコークス原
料と一緒にしてもよい。
The vapor stream entering fractionation column 20 contains not only heat soaking material, but also light or heavy material released from the coke during the heat coking operation. This vapor is fractionated in fractionator 20 into a c,-C3 product stream 21, a gasoline stream 22, a heavy gas oil stream 23, and a heavier gas oil which is removed from the fractionator through line 24. If desired, some of the materials may be combined with the coke feedstock.

コーキングされず、かつプレミアムコークス特性に影響
を与えない材料であれば何でも、熱ソーキング材料とし
て用いることができる。例えば、熱ソーキング材料は、
液状炭化水素留分、または軽質炭化水素、窒素、水蒸気
等のような気体状炭化水素である。通常、留出物または
軽質軽油が適用されるのは、これらの材料がたやすく利
用でき、かつ熱ソーキング温度の影響を受けないためで
ある。この場合、軽質軽油を熱ソーキング材料として使
用する。所望であれば、この熱ソーキング材料を熱ソー
キング分留塔から回収してライン26を通して熱ソーキ
ング炉26にリサイクルしても良い。
Any material that is not coked and does not affect the premium coke properties can be used as the heat soaking material. For example, heat soaking materials are
Liquid hydrocarbon fractions or gaseous hydrocarbons such as light hydrocarbons, nitrogen, steam, etc. Usually distillates or light gas oils are applied because these materials are readily available and are not affected by heat soaking temperatures. In this case, light gas oil is used as the heat soaking material. If desired, this heat soak material may be recovered from the heat soak fractionator and recycled through line 26 to heat soak furnace 26.

はぼコーキング操作と同じ温度で熱ソーキングを行なう
ときは、通常のコーキング温度より低い温度でコークド
ラムを操作し、同時に、優れた物理的特性すなわち非常
に低いCTEを有する生成物が得られる。驚(べきこと
に、本明細書で定義されたようなTSNによって示され
るように、コーキング(及び熱ソーキング温度)が引下
げられるに従って、コークスのCTEが改善される。優
れた更に好ましい特性とは、CTEができる限り低いこ
とであり、VBDができる限り高いことである。
When heat soaking is performed at the same temperature as the coking operation, the coke drum is operated at a lower temperature than normal coking temperatures, while at the same time producing a product with excellent physical properties, ie, very low CTE. Surprisingly, as the coking (and heat soaking temperature) is lowered, the CTE of the coke improves as indicated by the TSN as defined herein. The CTE is as low as possible and the VBD is as high as possible.

再び第1図を参照すると、コーキング操作においてコー
クドラムの塔頂から得られる蒸気は、ライン6によって
コーカー分留塔7へ運ばれる。第1図に示すように、蒸
気を、典型的にC,−c3生成物ストリーム8、ガソリ
ン生成物ストリーム9、重質軽油生成物ストリーム10
及びライン11を通して分留塔7から取出されるプレミ
アムコーカー重質軽油へ分留する。
Referring again to FIG. 1, the vapor obtained from the top of the coke drum in a coking operation is conveyed by line 6 to coker fractionation column 7. As shown in FIG.
and fractionated into premium coker heavy gas oil which is taken out from fractionator 7 through line 11.

前述のように、分留塔7から取出されるプレミアムコー
カー重質軽油は、ライン12を通してコーカー炉3に所
望の割合でリサイクルすることができる。過剰の塔底物
質を、所望であれば、−数的な残渣の精製技術に供する
ことができる。
As mentioned above, the premium coker heavy gas oil removed from fractionator 7 can be recycled through line 12 to coker furnace 3 in a desired proportion. The excess bottoms material can be subjected to numerical residue purification techniques, if desired.

生コークスを出口13及び13aを通してコークスドラ
ム5及び5aから各々除去し、及び焼成器14へ導入し
、この中で高温にさらし、揮発性物質を除去し、コーク
スの水素価に対する炭素価を増加させる。焼成は、約2
000〜約3000” Fの範囲好ましくは約2400
〜約2600” Fの範囲の温度で行われる。コークス
を焼成条件下で約0.5〜約10時間好ましくは約1〜
約3時間維持する。焼成温度及び焼成時間は、最 終的なコークス生成物に要求される特性に応じて変える
。大きい黒鉛電極の製造に適する焼成されたプレミアム
コークスを、出口15を通して焼成器より回収する。
The raw coke is removed from the coke drums 5 and 5a through outlets 13 and 13a, respectively, and introduced into a calciner 14 in which it is exposed to high temperatures to remove volatile substances and increase the carbon number relative to the hydrogen number of the coke. . Firing takes approximately 2
000 to about 3000"F, preferably about 2400"
to about 2600"F. The coke is heated under calcination conditions for about 0.5 to about 10 hours, preferably about 1 to about
Maintain for about 3 hours. The calcination temperature and time will vary depending on the desired properties of the final coke product. Calcined premium coke suitable for the production of large graphite electrodes is recovered from the calciner through outlet 15.

