RO106118B1 - Coke treating process from oil with high content of sulphor, with a view to obtain electrode and producing therefor - Google Patents

Coke treating process from oil with high content of sulphor, with a view to obtain electrode and producing therefor Download PDF

Info

Publication number
RO106118B1
RO106118B1 RO14130389A RO14130389A RO106118B1 RO 106118 B1 RO106118 B1 RO 106118B1 RO 14130389 A RO14130389 A RO 14130389A RO 14130389 A RO14130389 A RO 14130389A RO 106118 B1 RO106118 B1 RO 106118B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
coke
chamber
granules
outlet
particles
Prior art date
Application number
RO14130389A
Other languages
Romanian (ro)
Inventor
Harry Orac Thomas
Clayton Quandt Herbert
Ralph Ball David
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Priority to RO14130389A priority Critical patent/RO106118B1/en
Publication of RO106118B1 publication Critical patent/RO106118B1/en

Links

Classifications

    • Y02E60/364

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Prezenta invenție se refera la un procedeu pentru tratarea cocsului de petrol cu conținut ridicat de sulf si la un aparat pentru realizarea acestuia. Procedeul consta in tratarea cocsului de petrol, in absenta unui liant, cu un compus de metal alcalin, la o temperatura de minimum 750°C, si menținerea la aceasta temperatura, timp suficient de lung pentru a permite reacției sa continue si produselor de reacție sa penetreze granulele de cocs, si, in final, racirea granulelor tratate. Aparatul este constituit dintr-un cuptor de calcinare (10), o camera de alimentare a cocsului (16), o camera de evacuare a cocsului (20), o camera de clincherizare (22) a granulelor de cocs, un dispozitiv (50, 52) de introducere a inhibitorului in masa de granule.The present invention relates to a process for treating petroleum coke with high sulfur content and a device for its achievement. The process consists in treating petroleum coke, in the absence of a binder, with a alkali metal compound at a minimum temperature 750 ° C, and maintaining at this temperature, time long enough to allow its reaction continue the reaction products to penetrate the granules coke, and, finally, cooling the treated granules. The appliance consists of a calciner furnace (10), a coke supply chamber (16), o the coke outlet chamber (20), a coke chamber clinker (22) of coke granules, a device (50, 52) for introducing the mass inhibitor granules.

Description

Prezenta invenție se referă la un procedeu pentru tratarea cocsului dc petrol cu conținut ridicat de sulf, în vederea obținerii, în special, a electrozilor și la un aparat pentru realizarea acestui procedeu. ·The present invention relates to a process for treating high coke oil with high sulfur content, in order to obtain, in particular, electrodes and to an apparatus for carrying out this process. ·

Mai specific invenția se referă la un procedeu pentru tratarea cocsurilor de petrol calcinate cu un inhibitor de umflare înainte de încorporarea cocsului într-un amestec cărbunos. într-un aspect important, invenția se referă la o umplutură sau un agregat cărbunos conținând particule separate de cocs de petrol calcinat având un înalt conținut de sulf și un agent de inhibare a umflării cocsului distribuit prin întreaga masă a particulelor, agent de inhibare ce servește la reducerea sau eliminarea umflării cocsului în timpul fabricării și utilizării articolelor de grafit și de carbon.More specifically, the invention relates to a process for treating calcined petroleum coke with a swelling inhibitor prior to incorporating the coke into a carbon mixture. In an important aspect, the invention relates to a carbon filler or aggregate containing separate particles of calcined petroleum coke having a high sulfur content and a coke inflation inhibiting agent distributed throughout the particle mass, serving as an inhibiting agent. when reducing or eliminating coke swelling during the manufacture and use of graphite and carbon articles.

Este un fapt cunoscut că în fabricarea de electrozi din grafii și carbon pentru cuptoarele electrice se folosește un cocs de petrol calcinat (de exemplu, cocs de petrol brut care a fost încălzit la temperaturi de pest e 1200°C) ca umplutură sau materia] agregat care se amestecă cu un liant cărbunos, cum ar fi smoala. Amestecul se aduce la profilul electrodului fie prin formare, fie prin extruziune pentru carbonizarea liantului (la circa 800°C). în cazurile în care este necesar un electrod grafitat, electrodul tratat ca mai sus este, în continuare, încălzit la temperaturi de cel puțin circa 28OO°C.It is a well-known fact that in the manufacture of graphite and carbon electrodes for electric furnaces, a calcined oil coke (for example, crude oil coke that has been heated to fish temperatures of 1200 ° C) as filler or material is used. which mixes with a carbon binder, such as tar. The mixture is brought to the electrode profile either by formation or by extrusion for carbonization of the binder (at about 800 ° C). In cases where a graphite electrode is required, the electrode treated as above is further heated to temperatures of at least about 28 ° C.

Particulele de cocs de petro] au o tendință de a se umfla, adică de a se expanda sau chiar sparge, încălzite la temperaturi de peste circa 1500°C, dacă ele conțin mai mult de circa 0,3% în greutate sulf. Electrozii confecționați din aceste cocsuri își pierd densitatea și rezistența și adesea crapă pe lungime atunci când sunt încălziți la aceste temperaturi înalte. Așa cum s-a indicat, electrozii de grafit sunt, în mod normal, încălziți la cel puțin 2800°C în timpul procesului de fabricație a lor. Electrozii de carbon care nu sunt grafitați în timpul procesului de fabricație, ating temperaturi între aproximativ 2000 și 2500°C, în timpul folosirii lor în cup5 toarele cu siliciu sau cu fosfor.Petro coke particles have a tendency to swell, ie to expand or even break, heated to temperatures above about 1500 ° C, if they contain more than about 0.3% by weight sulfur. Electrodes made of these coke lose their density and strength and often crack in length when heated to these high temperatures. As indicated, graphite electrodes are normally heated to at least 2800 ° C during their manufacturing process. Carbon electrodes that are not graphite during the manufacturing process, reach temperatures between about 2000 and 2500 ° C, during their use in silicon or phosphorus cups5.

Umflarea este asociată cu eliberarea sulfului din legătura sa cu carbonul în interiorul particulelor de cocs. Dacă sulful cu conținut de vapori nu se poate elibera din particule sau din electrod destul de repede, el creazâ presiune internă care, la rândul ei, mărește volumul particulelor și poate cauza despicarea electrodului.Swelling is associated with the release of sulfur from its bond with the carbon inside the coke particles. If the vapor content of the sulfur cannot be released from the particles or the electrode quickly enough, it creates internal pressure which, in turn, increases the volume of the particles and can cause the electrode to split.

Un mijloc convențional de remediere a umflării a fost acela de a adăuga un inhibitor, cum este oxidul de fier sau alt compus metalic la amestecul de cocssmoală înainte de formarea electrodu20 lui. S-a ilustrat, de exemplu, că circa 2% în greutate oxid de fier poate fi eficient pentru reducerea umflării cocsului. Unele cocsuri care au o tendință mare de a se umfla sau de a începe umflarea la o temperatură joasă nu pot fi în mod adecvat controlate cu oxid de fier.A conventional means of remedying the swelling was to add an inhibitor, such as iron oxide or another metal compound to the coccyxial mixture before forming the electrode20. It has been illustrated, for example, that about 2% by weight iron oxide may be effective in reducing coke swelling. Some coke that has a high tendency to swell or start swelling at a low temperature cannot be adequately controlled with iron oxide.

S-au făcut diverse încercări de a crea alte metode de inhibare a umflării care să elimine dezavantajele de mai sus și alte dezavantaje ale stadiului tehnicii. De exemplu, în brevetul SUA nr. 2814076 se descrie o metodă îmbunătățită de producere a articolelor din grafit, cum sunt electrozii pentru cuptoare electrice în care un compus de metal alcalin din grupa I-a a Tabelului periodic, și anume, carbonat de sodiu se folosește ca inhibitor al umflării. Carbonatul de sodiu poate fi adăugat articolu40 lui prin impregnarea lui, după coacere, cu o soluție de carbonat de sodiu sau prin adăugarea inhibitorului direct în amestecul cocs-smoală. Deși adăugarea carbonatului de sodiu la amestecul cocs-smoală este mai convenabilă decât adăugarea lui Ia articolul copt, această metodă realizează un electrod de calitate inferioară, adică având o densitate și o rezistență scăzută.Various attempts have been made to create other methods of inhibiting swelling that eliminate the above disadvantages and other disadvantages of the prior art. For example, in US patent no. 2814076 discloses an improved method of producing graphite articles, such as electrodes for electric furnaces in which an alkali metal compound in Group I of the Periodic Table, namely, sodium carbonate is used as a swelling inhibitor. Sodium carbonate may be added to article 40 by impregnating it, after baking, with a solution of sodium carbonate, or by adding the direct inhibitor to the coke-pit mixture. Although the addition of sodium carbonate to the coke-pit mixture is more convenient than the addition of the baked article, this method produces a lower quality electrode, ie having a low density and resistance.