本発明をコーカー分留塔及び熱ソーキング分留塔の両方
を利用するとして説明してきたが、両操作を1つの分留
塔中で行なうことも本発明の範囲であり、その場合には
、コーキング及び熱ソーキングの両操作中におけるコー
クドラムからの留出物を、この1つの分留塔に供給する
。また、通常2つの分留塔から再生する前記ストリーム
は、全て1つの分留塔から得られる。所定の特性を有す
るコークスを得るためには、TSN条件だけが必要であ
る。
Although the present invention has been described as utilizing both a coker fractionator and a heat soaking fractionator, it is within the scope of the invention to perform both operations in a single fractionator, in which case the coking The distillate from the coke drum during both the heat soaking and heat soaking operations is fed to this single fractionation column. Also, the streams that are normally regenerated from two fractionators are all obtained from one fractionator. Only TSN conditions are necessary to obtain coke with predetermined properties.

熱ソーキング操作は、通常約4〜約60好ましくは約8
〜約32時間にわたって行なう。適当な操作時間は、コ
ーキング操作に用いられる原料、コーキング時間及びコ
ーキング温度に依存するが、これらの条件を合わせてT
SNが得られる。
The heat soaking operation typically ranges from about 4 to about 60, preferably about 8
~32 hours. The appropriate operating time depends on the raw materials used in the coking operation, the coking time, and the coking temperature;
SN is obtained.

TSNは、プレミアムコークスの範囲のCTE及びVB
Dを有するコークスを作るために必要な熱ソーキングの
量を表す。本発明に従って製造されるコークスの熱ソー
キング中の温度及び時間の組合わせとコーキング段階の
間の温度及び時間の組合わせとの合計を、次式に示す。
TSN is the CTE and VB of premium coke range.
Represents the amount of heat soaking required to make coke with D. The sum of the temperature and time combination during the heat soaking and the temperature and time combination during the coking stage of the coke produced according to the invention is given by the following equation:

TS、−やyr  + T S v−や、ダ ≧TSN
       ・・・(1)ただし、式(1)において
、 TS、−◆2ダニコーキング段階中の熱的激しさ、TS
y−4y、:ソーキング段階中の熱的激しさ、及び TSN :1サイクル中のコークドラムに入れる全ての
原料からプレミアムコークスを製造するために必要な熱
的激しさ を示す。
TS, - or yr + T S v- or da ≧TSN
...(1) However, in equation (1), TS, -◆2 Thermal intensity during the mite coking stage, TS
y-4y,: thermal intensity during the soaking stage, and TSN: indicates the thermal intensity required to produce premium coke from all feedstock entering the coke drum during one cycle.

熱的激しさ(TS)は次式によって定められる。Thermal severity (TS) is defined by the following equation:

TS−[exp(−58273/T [@R1)] X
l:RX時間1時間]  −(2)ただし、 RX時間フ原料のコーキング及び/または熱ソーキング
を行なう時間、及び T:コークスまたはコークスを形成する液体の温度 である。
TS-[exp(-58273/T [@R1)] X
1: RX time 1 hour] - (2) However, RX time is the time for coking and/or heat soaking of raw materials, and T: temperature of coke or a liquid forming coke.

市販のコークドラムでは、−膜内にTは、ドラムの蒸気
温度よりも約5″F〜約60@F高い温度である。更に
普通はTSの範囲は、ドラムの蒸気温度よりも約15〜
約30’F高い温度である。
In commercial coke drums, - T in the membrane is about 5"F to about 60@F above the drum steam temperature. More commonly, TS ranges from about 15" to about 60@F above the drum steam temperature.
The temperature is about 30'F higher.

TSNは次式によって決定される。TSN is determined by the following equation.

T S N −exp(0,050X f a −39
,8)   −<3)fa : C1C13N分析によ
って測定された芳香族型における炭素原子の百分率 多くの場合、最小の反応の激しさを受ける原料の一部す
なわちコークドラムに入れられる原料の最後の一滴でさ
え式(1)を満足するコーキング及び熱コーキング条件
を選択することが、経済的には適切である。極端に低い
クラッキング温度が相対的に芳香族の多い原料と組合わ
せて用いられる場合、普通のドラムに入れる最後の原料
が式(1)を満足することは、過剰に長い熱ソーキング
時間を必要とする。このような場合、実際に必要な熱ソ
ーキング時間は、次のとおりである。
T S N -exp (0,050X f a -39
, 8) -<3) fa: percentage of carbon atoms in aromatic form, determined by C1C13N analysis; often the part of the feedstock that undergoes the least intensity of reaction, i.e. the last drop of feedstock entering the coke drum It is economically appropriate to select coking and thermal coking conditions that satisfy equation (1). If extremely low cracking temperatures are used in combination with relatively aromatic feedstocks, ensuring that the final feedstock entering a conventional drum satisfies equation (1) may require excessively long heat soak times. do. In such a case, the actual heat soaking time required is as follows.

T  S 、、−ゆうダ ≧ ’r  S M    
         =、(4)TS、ニドラム全体で製
造したコークスについて1つのドラムの平均値に基づく
許容CTE及び許容VBDを得るために必要なソーキン
グ段階中の最小の熱的激しさ。
T S ,,-Yuda ≧ 'r S M
=, (4) TS, the minimum thermal intensity during the soaking stage required to obtain acceptable CTE and acceptable VBD based on single drum average values for coke produced across two drums.

TS、は次式から決定される。TS is determined from the following equation.

T S M −exp(0,050X f a −42
,8)     −(5)本発明の好ましい態様におい
て、ソーキング時間は、式(1)が、ドラムの全ての部
分においてつくられたコークス、たとえば1サイクルの
柊わりの方にドラムに入れる原料でさえも満足するよう
に選ぶ。標準的な普通のコークスドラムに入れられた原
料の最後の一滴のTSは0であるため、式(1)の値は
、標準的な普通のコーキングの場合には次のように減少
する。
T S M -exp (0,050X f a -42
, 8) - (5) In a preferred embodiment of the present invention, the soaking time is such that the equation (1) is equal to choose to be satisfied. Since the TS of the last drop of feedstock placed in a standard ordinary coke drum is 0, the value of equation (1) decreases to: for standard ordinary coking.

TS、−。ヶ≧TSN       ・・・(6)熱的
激しさが広範囲であるために、普通のコークスドラム全
体の平均コークス特性は、熱的激しさの少ない熱ソーキ
ングの場合でもプレミアムコークスの特性となる。この
範囲は式(4)及び式(5)によって定義される。
T.S.-. (6) Due to the wide range of thermal severities, the average coke properties of the entire ordinary coke drum are those of premium coke even in the case of heat soaking with low thermal severities. This range is defined by equation (4) and equation (5).

以下に示す実施例は、本発明を実施することによって得
られる結果を説明する。第1表は、本発明に用いられる
原料の物理的性質を示す。
The examples presented below illustrate the results obtained by practicing the invention. Table 1 shows the physical properties of the raw materials used in the invention.

実施例1 第1表に示す物理的特性を示す熱タールを実験室規模で
、バッチ式のコークドラム中で825.850 s 8
75及び900’ FM)im及び1100psiの圧
力で8時間コーキングした。
Example 1 A hot tar exhibiting the physical properties shown in Table 1 was prepared on a laboratory scale in a batch coke drum for 825.850 s 8
75 and 900' FM) im and 1100 psi pressure for 8 hours.

同様の熱タールはまた、8時間、24時間及び56時間
の熱ソーキング処理をコークス形成温度で行なう以外は
、同一条件下でコーキングした。
Similar hot tars were also coked under identical conditions except that the 8 hour, 24 hour and 56 hour heat soak treatments were conducted at coking temperatures.

第1表に示すように、この熱タールのTSNは、式(3
)から計算すると、9.8X10−17時間である。
As shown in Table 1, the TSN of this hot tar is calculated by the formula (3
), it is 9.8×10 −17 hours.