O altă problemă întîlnită, atunci când inhibitorul de umflare se adaugă direct la amestecul cocs-smoală, este aceea că, carbonatul de sodiu reacționează cu substanțele acide de ajutorare a extruziunii care pot fi folosite în amestec. Din nefericire, această reacție cauzează deseori probleme de extruziunc conducând la o structură deficitară a electrodului.Another problem, when the swelling inhibitor is added directly to the coke-pit mixture, is that the sodium carbonate reacts with the acidic extrusion aids that can be used in the mixture. Unfortunately, this reaction often causes extrusion problems leading to poor electrode structure.

O altă încercare de a rezolva problema umflării cocsului în producerea de electrozi de carbon și de grafit este descrisă în brevetul SUA nr. 3506745. în această încercare, particulele cu conținut înalt de sulf sunt tratate înainte de încorporarea lor într-un amestec cărbunos prin contactarea particulelor de cocs cu un inhibitor al umflării și încălzirea particulelor într-o atmosferă practic neoxidantă, la temperaturi de peste circa 1400°C și, de asemenea, deasupra acelora la care cocsul începe să se umfle în absența inhibitorului de umflare și, de preferință, peste 2000°C. Inhibitorul de umflare poate fi introdus prin pulverizarea de particule fine de inhibitor pe cocsul de petrol granular sau se poate prepara un noroi apos conținând inhibitorul care se pulverizează pe cocs înaintea încălzirii particulelor sale la tempraturile de umflare. Particulele de cocs sunt ulterior răcite la aproximativ temperatura ambiantă și se amestecă cu un liant de smoală pentru a forma un amestec convențional cărbunos. Inhibitorul de umflare se combină cu sulful și se volatilizează atunci când cocsul se încălzește la temperaturi de umflare sau mai mari. Problema care apare aici este aceea că procedeul necesită încălzirea particulelor de cocs la temperaturi ce sunt substanțial mai mari decât cele care se folosesc de regulă în timpul procesului uzual de calcinare. în consecință, acest tratament poate fi realizat numai într-un procedeu diferit de practicile normale de calcinare consumând mai multă energie și necesitând un. echipament mai costisitor.Another attempt to solve the problem of swelling of the coke in the production of carbon and graphite electrodes is described in US Pat. 3506745. In this test, high sulfur particles are treated prior to their incorporation into a carbon mixture by contacting the coke particles with a swelling inhibitor and heating the particles in a practically non-oxidizing atmosphere, at temperatures above about 1400 ° C and also above those where the coke begins to swell in the absence of the swelling inhibitor and preferably above 2000 ° C. The swelling inhibitor may be introduced by spraying fine inhibitor particles on the granular oil coke or an aqueous mud may be prepared containing the inhibitor which is sprayed on the coke prior to heating its particles at the swelling temperatures. The coke particles are subsequently cooled to about ambient temperature and mixed with a pitch binder to form a conventional charcoal mixture. The swelling inhibitor is combined with the sulfur and volatilized when the coke heats up to swelling temperatures or higher. The problem that arises here is that the process requires heating of the coke particles at temperatures that are substantially higher than those commonly used during the usual calcination process. As a result, this treatment can only be performed in a process different from the normal calcination practices by consuming more energy and requiring one. more expensive equipment.

Procedeul, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate prin aceea că granulele din cocs de petrol, în absența unui liant, se aduc în reacție cu un compus de metal alcalin ales dintre sodiu și potasiu, Ia o temperatură ridicată, de minimum 750°C, situată deasupra temperaturii la care compusul de metal alcalin începe să intre în reacție cu carbonul, sau sub temperatura la ca10 re, în absența acestui compus, granulele de cocs ar începe să se umfle, urmată de menținerea granulelor de cocs în contact cu acest compus de metal alcalin la temperatură ridicată, menținută un timp suficient de lung pentru α permite reacției să continue și produșilor de reacție să penetreze granulele de cocs și să se formeze un precipitat cu conținut de sodiu sau potasiu în tot cuprinsul masei de co os și apoi răcirea granulelor de cocs astfel tratate.The process according to the invention removes the disadvantages in that the oil coke granules, in the absence of a binder, are reacted with an alkali metal compound selected from sodium and potassium, at a high temperature of at least 750 ° C, located above the temperature at which the alkali metal compound begins to react with carbon, or below the temperature at ca 10, in the absence of this compound, the coke granules would begin to swell, followed by keeping the coke granules in contact with this metal compound. Alkaline at high temperature, maintained long enough for α allows the reaction to continue and the reaction products penetrate the coke granules and form a precipitate with sodium or potassium content throughout the shell mass and then cool the granules. coke thus treated.

Aparatul, conform invenției, este constituit dintr-un cuptor de calcinare cilindric, dezvoltat în sensul lungimii, având o gură de alimentare și o gură de evacuare, o cameră de alimentare a cocsului și o cameră de evacuare a cocsului, la care gura de alimentare a cuptorului de calcinare este amplasată în camera de alimentare a cocsului cu posibilitatea de rotire, iar gura de evacuare a cuptorului de calcinare este amplasată în camera de evacuare a cocsului cu posibilitatea de rotire, dintr-un răcitor cilindric rotativ amplasat în sensul lungimii și dispus după cuptorul de calcinare, având o gură de alimentare și o gură de evacuare, dintr-o cameră de clincherizare a granulelor de cocs, care comunică cu camera de evacuare a cocsului în vederea captării și reținerii particulelor de cocs calcinate la ieșirea acestora prin gura de evacuare a cuptorului de calcinare, dintr-o zonă fierbinte care comu45 nică cu camera de clincherizare și cu gura de alimentare a răcitorului rotativ, dintr-un dispozitiv de introducere a unui inhibitor în masa de granule de cocs calcinat în zona de reacție și dintr50 o cameră dc admisie a cocsului pentru captarea granulelor de cocs calcinat și răcit dispusă în dreptul gurii de evacuare a răcitorului rotativ, având gura de alimentare amplasată în camera de staționare cu posibilitatea de rotire și gura de evacuare amplasată în camera de admisie a cocsului, de asemenea cu posibilitatea de rotire.The apparatus according to the invention consists of a cylindrical calcining furnace, developed in the sense of length, having a feeding mouth and an outlet mouth, a coke feeding chamber and a coke evacuation chamber, at which the feeding mouth of the calcination furnace is located in the feed chamber of the coke with the possibility of rotation, and the outlet of the calcination furnace is located in the evacuation chamber of the coke with the possibility of rotation, from a rotary cylindrical chiller located in the sense of length and disposed after the calcination furnace, having a feed mouth and an outlet mouth, from a coke granulation clinker chamber, which communicates with the coke evacuation chamber for the purpose of capturing and retaining the calcined coke particles at their exit through the mouth of evacuation of the calcining furnace, from a hot zone that communicates with the clinker chamber and with the feed mouth of the rotary chiller, from a device for introducing an inhibitor into the mass of calcined coke granules in the reaction zone and from 50 a coke intake chamber for capturing the calcined and cooled coke granules disposed next to the outlet of the rotary chiller, having the feed mouth located in the parking chamber with the possibility of rotation and the outlet mouth located in the intake chamber of the coke, also with the possibility of rotation.

Prezenta invenție se referă la un procedeu îmbunătățit de tratare a cocsului de petrol cu conținut înalt de sulf cu un inhibitor de umflare înainte de încorporare a cocsului într-un amestec cărbunos. In sensul cel mai larg, procedeul îmbunătățit cuprinde contactarea particulelor de cocs de petrol cu un înalt conținut de sulf cu un compus conținând metal alcalin sau alcalino-pămîntos ales din grupul ce constă din sodiu, poiasiu, calciu și magneziu la o temperatură înaltă, superioară aceleia la care compusul de metal alcalin sau alcalinopământos începe să reacționeze cu carbonul, dar inferioară aceleia la care particulele de cocs ar începe să se umfle în absența compusului respectiv, urmată de menținerea particulelor de cocs la temperatura înaltă o perioadă de timp suficientă pentru a permite producerea reacției și penetrarea de către produsul de reacție, a particulelor, precum și formarea unui depozit cu conținut de metal alcalin sau alcalino-pămîntos prin masa particulelor și apoi răcirea particulelor de cocs astfel tratate.The present invention relates to an improved process for treating high sulfur oil coke with a swelling inhibitor prior to incorporating the coke into a carbon mixture. In the broadest sense, the improved process comprises contacting high coke oil particles with a compound containing alkali or alkaline earth metal selected from the group consisting of sodium, poia, calcium and magnesium at a high, higher temperature. the one at which the alkali or alkaline earth metal compound begins to react with carbon, but lower than that at which the coke particles would begin to swell in the absence of the compound, followed by keeping the coke particles at high temperature for a sufficient time to allow producing the reaction and penetrating by the reaction product, the particles, as well as forming a deposit with alkali or alkaline earth metal content through the mass of the particles and then cooling the coke particles thus treated.