コーキング実験の結果を第2表に示す。この結果は、熱
ソーキングがコークスの特性を劇的に向上させることを
明らかに示している。熱ソーキング時間の増加は、コー
キングと熱ソーキングとを組合わせたTSが9.8X1
0””時間より少ないとき、−数的に非常に有益である
。最も良いコークス特性すなわち、低いCTE及び高い
VBDは、組合わせられたTSが約9.8X10−17
時間と等しいかまたはそれより多いとき、低いコーキン
グ温度及び熱ソーキング温度で得られる。
The results of the caulking experiment are shown in Table 2. This result clearly shows that heat soaking dramatically improves the properties of coke. The increase in heat soaking time is 9.8X1 for TS that combines caulking and heat soaking.
When less than 0"" time - numerically very beneficial. The best coke properties, i.e. low CTE and high VBD, are achieved when the combined TS is approximately 9.8X10-17
When equal to or more than the time, obtained at lower coking and heat soaking temperatures.

CTEは、3/4インチの黒鉛化電極棒を用いるかまた
は黒鉛の002ピークの強度からX線回折法によってa
ll定することができる。この2つの方法は、第2図に
示すように、ある一定の決定し得る関係を有する。どち
らの方法から得られたCTEも、他の方法を用いて得ら
れた結果と相関し得る。
CTE is determined by X-ray diffraction using a 3/4-inch graphitized electrode rod or from the intensity of the 002 peak of graphite.
ll can be determined. The two methods have certain determinable relationships, as shown in FIG. CTE obtained from either method can be correlated with results obtained using the other method.

実施例2 第1表に示す物理的性質を有する熱分解デカント油を、
実験室規模のバッチ式コークドラム中で温度825.8
50.875及び900”F、圧力60psigで8時
間コーキンクした。同様のデカント油をまた、8時間、
24時間、56時間、及び88時間の熱ソーキングをコ
ークス形成温度で行なうこと以外は同様の条件下でコー
キングした。
Example 2 Pyrolysis decant oil having the physical properties shown in Table 1 was
Temperature 825.8 in a laboratory scale batch coke drum
50.875 and 900"F and 60 psig pressure for 8 hours. The same decanted oil was also co-kinked for 8 hours.
Coking was done under similar conditions except that the 24 hour, 56 hour, and 88 hour heat soaks were conducted at coking temperatures.

第1表に示すようにデカント油のTSNは20.3X1
0−17時間である。
As shown in Table 1, TSN of decant oil is 20.3X1
0-17 hours.

コーキング実験結果を第3表に示す。実施例1と同様に
、熱ソーキングは、コークスのCTEを劇的に改良した
。この場合、熱ソーキング時間の長さは、コーキングと
熱ソーキングとを組合わせたTSが20.3X10−1
7時間以下のとき、−数的に有益であることが明らかで
ある。
The caulking experiment results are shown in Table 3. Similar to Example 1, heat soaking dramatically improved the CTE of the coke. In this case, the length of heat soaking time is 20.3X10-1
When less than 7 hours - the numerical benefit is clear.

最も良いCTEもまたコーキング温度及び熱ソーキング
温度が低いときに得られ、そのとき組合わされたTSは
TSNとほぼ等しいかまたはそれよりも大きい。
The best CTE is also obtained when coking and heat soaking temperatures are low, when the combined TS is approximately equal to or greater than TSN.

実施例3 第1表に示す熱分解デカント油を、普通のコーキング操
作と類似した連続的に供給されるパイロットプラント中
で、圧力55psigでコーキングした。実験条件及d
コーキング結果を第4表に示す。この原料のTSN及び
TSMは、式(3)及び式(4)から計算したところ、
各々20.4><IQ−17及び1.0X10−17で
あった。第4表に示すアルファベットグループのB〜E
は、上昇温度における熱ソーキングに対し、一定温度に
おける熱ソーキングである。
Example 3 The pyrolysis decant oil shown in Table 1 was coked at a pressure of 55 psig in a continuously fed pilot plant similar to conventional coking operations. Experimental conditions and d
The caulking results are shown in Table 4. The TSN and TSM of this raw material were calculated from equations (3) and (4), and were
20.4><IQ-17 and 1.0X10-17, respectively. Alphabet groups B to E shown in Table 4
is a heat soak at a constant temperature as opposed to a heat soak at an elevated temperature.

熱ソーキングを行なわない場合の実験結果を第4表のグ
ループAに示す。グループAの実験番号1及び2は、ド
ラムに入れられた供給原料(すなわち長期間ドラム中に
ある供給原料)が、まずTSNと等しいTSにならない
ような条件で行なった。実験番号3及び4では、コーク
スドラムに入れる最初の供給原料のTSは65.7X1
0−17であり、TSNより多かった。しかしながら、
これらの実験においても、コークドラム内に入れられた
最後の供給原料のほぼ31重量%([(20,4X10
′″l〕時間/65゜7×10−17時間)X100]
)は、TSNと等しい熱的激しさを受けなかった。
The experimental results without heat soaking are shown in Group A of Table 4. Group A experiments number 1 and 2 were conducted under conditions such that the feedstock placed in the drum (ie, the feedstock that was in the drum for an extended period of time) did not initially have a TS equal to TSN. In run numbers 3 and 4, the initial feedstock TS entering the coke drum was 65.7X1
0-17, which was higher than TSN. however,
In these experiments as well, approximately 31% by weight of the final feedstock placed in the coke drum ([(20,4X10
'''l〕hour/65゜7×10-17 hours)×100]
) was not subjected to the same thermal intensity as TSN.

第4表に示すグループB、C及びDでは、実質的にグル
ープAに示すコーキング条件下で熱ソーキングを行なう
ことによる効果を示す。各々の場合、熱ソーキングが、
コークス特性に一般的に有益であることを示す。グルー
プBの実験5は、低いCTEが、1.0X10−17時
間少しばかり激しい条件である2、8X10’7時間の
熱的激しさを用いることによって得られることを示す。
Groups B, C, and D shown in Table 4 show the effect of heat soaking under the coking conditions substantially shown in Group A. In each case, heat soaking
Shows general benefits to coke properties. Experiment 5 of Group B shows that a lower CTE is obtained by using a thermal intensity of 2,8 x 10'7 hours, which is a slightly more intense condition of 1.0 x 10-17 hours.

実験番号8(グループB) 、9 (グループC)及び
7(グループD)から得られた結果を見ると、最も良い
特性(低いCTE及び高いVBD)を有するコークスは
、コーキング及び熱ソーキング温度を低減するに従って
得られることを示す。
Looking at the results obtained from experiment numbers 8 (Group B), 9 (Group C) and 7 (Group D), the coke with the best properties (low CTE and high VBD) reduces coking and heat soaking temperatures. It shows what can be obtained according to the method.

第4表のグループEは、実質的にコークス形成温度にお
ける熱ソーキング(実験番号8)の効果を、従来例とし
て米国特許4,547,284に説明されるようにコー
クス形成温度より高い温度での熱ソーキング(実験番号
10及び11)の効果と比較して示す。実験番号8では
、明らかに優れた特性を有するコークスが得られる。ま
た、明らかに、優れた特性を有するコークスはコークス
形成温度に近い温度でソーキングすることにより得られ
る。
Group E of Table 4 substantially simulates the effect of heat soaking (Experiment No. 8) on coke forming temperatures at temperatures above the coke forming temperature as described in U.S. Pat. No. 4,547,284 as a conventional example. A comparison is shown with the effect of heat soaking (experiment numbers 10 and 11). In experiment number 8, a coke with clearly superior properties is obtained. Also, clearly coke with superior properties can be obtained by soaking at temperatures close to the coke forming temperature.

実施例4 第1表に示す特性及びTSNを有する熱タール及び熱分
解デカント油を、実験室規模のバッチ式コークドラム内
で、Loops igの圧力及び825及び850℃の
温度下でコーキングした。
Example 4 Thermal tar and pyrolysis decant oil having the properties and TSN shown in Table 1 were coked in a laboratory scale batch coke drum under Loops ig pressure and temperatures of 825 and 850°C.

次いでコークドラムを同じ圧力、コークス形成温度また
は775’Fのいずれかの温度の下で熱ソーキングに徴
した。
The coke drum was then subjected to a heat soak at the same pressure and either the coke forming temperature or a temperature of 775'F.

第5表は、これらの実験の結果を示す。Table 5 shows the results of these experiments.

825”Fで24時間及び850″′Fで16時間のコ
ーキングは、バッチ式コークドラム中の原料を各々3.
 2 X 10−17時間及び4.7X10−17時間
の熱的激しさに置いた。
Coking at 825"F for 24 hours and 850"'F for 16 hours each reduced the feedstock in batch coke drums to 3.
Subjected to thermal intensity of 2 x 10-17 hours and 4.7 x 10-17 hours.