Procedeul, conform prezentei invenții, se realizează, de preferință, la o temperatură înaltă între circa 1200 și 1400°C. Totuși, s-a descoperit că temperaturi joase, cun sunt cele de 750°C, sunt adecvate pentru a promova reacția necesara între inhibitorul de umflare și particulele de cocs și pot fi utilizate.The process according to the present invention is preferably carried out at a high temperature between about 1200 and 1400 ° C. However, it has been found that low temperatures, such as 750 ° C, are adequate to promote the required reaction between the swelling inhibitor and the coke particles and can be used.

Inhibitorul de umflare utilizat în procedeul prezentei invenții, poate fi o sare de metal alcalin sau alcalinopămîntos și, de preferință, este carbonatul de sodiu. Inhibitorul poate fi amestecat cu particulele de cocs de petrol înainte sau după încălzire în cursul procesului uzual de calcinare și poate fi încorporat cu particulele de cocs sub formă de pulberi uscate, granulate sau ca o soluție conținând inhibitorul care poate să fie pulverizată pe particule. Inhibitorul se folosește intr-o cantitate mai mare de circa 0,2% în greutate față de cocs.The swelling inhibitor used in the process of the present invention may be an alkali metal or alkaline earth metal salt and is preferably sodium carbonate. The inhibitor may be mixed with the oil coke particles before or after heating during the usual calcination process and may be incorporated with the coke particles in the form of dry, granulated powders or as a solution containing the inhibitor which may be sprayed on particles. The inhibitor is used in an amount greater than about 0.2% by weight compared to coke.

într-o variantă preferată a prezentei invenții, procedeul de tratare a particulelor de cocs de petrol cu conținut înalt de sulf cuprinde:In a preferred embodiment of the present invention, the process for treating high sulfur oil coke particles comprises:

- calcinarea particulelor de cocs de petrol cu conținut mare de sulf; adăugarea de carbonat de sodiu la particulele de cocs calcinat la o temperatură înaltă, superioară nivelului de circa 1200°C, dar sub temperatura la care particulele de cocs ar începe să se umfle în absența carbonatului de sodiu urmată de menținerea particulelor de cocs calcinat și carbonatului de sodiu la temperatura înaltă respectivă, o perioadă de timp suficientă a permite carbonatului de sodiu să reacționeze cu cocsul, iar sodiul rezultat să penetreze particulele și să se depună în întreaga masă a particulelor și apoi răcirea particulelor astfel tratate.- calcination of oil coke particles with high sulfur content; the addition of sodium carbonate to the calcined coke particles at a high temperature, above the level of about 1200 ° C, but below the temperature at which the coke particles would begin to swell in the absence of the sodium carbonate followed by the retention of the calcined coke particles and the carbonate of sodium at the respective high temperature, a sufficient period of time to allow the sodium carbonate to react with the coke, and the resulting sodium to penetrate the particles and deposit in the entire mass of the particles and then cool the particles thus treated.

Intr-un alt aspect al prezentei invenții, o umplutură cărbunoasă sau un amestec cărbunos se folosește în producerea de articole de carbon sau de grafit cuprinzând particule separate de cocs de petrol cu înalt conținut de sulf avînd un agent inhibitor al umflării distribuit în înreaga masă a particulelor. Agentul inhibitor al umflării cuprinde un compus insolubil în apă al unui metal alcalin sau alcalino-pămîntos ales din grupul ce constă din sodiu, potasiu, calciu și magneziu; conținutul mediu de metal în particule este mai mare decât circa 0,15%, în greutate.In another aspect of the present invention, a carbon filler or a carbon mixture is used in the production of carbon or graphite articles comprising separate particles of high sulfur oil coke having a swelling inhibiting agent distributed throughout the mass of the invention. particles. The swelling inhibiting agent comprises a water insoluble compound of an alkali or alkaline earth metal selected from the group consisting of sodium, potassium, calcium and magnesium; the average metal content in the particles is greater than about 0.15% by weight.

Avantajul principal oferit de acest procedeu îmbunătățit este că producătorul de articole din carbon și grafit sau electrozi poate acum să folosească cocsuri de petrol cu un înalt conținut de sulf și să producă electrozi de înaltă calitate.The main advantage of this improved process is that the manufacturer of carbon and graphite articles or electrodes can now use high sulfur oil coke and produce high quality electrodes.

Se dă mai jos un exemplu de reali106118 zare a invenției, în legătură și cu fig. 1... 15, care reprezintă:The following is an example of a real embodiment of the invention, in connection with FIG. 1 ... 15, which represents:

- fig.l, schema aparatului de calcinare, modificat pentru a efectua procedeul, conform invenției;FIG. 1 is a diagram of the calcining apparatus modified to carry out the process according to the invention;

- fig.2, secțiune a unei părți modificate din aparatul ilustrat in fig.l;- fig. 2, section of a modified part of the apparatus illustrated in fig.

- fig.3, vedere în secțiune după planul 3...3 a unui aparat de calcinare din- Fig. 3, a sectional view according to plan 3 ... 3 of a calcining apparatus from

- fig.4, schema unui aparat de calcinare, conform unei alte variante a prezentei invenții;FIG. 4 is a diagram of a calcining apparatus according to another embodiment of the present invention;

- fig.5, vedere de sus a aparatului de calcinare, ilustrat în fig.4;5 is a top view of the calcining apparatus, illustrated in FIG. 4;

- fig.6, diagramă ce ilustrează gradul de umflare a cocsului de petrol tratat cu un inhibitor convențional și același cocs tratat conform prezentei invenții;- Fig. 6, a diagram illustrating the degree of swelling of the oil coke treated with a conventional inhibitor and the same coke treated according to the present invention;

- fig.7, 8 și 9, diagrame ilustrând gradele dc umflare a diverse tipuri de cocsuri de petrol, conform prezentei invenții;- Figs. 7, 8 and 9, diagrams illustrating the degrees of swelling of various types of oil coke, according to the present invention;

- fig. 10a, fotomicrografie efectuată cu un microscop electronic de explorare (SEM) la o magnitudine de 200 X, ilustrând o zonă de lîngă marginea unui plan intern realizat prin șlefuirea unei particule de cocs - de 12,7 mm, tratată conform prezentei invenții;FIG. 10a, photomicrograph performed with a scanning electron microscope (SEM) at a magnitude of 200 X, illustrating an area near the edge of an internal plane made by grinding a coke particle - 12.7 mm, treated according to the present invention;

- fig. 10b, fotomicrografie a aceleiași zone, prezentate în figura 10a, ilustrând harta realizată cu raze X și sodiu elementar obținută prin analiza de dispersie a energiei cu raze X (EDX) la o magnitudine de 200 X;FIG. 10b, photomicrograph of the same area, shown in figure 10a, illustrating the map made with X-rays and elemental sodium obtained by X-ray energy dispersion analysis (EDX) at a magnitude of 200 X;

- fig. 10c, fotomicrografie a unui spectru EOX a zonei ilustrate în fig. 10a și 10b;FIG. 10c, photomicrograph of an EOX spectrum of the area illustrated in FIG. 10a and 10b;

- fig.l la, fotomicrografia realizată cu un microscop electronic de analiză (SEM) la o magnitudine de 45 X, ilustrând o altă zonă mai apropiată de centrul aceluiași plan intern, arătat în fig. 10a, 10b;FIG. 1 a, photomicrograph performed with an analysis electron microscope (SEM) at a magnitude of 45 X, illustrating another area closer to the center of the same internal plane, shown in FIG. 10a, 10b;

- fig.l lb, fotomicrografie a aceleiași zone ilustrate în fig. 11 a, conținând o hartă obținută prin analiza EOX cu raze X și sodiu elementar la o magnitudine dc 45 X;- Fig. lb, photomicrograph of the same area illustrated in Fig. 11 a, containing a map obtained by EOX analysis with X-rays and elemental sodium at a magnitude dc 45 X;

- fig. 11c, fotografie a spectrului EOX a aceleiași zone arătată în fig. 11a și 11b;FIG. 11c, a photograph of the EOX spectrum of the same area shown in fig. 11a and 11b;

- fig. 12a, fotomicrografie luată cu SEM la o magnitudine de 50 X, ilustrând o a treia zonă a aceluiași plan interior din fig. 10a și 10b;FIG. 12a, photomicrograph taken with SEM at a magnitude of 50 X, illustrating a third area of the same interior plane of fig. 10a and 10b;

- fig. 12b, fotomicrografie a zonei din fig. 12a, ilustrând harta obținută prin analiza EOX cu raze X și sodiu elementar la magnitudinea de 50 X;FIG. 12b, photomicrograph of the area of fig. 12a, illustrating the map obtained by EOX analysis with X-rays and elemental sodium at the magnitude of 50 X;

- fig. 12c, fotografie a spectrului EOX a aceleiași zone din fig. 12a și 12b;FIG. 12c, a photograph of the EOX spectrum of the same area in fig. 12a and 12b;

- fig. 13 a, fotomicrografie luată cu SEM la o magnitudine de 200 X, ilustrând o a patra zonă a aceluiași plan intern din fig. 10a și 10b;FIG. 13 a, photomicrograph taken with SEM at a magnitude of 200 X, illustrating a fourth area of the same internal plane of fig. 10a and 10b;

- fig. 13b, fotomicrografie a zonei din fig. 13a, reprezentând harta obținută prin analiza EOX cu raze X și sodiu elementar la aceeași magnitudine de 200 X;FIG. 13b, photomicrograph of the area of fig. 13a, representing the map obtained by EOX analysis with X-rays and elemental sodium at the same magnitude of 200 X;

- fig. 13c, fotografie a spectrului EOX a zonei arătate în fig. 12a și 12b;FIG. 13c, a photograph of the EOX spectrum of the area shown in fig. 12a and 12b;

- fig. 14a, fotomicrografie luată cu un SEM la o magnitudine de 15 X, ilustrând atât nn plan intern creat prin șlefuirea unei particule de cocs de 6,35 mm, tratată conform invenției, cât și o suprafață originală de pori expusă prin șlefuire;FIG. 14a, photomicrograph taken with a SEM at a magnitude of 15 X, illustrating both the internal plane created by the grinding of a 6.35 mm coke particle, treated according to the invention, and an original surface of pores exposed by sanding;

- fig. 14b, fotomicrografie a zonei din fig. 14a, într-o hartă obținută prin analiză EOX cu raze X și sodiu elementar la aceeași magnitudine de 15 X;FIG. 14b, photomicrograph of the area of fig. 14a, in a map obtained by EOX analysis with X-rays and elemental sodium at the same magnitude of 15 X;

- fig. 14c, fotografie a spectrului EDX cu raze X și sodiu elementar la aceeași magnitudine de 15 X;FIG. 14c, photograph of the EDX spectrum with X-rays and elemental sodium at the same magnitude of 15 X;

- fig. 14c, fotografie a spectrului EDX a aceleiași zone din fig. 14a și 14b;FIG. 14c, photograph of the EDX spectrum of the same area in fig. 14a and 14b;

- fig. 15a, fotomicrografie luată cu un SEM la magnitudinea 15 X, a aceleiași suprafețe ilustrate în fig. 14a, după ce particula a fost umezită cu apă;FIG. 15a, photomicrograph taken with an SEM at magnitude 15 X, of the same surface illustrated in fig. 14a, after the particle has been moistened with water;

- fig. 15b, fotomicrografie a aceleiași zone ilustrate în fig. 14a, ce arată o hartă obținută prin analiză EDX cu raze X și sodiu elementar la magnitudinea de 15 X;FIG. 15b, photomicrograph of the same area illustrated in fig. 14a, showing a map obtained by EDX analysis with X-rays and elemental sodium at the magnitude of 15 X;

- fig. 15c, fotografie a spectruluiFIG. 15c, photo of the spectrum

EDX al zonelor ilustrate in fig.l5u și 15b.EDX of the areas illustrated in fig.55u and 15b.

Cocsul de petrol este produs prin cocsarea reziduurilor petroliere grele, așa cum este bine cunoscut din stadiul tehnicii. Cocsul de petrol brut, adică cocsul de petrol necalcinat are, de obicei, un conținut de materie volatilă cuprins intre circa 6 și 14%. Materia volatilă este de regulă eliminată prin încălzirea cocsului de petrol brut într-un calcinator la temperaturi de 1200... 1400°C. Ocazional, se pot folosi temperaturi de calcinare la 1500°C. Conținutul în materie volatilă a unui cocs după calcinare este, de obicei, mai mic de 1 % în greutate. Cocsul de petrol brut este, de obicei, redus ca dimensiune la particule de 100 mm sau mai puțin înainte de calcinare.Oil coke is produced by coking heavy oil residues, as is well known in the art. Crude oil coke, ie non-calcined oil coke, usually has a volatile matter content of between 6 and 14%. Volatile matter is usually eliminated by heating the crude oil coke in a burner at temperatures of 1200 ... 1400 ° C. Occasionally, calcination temperatures can be used at 1500 ° C. The volatile content of a coke after calcination is usually less than 1% by weight. Crude oil coke is usually reduced in size to particles of 100 mm or less before calcination.

Pentru scopurile prezentei invenții, materialul de pornire pentru cocs poate fi un cocs de petrol brut sau un cocs de petrol care a fost calcinat prin metode convenționale. în ambele cazuri, cocsurile de petrol la care se referă invenția de față sunt așa numitele cocsuri de petrol cu conținut înalt de sulf care, de obicei, conțin mai mnlt de circa 0,7% în greutate sulf. Aceste cocsuri de petrol cu conținut înalt de sulf nu pot, de obicei, a fi controlate în mod adecvat prin metodele de inhibiție a umflării cunoscute în prezent. Deși aceste cocsuri costă mai puțin, utilizarea lor pentru producerea de articole de carbon sau de grafit este fie limitata, fie necesită o tehnologie de prelucrare modificată, mai scumpă.For the purposes of the present invention, the starting material for the coke may be a crude oil coke or an oil coke which has been calcined by conventional methods. In both cases, the oil coke covered by the present invention is the so-called high sulfur oil coke, which usually contains more than about 0.7% by weight sulfur. These high sulfur oil coke can usually not be adequately controlled by the currently known swelling inhibition methods. Although these cokees cost less, their use for the production of carbon or graphite articles is either limited or requires a modified, more expensive processing technology.

Sulful este eliberat din legătura sa chimică cu carbonul, atunci când un cocs de petrol este încălzit la temperaturi mai ridicate decît circa l500°C și în cele mai multe cazuri la cel puțin circa 1600°C, care este mai mare decât temperaturile normale de calcinare. Dacă această eliberare a sulfului nu este inhibată sau sulful nu este desprins chimic înăuntrul structurii cocsului, atunci eliberarea rapidă a vaporilor cu conținut de sulf va crea o presiune internă in particulele de cocs care tinde să expandeze particulele, in unele cazuri chiar despicându-Je sau despicând articolele confecționate din de. Acest fenomen este denumit umflare.Sulfur is released from its chemical bond to carbon, when an oil coke is heated to temperatures higher than about 1500 ° C and in most cases to at least about 1600 ° C, which is higher than normal calcination temperatures. . If this release of sulfur is not inhibited or the sulfur is not chemically detached within the structure of the coke, then the rapid release of sulfur-containing vapors will create internal pressure in the coke particles that tends to expand the particles, in some cases even splitting Je or splitting articles made from de. This phenomenon is called swelling.

în conformitate cu invenția, s-a descoperit că umflarea articolelor din carbon sau grafit formate poate fi sensibil redusă sau eliminată prin tratarea particulelor din cocs de petrol cu un compus de metal alcalin sau alcalino-pămîntos și, in special, cu o sare de sodiu sau potasiu, cum ar fi carbonatai de sodiu sau de potasiu, la temperaturi care sunt cu mult sub temperatura la care cocsul începe să se umfle înainte de încorporarea particulelor de cocs într-un amestec cărbunos. Din literatură (articolul Effect ofSodium Carbonate upon Casification of Carbon and Production of Producer Gas de D.A. Fox și alții, Industrial and Engineering Chemistry, voi.23, nr.3, martie, 1931) se cunoaște că nn compus metalic alcalin (de exemplu, carbonat de sodiu) poate fi redus eficace cu carbon într-un reactor de temperatură înaltă, pentru a produce vapori de metal alcalin și oxid de carbon. Conform invenției, s-a descoperit, în mod surprinzător, că dacă compusul de metal alcalin sau alcalino-pămîntos este lăsat să stea în contact cu particulele de cocs de petrol o perioadă suficient de lungă de timp, de exemplu, circa un minut sau mai mult, menținând temperatura peste cea la care se produce această reacție de reducere, de exemplu, circa 750 C în cazul carbonatului de sodiu, atunci metalul alcalin sau alcalino-pămîntos astfel produs va penetra și va forma un depozit cu conținut de metal alcalin sau alcalino-pămîntos prin întreaga masă de particule de cocs nu chiar in porii acestora. Pentru înlăturarea umflării, s-a dovedit a fi eficient în laborator un timp de rezidență de 30 s. în experiențele la scară de producție, timpul de rezidență la temperatura de reacție s-a menținut mai mult de un minut.According to the invention, it has been found that the swelling of the formed carbon or graphite articles can be significantly reduced or eliminated by treating the oil coke particles with an alkali or alkaline earth metal compound and, in particular, with a sodium or potassium salt. , such as sodium or potassium carbonates, at temperatures well below the temperature at which the coke begins to swell before incorporating the coke particles into a charcoal mixture. From the literature (Article Effect of Sodium Carbonate upon Casification of Carbon and Production of Producer Gas by DA Fox et al., Industrial and Engineering Chemistry, vol. 23, no. 3, March, 1931) it is known that nn alkali metal compound (e.g. Sodium carbonate) can be effectively reduced with carbon in a high temperature reactor to produce alkali metal vapors and carbon oxide. According to the invention, it has been surprisingly found that if the alkali metal or alkaline earth metal compound is allowed to stay in contact with the oil coke particles for a sufficiently long period of time, for example about one minute or more, maintaining the temperature above which this reduction reaction occurs, for example, about 750 C in the case of sodium carbonate, then the alkali or alkaline earth metal thus produced will penetrate and form a deposit containing alkaline or alkaline earth metal content. through the whole mass of coke particles not even in their pores. In order to remove the swelling, a residence time of 30 s was found to be effective in the laboratory. In the experiments on production scale, the residence time at the reaction temperature was maintained for more than one minute.