これらの熱的激しさは、研究された特定の熱タールから
最良の特性のコークスを製造するに必要な熱的激l−さ
である4、5X10”時間に比較的近い値及びそれより
大きい値である。この結果は、追加の熱ソーキングがこ
の原料からのコークスのCTEを実質的に下げるものと
予想されないことを示しているであろう。表に示す結果
は、TSNに基づく予想を確認している。大きく異なる
熱的激しさ(825” Fで24時間及び775°Fで
24時間)における熱タールの熱ソーキングは、約1.
6X10−” /’ CのCTEを有するコークスを与
える。しかし、第5表の熱分解デカント油については、
TSNは20.9XIQ−17時間であり、これは82
5@Fで24時間または850@Fで16時間コーキン
グすることにより達成された熱的激しさよりかなり大き
い。
These thermal intensities are relatively close to and greater than 4.5 x 10" hours, which is the thermal intensity required to produce coke of the best properties from the particular hot tar studied. This result would indicate that additional heat soaking would not be expected to substantially lower the CTE of coke from this feedstock. The results shown in the table confirm the expectations based on TSN. Heat soaking of hot tar at widely different thermal intensities (24 hours at 825"F and 24 hours at 775"F) results in approximately 1.
gives a coke with a CTE of 6X10-''/'C. However, for the pyrolysis decant oil in Table 5,
TSN is 20.9XIQ - 17 hours, which is 82
The thermal intensity is significantly greater than that achieved by coking at 5@F for 24 hours or 850@F for 16 hours.

この原料の場合は、コークス生成温度におけるより厳し
い条件下での熱ソーキングにより、775”Fでの熱ソ
ーキングよりも優れた特性のコークスが得られることが
予想される。この結果はデータにより確認されている。
For this feedstock, heat soaking under more severe conditions at the coke forming temperature would be expected to yield coke with better properties than heat soaking at 775"F. This result is confirmed by the data. ing.