S-a cunoscut o anumită perioadă de timp că, carbonatul de sodiu utilizat ca inhibitor in manieră convențională, prin adăugare la amestecul cocs-smoalâ, determină ca produsul să aibă o densitate mai redusă și o rezistență mai mică în comparație cu același produs confecționat cu inhibitorul de umflare convențional, adică oxidul de fier. S-a descoperit că, carbonatul de sodiu, atunci când este utilizat ca inhibitor de umflare, conform invenției, nu cauzează o pierdere nici de densitate, nici de rezistență în produs și realizează un produs egal cu cel format folosind oxidul de fier drept inhibitor de umflare.It has been known for some time that the sodium carbonate used as an inhibitor in the conventional manner, by adding to the coke-pit mixture, causes the product to have a lower density and a lower resistance compared to the same product made with the inhibitor. conventional swelling, ie iron oxide. It has been found that sodium carbonate, when used as a swelling inhibitor, according to the invention, does not cause loss of density or resistance in the product and produces a product equal to that formed using iron oxide as a swelling inhibitor.

Din moment ce agentul de inhibare se depune înăuntrul particulelor de cocs, el nu are contact cu smoala în timpul prelucrării amestecului cărbunos și nu interferează cu nici un produs auxiliar al extroziunii, cum sunt acizii grași.Since the inhibiting agent is deposited inside the coke particles, it has no contact with the pitcher during the processing of the carbon mixture and does not interfere with any extrusion auxiliary products, such as fatty acids.

Deși compusul de metal alcalin sau alcalino-pămîntos poate fi plasat în contact cu particulele de cocs de petrol fie înainte, fie după încălzirea particulelor de cocs la temperaturi necesare realizării reacției, este foarte avantajos să se adauge compusul inhibitor, la particulele de cocs sub formă de pudră uscată, granulată, după ce acestea au fost încălzite la temperaturile de calcinare între circa 1200 și 1400°C. în practica actuală, pulberea uscată granulată de compus inhibitor se adaugă la particulele de cocs calcinat la capătul de descărcare al calcinatorului. Este de asemenea posibil să se adauge compusul inhibitor la cocsul brut, sub formă de pulbere uscată sau să se pulverizeze cocsul cu o soluție sau un nămol conținând inhibitorul înainte de calcinare.Although the alkali metal or alkaline earth metal compound may be placed in contact with the oil coke particles either before or after heating the coke particles at the temperatures required for the reaction, it is very advantageous to add the inhibitory compound to the coke particles in the form. of dry powder, granulated, after they have been heated to the calcination temperatures between about 1200 and 1400 ° C. In current practice, the granulated dry powder of the inhibitor compound is added to the calcined coke particles at the discharge end of the calciner. It is also possible to add the inhibitory compound to the raw coke, in the form of dry powder, or to spray the coke with a solution or sludge containing the inhibitor prior to calcination.

Compusul de metal alcalin sau alcalino-pămîntos, de exemplu carbonatul de sodiu, se amestecă cu particule de cocs de petrol în cantități mai mari de 0,2%, în greutate. De preferință, inhibitorul se folosește în cantități ce variază de la circa 0,5 la 2,5% în greutate față de cocs.The alkali or alkaline earth metal compound, for example sodium carbonate, is mixed with petroleum coke particles in quantities greater than 0.2% by weight. Preferably, the inhibitor is used in quantities ranging from about 0.5 to 2.5% by weight relative to the coke.

In fig.1...3, se ilustrează un aparat de calcinare tipic rotativ, care s-a modificat în vederea practicării procedeului îmbunătățit, conform invenției. Așa cum s-a arătat, aparatul de calcinare cuprinde un cuptor alungit cilindric rotativ de calcinare 10 având un capăt de intrare 12 și un capăt de ieșire 14. Capătul de intrare 12 al cuptorului de calcinare 10 se montează pentru a se roti într-o cameră 16 staționară, de intrare a cocsului, având un turn 18 pentru ieșirea gazelor. Capătul de ieșire 14 al cuptorului 10 se montează în mod similar pentru a se roti într-o cameră staționară de evacuare a cocsului 20, incluzând o cameră convențională de clincherizare 22 dispusă vertical sub camera 20.In Fig. 1 ... 3, a typical rotary calcination apparatus is illustrated, which has been modified in order to practice the improved process according to the invention. As shown, the calcining apparatus comprises an elongated cylindrical rotary kiln 10 having an inlet end 12 and an outlet end 14. The inlet end 12 of the calcination furnace 10 is mounted to rotate in a chamber 16 stationary, inlet of the coke, having a tower 18 for the exit of gases. The output end 14 of the furnace 10 is similarly mounted to rotate in a stationary coke evacuation chamber 20, including a conventional clincher chamber 22 vertically disposed below the chamber 20.

Particulele de cocs de petrol brut a sunt alimentate în aparatul de calcinare cu ajutorul unui transportor orizontal 26, fiind dirijate în jos printr-o gură dc. cocs 28 îu capătul dc intrare 12 ai cuptorului rotativ de calcinare. Cuptorul 10 este înclinat cn un unghi mic de-a lungul axei sale longitudinale de ia capătul său de intrare 12 în jos, spre capătul de ieșire 14. Astfel, pe măsură ce particulele de cocs a intră in cuptorul 10 ele sunt forțate prin gravitație să se deplaseze lent pe lungimea cuptorului 10, pe măsură ce el se rotește pînă ajung la capătul de ieșire 14, de unde sunt descărcate în camera 20.The crude oil coke particles are fed into the calcining apparatus by means of a horizontal conveyor 26, being directed downward by a dc mouth. coke 28 at the end of the inlet 12 of the rotary kiln. The furnace 10 is inclined at a small angle along its longitudinal axis from its inlet end 12 downward to the outlet end 14. Thus, as the coke particles enter the furnace 10 they are forced by gravity to move slowly along the length of the oven 10 as it rotates until it reaches the output end 14, from where they are unloaded into room 20.

Un combustibil, cum este gazul natural, este ars la capătul fierbinte al cuptorului, iar gazul de combustie trece, prin cuptorul 10 în contracurent cu fluxul de particule de cocs a. Gazele de combustie fierbinți încălzesc particulele de cocs a, determinând vaporizarea și arderea produselor volatile.A fuel, such as natural gas, is burned at the hot end of the furnace, and the combustion gas passes through the furnace 10 in counter current with the flow of coke particles a. The hot combustion gases heat the coke particles a, causing vaporization and burning of the products. volatile.

Particulele de cocs fierbinți a, calcinate, cad din camera 20 în cutia de clincherizare 22, unde ele curg peste blocul refractar 30 (fig.2). Blocul 30 este amplasat în fundul unei deschideri dreptunghiulare de ieșire 32 prevăzuta în capul staționar 34 al răcitorului 36.The hot coke particles have, calcined, falling from the chamber 20 into the clinker box 22, where they flow over the refractory block 30 (fig. 2). The block 30 is located at the bottom of a rectangular exit opening 32 provided in the stationary head 34 of the cooler 36.

Sub camera de descărcare 20 este poziționat un răcitor rotativ alungit de formă cilindrică 36. Acest răcitor are un capăt de intrare 38 care este montat pentru a se roti în jurul capului staționar 34 al camerei de clincher 22. Capul de ieșire 40 al răcitorului 36 este montat pentru a se roti într-o cameră staționară de livraTe a cocsului 42.Below the discharge chamber 20 is an elongated cylindrical rotary cooler 36. This cooler has an inlet end 38 which is mounted to rotate around the stationary head 34 of the clinker chamber 22. The output head 40 of the cooler 36 is mounted to rotate in a stationary delivery chamber of the coke 42.

Răcitorul 36, este, de asemenea, înclinat în jos la un unghi mic dinspre capătul de intrare 38 spre capătul de ieșire 40. Conform fig.2, particulele fierbinți de cocs calcinat a, se colectează într-un corp Ία fundul cutiei de clincheriznt 22 în spatele blocului refractar 30 și, eventual, scurg peste marginea blocului 30 și cad în capătul de intrare 38 al răcitorului rotativ 36. Particulele de cocs sunt aprozimativ forțate prin gravitație și rotația răcitorului să se deplaseze ușor in jos de-a lungul răcitorului 36, până ce ajung în capătul de ieșire 40 de unde intră și se colectează în camera de alimentare cu cos 42.The cooler 36 is also inclined downward at a small angle from the inlet end 38 to the outlet end 40. According to FIG. 2, the hot particles of calcined coke a, are collected in a body ulα the bottom of the clincher box 22 behind the refractory block 30 and possibly leaking over the edge of the block 30 and falling into the inlet end 38 of the rotary cooler 36. The coke particles are approximately forced by gravity and the rotation of the cooler to move slightly down along the cooler 36, until they reach the end of exit 40 from where they enter and collect in the basket feed room 42.

Deși anumite calcinat oare pot folosi răcirea indirectă, de exemplu carcase de oțel a răcitorului 36, cele mai multe calcinatoare răcesc cocsul fierbinte calcinat direct prin pulverizarea apei pe acesta. Pulverizarea directă reduce temperatura particulelor de cocs fierbinte imediat după ce ele ies din cutia de clincherizare 22.Although some calcines can use indirect cooling, for example steel casings of the cooler 36, most calcines cool the hot coke directly calcined by spraying water thereon. Direct spraying reduces the temperature of hot coke particles as soon as they exit the clinker box 22.

în mod tipic, pentru realizarea acestui scop sunt prevăzute o scrie de duze chiar sub deschiderea de ieșire 32 a cutiei de clincherizare 22.Typically, for this purpose a nozzle writing is provided just below the exit opening 32 of the clincher box 22.

Conform fig.2, un aparat convențional de calcinare poate fi modificat pentru realizarea procedeului, conform prezentei invenții, prin încorporarea unei zone fierbinți 44 înăuntrul capătului de intrare 38 al răcitorului 36. Zona fierbinte este formată, conform prezentei invenții, prin amplasarea unui inel circular refractar 46, la o distanță prestabilită în jos față de ieșirea cutiei de clincherizare 32 și prin deplasarea duzelor de pulverizare a apei de răcire 56 în josul inelului refractar 46. Așa cum se ilustrează, inelul 46 este montat în fața căptușelii refractare 45 care este plasată adiacent interiorului pereților laterali cilindrici ai răcitorului 36. Inelul refractar de reținere 46 crește adâncimea stratului de cocs în zona fierbinte 44 și crește astfel timpul de rezidență al cocsului. Temperatura particulelor de cocs a, pe măsură ce ele intră în zona fierbinte 44, este puțin redusă de către procesul de reacție, dar rămîne deasupra nivelului de 1100°C.According to FIG. 2, a conventional calcining apparatus may be modified for carrying out the process according to the present invention by incorporating a hot zone 44 inside the inlet end 38 of the cooler 36. The hot zone is formed, according to the present invention, by placing a circular ring. refractory 46, at a predetermined distance downstream from the exit of the clinker box 32 and by moving the spray nozzles of cooling water 56 down the refractory ring 46. As illustrated, the ring 46 is mounted in front of the refractory lining 45 which is placed. adjacent to the inside of the cylindrical side walls of the cooler 36. The refractory retaining ring 46 increases the depth of the coke layer in the hot zone 44 and thus increases the residence time of the coke. The temperature of the coke particles a, as they enter the hot zone 44, is slightly reduced by the reaction process, but remains above the 1100 ° C level.

Pulberea uscată, granulată b din carbonat de sodiu se introduce în zona fierbinte 44 printr-o pâlnie 50. Această pâlnie are un corp alungit tubular 52, care se extinde prin peretele lateral 34 al cutiei de clincherizare 22 și depune pulberea pe stratul superior de particule de cocs calcinat a Ia fundul zonei fierbinți 44. Așa cum se poate cel mai bine observa din fig.3, pulberea este amestecată cu particulele de cocs a prin acțiunea de rostogolire ce are loc în răcitorul rotativ 36. Carbonatul de sodiu pulverizat se topește la contactul cu particulele de cocs fierbinte a și reacționează cu cocsul, conform următoarei reacții endotermice:The dry, granulated powder b of sodium carbonate is introduced into the hot zone 44 through a funnel 50. This funnel has an elongated tubular body 52, which extends through the side wall 34 of the clinker box 22 and deposits the powder on the top layer of particles. of calcined coke at the bottom of the hot zone 44. As can best be seen in Fig. 3, the powder is mixed with the coke particles of the rolling action that takes place in the rotary cooler 36. The sprayed sodium carbonate melts at contact with the hot coke particles a and reacts with the coke, according to the following endothermic reaction:

Na2CO3(l) + 21 (s) = 2 Na(g) + CO(g);Na 2 CO 3 (l) + 21 (s) = 2 Na (g) + CO (g);

H = 213 Kcal/mol...at 133O°C;H = 213 Kcal / mol ... at 133 ° C;

(1), (s) și (g) se referă la starea fizică a reactanților, adică lichidă, solidă sau, respectiv gazoasă. Sodiul elementar produs prin reacția de mai sus penetrează particulele de cocs și se distribuie prin întreaga masă de particule de cocs creând un cocs modificat conținând sulf sau sodiu.(1), (s) and (g) refer to the physical state of the reactants, ie liquid, solid or gaseous respectively. The elemental sodium produced by the above reaction penetrates the coke particles and is distributed throughout the mass of coke particles creating a modified coke containing sulfur or sodium.

După tratarea cu pulberi de carbonat de sodiu în zona fierbinte 44 o perioadă suficientă de timp, particulele de cocs fierbinte calcinat a curg eventual peste inelul refractar 46 și în secțiunea de răcire 53 a răcitorului 36.After treatment with the sodium carbonate powders in the hot zone 44 for a sufficient period of time, the calcined hot coke particles possibly flow over the refractory ring 46 and in the cooling section 53 of the cooler 36.

în această variantă modificată a răci torului 36, o conductă 54 care transportă apă de răcire la o serie de duze 56, la capătul său exterior, se montează, într-un mod în sine cunoscut, în porțiunea inferioară a peretelui lateral 34 al cutiei de clinchcrizare 22, dar în acest caz, conducta 54 se face mai lungă astfel, încât ea se extinde complet prin zona fierbinte 44 și în secțiunea de răcire 53. Astfel, apa este pulverizată din duzele 56 direct pe particulele de cocs fierbinte, pe măsură ce ele părăsesc zona fierbinte 44 pentru a răci particulele și a le reduce substanțial temperatura.In this modified embodiment of the cooler 36, a pipe 54 that carries cooling water to a series of nozzles 56, at its outer end, is mounted, in a manner known per se, in the lower portion of the side wall 34 of the nozzle. clinchcrysis 22, but in this case, the pipe 54 becomes longer so that it extends completely through the hot zone 44 and into the cooling section 53. Thus, the water is sprayed from the nozzles 56 directly onto the hot coke particles, as they leave the hot zone 44 to cool the particles and reduce their temperature substantially.

Particulele de cocs calcinat răcite și tratate sunt apoi descărcate din camera 42 pe un transportor mobil 58, care transportă particulele de cocs într-o zonă de depozitare. Aburul produs în răcitor din apa de răcire este eliminat din răcitor împreună cu o cantitate mică de aer printr-un ventilator 62 și expulzat în atmosferă. Amestecul abur/aer trece printr-un colector dc praf 60, unde praful, de cocs este prins pentru a evita poluarea aerului.The cooled and treated calcined coke particles are then discharged from the chamber 42 onto a movable conveyor 58, which transports the coke particles to a storage area. The steam produced in the chiller from the cooling water is removed from the chiller together with a small amount of air through a fan 62 and expelled into the atmosphere. The steam / air mixture passes through a dust collector dc 60, where the coke dust is trapped to avoid air pollution.