表に示す標準偏差にもとつぎ、コークス生成温度および
775’Fにおける熱ソーキングにより得たCTHの差
は、99%の信頼度で統計上有意差がある。
Based on the standard deviations shown in the table, the differences in CTH obtained by coking temperature and heat soaking at 775'F are statistically significant with 99% confidence.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明を説明する概略的フローシートを示す
図、第2図は、コークスの熱膨張率をO1定する2つの
一般的方法の間の関係を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic flow sheet explaining the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the relationship between two general methods for determining the coefficient of thermal expansion of coke O1.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)芳香族鉱油原料を高温に加熱し、ディレードロー
キング条件下でコークドラムに導入し該ドラム中で加熱
された原料をその原料に含まれた熱でソーキングし、該
原料を通常のコーキング温度よりも低い温度で分解蒸気
とプレミアムコークスとに転化し、該ドラムへの原料の
導入を、該ドラムが所定の分量に満たされると中断する
方法において、該ドラムの内容物を実質的にコークスを
形成する温度と同じ温度で熱ソーキングに供することに
よりプレミアムコークスを得ることを含み、かつ該熱ソ
ーキングの時間が、下記の式で表されることを特徴とす
るディレードプレミアムコーキングプロセスを用いたプ
レミアムコークスの製造方法。 TS_ソ_ー_キ_ン_グ≧TS_M TS_M=exp(0.050×fa−42.8)(但
し、faはC^1^3NMR分析法によって測定された
芳香族化合物中の炭素の百分率を示す。)(2)前記芳
香族鉱油原料がデカント油、高温分解タール、真空残渣
、真空軽油、熱タール、重質プレミアムコーカー軽油、
直留常圧軽油及び蒸溜されたコールタールピッチからな
る群から選ばれる請求項1に記載の方法。 (3)前記ソーキング時間が、TSソーキングで定義さ
れ、TS_ソ_ー_キ_ン_グ≧TS_N及びTS_N
=exp(0.050×fa−39.8)である請求項
2記載の方法。 (4)熱ソーキングを約4〜約6時間行なう請求項2に
記載の方法。 (5)熱ソーキングを約8〜約32時間行なう請求項2
に記載の方法。 (6)芳香族鉱油を約850〜約950°Fに加熱し、
連続的にコークドラムに導入し、加熱された原料を約8
00〜約925°Fの温度、約15〜約200psig
の圧力で、原料を分解蒸気とプレミアムコークスとに分
解するために充分な時間すなわち約4〜約60時間の間
、該加熱された原料に含まれた熱でソーキングし、及び
該ドラム中で該ドラムへの原料の導入を、該ドラムが所
定の分量に満たされると中断する方法であって、コーク
ドラムの内容物を、コーキング操作におけるコークドラ
ムの温度と実質的に同じ温度で、熱ソーキングに供する
ことによりプレミアムコークスを得ることを含み、及び
該熱ソーキングの時間が下記の式で表されることを特徴
とするディレードプレミアムコーキングプロセスを用い
たプレミアムコークスの製造方法。 TS_ソ_ー_キ_ン_グ≧TS_M TS_M=exp(0.050×fa−42.8)(但
し、faはC^1^3NMR分析法によって測定された
芳香族化合物中の炭素の百分率を示す。)(7)前記芳
香族鉱油原料が、デカント油、高温分解タール、真空残
渣、真空軽油熱タール、重質プレミアムコーカー軽油、
直留の常圧軽油及び蒸溜されたコールタールピッチから
なる群から選ばれる請求項6に記載の方法。 (8)熱ソーキングを約8〜約32時間行なう請求項7
に記載の方法。 (9)前記ソーキング時間が、TS_ソ_ー_キ_ン_
グで定義され、TS_ソ_ー_キ_ン_グ≧TS_N及
びTS_N=exp(0.050×fa=−39.8)
である請求項6記載の方法。
[Scope of Claims] (1) Heating an aromatic mineral oil feedstock to a high temperature, introducing it into a coke drum under delayed stirring conditions, and soaking the heated feedstock in the drum with the heat contained in the feedstock, the contents of the drum in a method in which the feedstock is converted to cracked steam and premium coke at a temperature below normal coking temperatures and the introduction of feedstock into the drum is interrupted when the drum is filled to a predetermined volume; Delayed premium comprising obtaining premium coke by subjecting a product to heat soaking at substantially the same temperature as forming coke, and characterized in that the time of the heat soaking is expressed by the following formula: A method for producing premium coke using a coking process. TS_SO_KING_G≧TS_M TS_M=exp(0.050×fa-42.8) (where fa is the percentage of carbon in the aromatic compound measured by C^1^3 NMR analysis method (2) The aromatic mineral oil raw material is decant oil, high temperature decomposition tar, vacuum residue, vacuum light oil, hot tar, heavy premium coker light oil,
2. The method of claim 1, wherein the gas oil is selected from the group consisting of straight-run atmospheric gas oil and distilled coal tar pitch. (3) The soaking time is defined by TS soaking, and TS_so_king_g ≧TS_N and TS_N
3. The method of claim 2, wherein =exp(0.050*fa-39.8). 4. The method of claim 2, wherein the heat soaking is performed for about 4 to about 6 hours. (5) Claim 2, wherein the heat soaking is performed for about 8 to about 32 hours.
The method described in. (6) heating an aromatic mineral oil to about 850 to about 950°F;
Continuously introduced into the coke drum, the heated raw material is heated to approx.
00 to about 925°F, about 15 to about 200 psig
and soaking in the heat contained in the heated feedstock in the drum at a pressure of A method in which the introduction of feedstock into a drum is interrupted when the drum is filled to a predetermined volume, the contents of the coke drum being subjected to a heat soak at a temperature substantially the same as the temperature of the coke drum during the coking operation. 1. A method for producing premium coke using a delayed premium coking process, the method comprising obtaining premium coke by subjecting the coke to water, and characterized in that the heat soaking time is expressed by the following formula. TS_SO_KING_G≧TS_M TS_M=exp(0.050×fa-42.8) (where fa is the percentage of carbon in the aromatic compound measured by C^1^3 NMR analysis method ) (7) The aromatic mineral oil raw material is decant oil, high temperature decomposition tar, vacuum residue, vacuum gas oil hot tar, heavy premium coker gas oil,
7. The method of claim 6, wherein the method is selected from the group consisting of straight-run atmospheric gas oil and distilled coal tar pitch. (8) Claim 7, wherein the heat soaking is performed for about 8 to about 32 hours.
The method described in. (9) The soaking time is TS_so_kin_
defined as
The method according to claim 6.
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