Fig.4 și 5 ilustrează un aparat de calcinare care este construit în mod specific pentru utilizarea în tratarea cocsului de petrol, conform prezentei invenții. Acest aparat de calcinare este echipat cu o cameră de reținere cuprinzând un vas reactor separat 68. Acest vas reactor este plasat în aval de calcinator și în amonte față de răcitor și poate fi proiectat pentru un timp mare de rezistență. Particulele de cocs calcinat sunt alimentate de la camera de descărcare 20 în vasul reactor 68, unde sunt tratate cu pulberi uscate granulare de compus de metal alcalin sau alcalinopămîntos, cum este carbonatul de sodiu, care este furnizat simultan prin intrarea 70. După tratare particulele de cocs fierbinte trec prin ieșirea 72 în vasul reactor 68 și intră prin capătul de intrare 38 al răcitorului rotativ 36.Figs. 4 and 5 illustrate a calcining apparatus that is specifically constructed for use in treating petroleum coke according to the present invention. This calcination apparatus is equipped with a retention chamber comprising a separate reactor vessel 68. This reactor vessel is placed downstream of the calciner and upstream of the chiller and can be designed for a long resistance time. The calcined coke particles are fed from the discharge chamber 20 into the reactor vessel 68, where they are treated with dry granular powders of alkali or alkaline earth metal compound, such as sodium carbonate, which is supplied simultaneously through inlet 70. After treatment, hot coke passes through outlet 72 into the reactor vessel 68 and enters through the inlet end 38 of the rotary cooler 36.

Din cele specificate mai sus rezultă că procedeul, conform prezentei invenții, poate fi practicat fie într-o instalație existentă folosind un aparat convențional de calcinare sau într-o instalație nouă, folosind un aparat de calcinare prevăzut cu un reactor separat, conform prezentei invenții.From the foregoing, it follows that the process according to the present invention can be practiced either in an existing installation using a conventional calcination apparatus or in a new installation, using a calcination apparatus provided with a separate reactor according to the present invention.

Un avantaj important care se obține prin adăugarea inhibitorului, adică a carbonatului de sodiu la particulele de cocs de petrol calcinat într-un vas de reacție separat, amplasat la capătul de descărcare al cuptorului de calcinare, este acela că prin acest vas nu curge gaz; ca urmare, teoretic nu este cazul ca inhibitorul să fie dirijat în afară și eliberat în atmosferă.An important advantage that is obtained by adding the inhibitor, ie, sodium carbonate to the coke particles of calcined oil in a separate reaction vessel, located at the discharge end of the calcination furnace, is that no gas is flowing through this vessel; therefore, theoretically it is not the case that the inhibitor is directed out and released into the atmosphere.

S-a efectuat un număr de experimente de laborator pentru a determina conținutul de carbonat de sodiu necesar în procedeul de față pentru suprimarea efectivă a umflării și, de asemenea, timpul minim de rezidență în cazul a patru cocsuri diferite de petrol având diferite conținuturi de sulf. în aceste experimente, s-a plasat un kilogram de particule de cocs calcinat într-un conteiner de grafit deschis la partea superioară, introdus la rândul lui într-un cuptor preîncălzit la aproximativ 1200°C. Atunci când temperatura cocsului (măsurată printr-un termocuplu plasat în cocs) a atins 1200°C, ușa cuptorului s-a deschis și o cantitate prestabilită de carbonat de sodiu, de exemplu 0,4%, 0,8%, 1,2% 1,6% etc se picură pe suprafața cocsului folosind un instrument lung din grafit. Ulterior, proba de cocs s-a afinat ușor. La un timp prestabilit, conteinerul de grafit s-a scos din cuptor, iar cocsul s-a răcit prin pulverizarea cu apă concomitent cu afinarea lui. Timpul necesar pentru a reduce temperatura cocsului până la 300...500°C a fost de la circa 30 la 90 s.A number of laboratory experiments were performed to determine the sodium carbonate content required in the present process for the effective suppression of swelling and also the minimum residence time for four different petroleum coke having different sulfur contents. In these experiments, one kilogram of calcined coke particles was placed in an open graphite container at the top, which in turn was placed in a preheated oven at about 1200 ° C. When the temperature of the coke (measured by a thermocouple placed in the coke) reached 1200 ° C, the oven door opened and a predetermined amount of sodium carbonate, for example 0.4%, 0.8%, 1.2% 1 , 6% etc. drip on the surface of the coke using a long graphite tool. Subsequently, the coke sample was slightly refined. At a preset time, the graphite container was removed from the oven, and the coke was cooled by spraying with water at the same time as its refining. The time required to reduce the coke temperature to 300 ... 500 ° C was from about 30 to 90 s.

Timpul de reacție experimental raportat, s-a socotit din momentul picurării inhibitorului pe cocs până în momentul începerii răcirii cu apă. Cocsul răcit se lasă să ajungă la temperatura ambiantă fără altă stropire cu apă. Probele de cocs răcite s-au supus apoi la testul de umflare, adică expansiunea ireversibilă s-a produs în cocsul cu conținut de sulf atunci când a fost încălzit la o temperatură cuprinsă intre circa 1600 și 2200°C.The experimental reaction time reported, was counted from the dripping of the inhibitor on the coke to the time of water cooling. The cooled coconut is allowed to reach the ambient temperature without any further water spray. The cooled coke samples were then subjected to the swelling test, that is, the irreversible expansion occurred in the sulfur-containing coke when heated to a temperature between about 1600 and 2200 ° C.

Gradul de umflare s-a măsurat pe un amestec preparat din cocs și plasat întrun diiatometru confecționat din grafit slab expandabii. Ansamblul conținând amestecul s-a plasat într-un cuptor tubular și s-a încălzit la o rată de 450°C/h până la 2400°C. După ce temperatura a atins 1000°C, expansiunea diferențială a amestecului peste cea a conteinerului de grafit s- a măsurat la intervale de 15 min.The degree of swelling was measured on a mixture prepared from coke and placed in a diatom made of weak expandable graphite. The assembly containing the mixture was placed in a tubular furnace and heated at a rate of 450 ° C / h to 2400 ° C. After the temperature reached 1000 ° C, the differential expansion of the mixture over that of the graphite container was measured at intervals of 15 min.

Din aceste măsurători pot fi derivate unele valori diferite de parametri, cum sunt: 1) expansiunea totală în intervalul de temperatură; 2) gradul de umflare pe unitatea de timp funcție de temperatură; 3) temperatura la care gradul de umflare atinge un maximum.From these measurements some different values of parameters can be derived, such as: 1) the total expansion in the temperature range; 2) the degree of swelling on the unit of time as a function of temperature; 3) the temperature at which the degree of swelling reaches a maximum.

Fig.6...9 arată raportul între gradul de umflare maxim și cantitatea de inhibitor utilizată. Unitatea de măsură a gradului de umflare în aceste figuri este de 10’4 mm la 15 min, la un grad de încălzire de 450°C/h. Temperatura la care gradul de umflare al acestor particule de cocs a atins valoarea maximă a fost de circa 1750°C.Fig. 6 ... 9 shows the ratio between the maximum degree of swelling and the amount of inhibitor used. The unit of measurement of the degree of swelling in these figures is 10 ' 4 mm at 15 minutes, at a heating degree of 450 ° C / h. The temperature at which the degree of swelling of these coke particles reached its maximum value was about 1750 ° C.

Fig. 6 reprezintă un grafic ilustrând relația dintre gradul de umflare maximă, determinat ca în experimentul de mai sus, și cantitatea de inhibitor utilizată. Curba A reprezintă această relație în cazul unui cocs acicular - cocsul D , conținând 1,05%, în greutate sulf, folosind cantități diferite de carbonat de sodiu ca inhibitor. O rată de umflare de circa 10 este limita dorită pentru prelucrarea cocsului în electrozi de grafit prin metodele moderne de grafi tare. Din curba A se va vedea că această rată de umflare permisibilă se atinge Dumai prin folosirea a 1 % în greutate inhibitor din carbonat de sodiu.Fig. 6 is a graph illustrating the relationship between the maximum degree of swelling, determined as in the experiment above, and the amount of inhibitor used. Curve A represents this relationship in the case of an acicular coke - coke D, containing 1.05%, by weight sulfur, using different amounts of sodium carbonate as an inhibitor. An inflation rate of about 10 is the desired limit for coke processing in graphite electrodes by modern hard graph methods. From the curve It will be seen that this permissible inflation rate is reached by using 1% by weight sodium carbonate inhibitor.

Pentru comparație' același experiment descris mai sus, s-a folosit cu ace18 lași cocs acicular, având același conținut de sulf, dar folosind inhibitorul convențional, oxidul de fier. Curba B, din fig.6, ilustrează rezultatele acestui experiment. Se vede că suprimarea umflării în cazul inhibitorului convențional a fost mult inferioară celei obținute cu același cocs tratat cu carbonat de sodiu, conform invenției. Oxidul de fier chiar utilizat la concentrație dublă față de cea convențională (4% în greutate față de 2%) nu a realizat o reducere comparabilă a umflării acestui tip specific de cocs.For comparison 'the same experiment described above, was used with needles 18 acicular coke, having the same sulfur content, but using the conventional inhibitor, iron oxide. Curve B, in Fig. 6, illustrates the results of this experiment. It can be seen that the suppression of swelling in the case of the conventional inhibitor was much lower than that obtained with the same coke treated with sodium carbonate, according to the invention. The iron oxide even used at the double concentration compared to the conventional one (4% by weight compared to 2%) did not achieve a comparable reduction of the swelling of this specific type of coke.

Același tip de experiență s-a efectuat pe un c6cs de petrol de compoziție obișnuită, cocsul E , conținând 1,3% în greutate sulf. în acest test, cocsul s-a tratat conform procedeului din invenția de față, folosind carbonat de sodiu drept inhibitor și un timp de rezidență de circa un minut. Rezultatele acestui test sunt reprezentate de curba din fig.7. Se vede că un grad adecvat de reducere a umflării se atinge când se utilizează numai circa 0,6% îd greutate inhibitor din carbonat de sodiu.The same type of experience was carried out on a coke of ordinary composition oil, coke E, containing 1.3% by weight sulfur. In this test, the coke was treated according to the process of the present invention, using sodium carbonate as an inhibitor and a residence time of about one minute. The results of this test are represented by the curve in fig.7. It can be seen that an adequate degree of swelling reduction is achieved when only about 0.6% by weight of sodium carbonate inhibitor is used.

Un test similar s-a efectuat pe un alt cocs acicular din petrol calcinat, cocsul F1) conținând circa 1,3% în greutate sulf, folosind carbonat de sodiu ca inhibitor și un timp de rezidență de circa un minut. Rezultatele acestui test sunt reprezentate prin curba din fig.8.A similar test was performed on another acicular coke from calcined oil, coke F 1 ) containing about 1.3% by weight sulfur, using sodium carbonate as an inhibitor and a residence time of about one minute. The results of this test are represented by the curve in fig.8.

Se observă că acest cocs specific a Decesitat circa 1,3% în greutate inhibitor de carbonat de sodiu pentru a suprima umflarea sub nivelul permisibil.It is noted that this specific coke deceased about 1.3% by weight of sodium carbonate inhibitor to suppress swelling below the allowable level.

Un alt test experimental s-a efectuat pe un alt cocs acicular, cocsul G1^ conținând 1,1%, în greutate sulf, folosind ca inhibitor carbonat de sodiu și un timp de rezidență de circa un minut. Rezultatele acestui test sunt reprezentate prin curba din fig. 9. Se vede că în acest caz este necesar 1,2% în greutate carbonat de sodiu pentru a reduce umflarea sub gradul permisibil. Același tip de cocs, cocsul G ' necesită 1,6% înAnother experimental test was performed on another acicular coke, the G 1 ^ coke containing 1.1%, by weight sulfur, using as a sodium carbonate inhibitor and a residence time of about one minute. The results of this test are represented by the curve in fig. 9. It can be seen that in this case 1.2% by weight of sodium carbonate is required to reduce the swelling below the permissible degree. The same type of coke, coke G 'requires 1.6% in

- g- g

1) Desemnările de cocs prin reperele D-G sunt folosite numai pentru identificări in cazul de față și nu au legătură cu tipurile standard de cocs utilizate în industrie.1) The designations of coke by the D-G marks are used only for the present case identification and are not related to the standard types of coke used in the industry.

10611$ greutate carbonat de sodiu când conținutul său de sulf este ridicat la circa 1,25% în greutate.$ 10611 by weight sodium carbonate when its sulfur content is about 1.25% by weight.

S-au realizat, de asemenea, un număr de teste pe scară largă folosind un aparat modificat de cal cin are ilustrat în fig. 1...3, în care câteva sute de tone de trei cocsuri obișnuite, diferite și aciculare conținând circa 1% în greutate sau mai mult sulf au fost calcinate și tratate, conform procedeului din invenția de față. în aceste experiențe, aproximativ 1 % în greutate de pulbere de carbonat de sodiu cu dimensiuni mai mici de 800yU- s-a adăugat la cocsul calcinat într-o zonă fierbinte realizată în interiorul capătului de intrare al tobei de răcire la temperaturi cuprinse între 1200 și 135O°C, timp de cel puțin un minut. Cocsul calcinat și tratat a fost apoi răcit, luându-se probe care au fost ulterior supuse aceluiași tip de experiențe descrise mai sus pentru determinarea gradului de umflare. S-a descoperit că umflarea acestor cocsuri specifice s-a redus suficient pentru o grafitare rapidă pe lungime. S-a descoperit, totodată, în mod neașteptat, că prezentul procedeu a redus substanțial cantitatea de substanțe chimice adică, cloruri, sulfați etc, care sunt normal eliberate în atmosferă în răcitorul fără gaze în timpul calcinării. în plus, din moment ce procedeul elimină, totodată, aciditatea răcitorului fără gaze, posibilitatea coroziunii echipamentului este substanțial redusă.A number of large-scale tests using a modified horse apparatus were also illustrated in FIG. 1 ... 3, in which several hundred tons of three ordinary, different and acicular coke containing about 1% by weight or more sulfur were calcined and treated, according to the process of the present invention. In these experiments, about 1% by weight of sodium carbonate powder with dimensions smaller than 800yU- was added to the calcined coke in a hot zone made inside the inlet end of the cooling drum at temperatures between 1200 and 135 °. C, for at least one minute. The calcined and treated coconut was then cooled, taking samples that were subsequently subjected to the same type of experiments described above for determining the degree of swelling. It has been found that the swelling of these specific cokes has been reduced sufficiently for rapid graphite length. It was also unexpectedly found that the present process substantially reduced the amount of chemicals, ie, chlorides, sulphates, etc., which are normally released into the atmosphere in the gas-free cooler during calcination. In addition, since the process also eliminates the acidity of the gas-free cooler, the possibility of corrosion of the equipment is substantially reduced.

S-au confecționat electrozi din grafit pentru cuptoarele electrice, măsurând în diametru 505 mm și în lungime 2439 mm, folosind unul din cocsurile dc petrol aciculare cu conținut înalt de sulf calcinate și tratate în experiențele descrise mai sus. Cocsul calcinat și tratat s-a folosit ca un amestec sau ca umplutură și s-a amestecat cu un liant din smoală și cu aditiv uzual de exlruziune pentru a forma un amestec cărbunos. Amestecul a fost ulterior extrudat, copt la circa 800°C și apoi grafitat la temperaturi de circa 3000°C. în timpul extrudării și coacerii nu au existat probleme tehnologice și nici semne de probleme de umflare. Electrozii au fost ulterior testați într-un cuptor de oțel cu arc electric și folosiți comparativ cu electrozii confecționați din cocsuri mai scumpe aciculare tip premium cu grad scăzut de umflare.Graphite electrodes were made for electric ovens, measuring 505 mm in diameter and 2439 mm in length, using one of the high sulfur oil-containing coke coke calcined and treated in the experiments described above. The calcined and treated coconut was used as a mixture or as a filler and mixed with a pitch binder and with the usual extrusion additive to form a carbon mixture. The mixture was subsequently extruded, baked at about 800 ° C and then graphite at temperatures of about 3000 ° C. During extrusion and baking, there were no technological problems or signs of swelling. The electrodes were subsequently tested in an electric arc steel furnace and used in comparison with the electrodes made of more expensive premium aciculars with low swelling.

Conform invenției, se tratează particule de cocs obișnuit, cocsul E , conținând în medie 1,28% sulf, precum și proporții variate de carbont de sodiu, cuprinse între 0,25% și 1%. Particulele tratate au fost apoi testate folosind metode analitice de rutină pentru conținutul de sulf, sodiu și cenușă, precum și pentru determinarea umflării. Rezultatele sunt consemnate în tabelul care urmează. Rezultatele arată că: 1) adăugarea a 0,55% carbonat de sodiu a redus umflarea acestui cocs la un nivel acceptabil, pe când un procent de 0,25% nu a produs acest fapt; 2) conținutul de sodiu în cocs a fost proporțional cn conținutul de. carbonat de sodiu adăugat în timpul tratamentului din domeniul cu erori experimentale și 3) 0,18% conținut de sodiu corespunzând la 0,55% carbonat de sodiu a redus umflarea acestui tip de cocs la un nivel acceptabil, pe când 0,12% sodiu în cocs nu a fost suficient.According to the invention, ordinary coke particles are treated, coke E, containing on average 1.28% sulfur, as well as various proportions of sodium carbonate, between 0.25% and 1%. The treated particles were then tested using routine analytical methods for sulfur, sodium and ash content, as well as for swelling. The results are recorded in the following table. The results show that: 1) the addition of 0.55% sodium carbonate reduced the swelling of this coke to an acceptable level, while 0.25% did not produce this fact; 2) the sodium content in the coke was proportional to the content of. sodium carbonate added during treatment in the experimental error field and 3) 0.18% sodium content corresponding to 0.55% sodium carbonate reduced the swelling of this type of coke to an acceptable level, while 0.12% sodium in the coke was not enough.

Proba nr. Sample no. % Na2CO3 adăugat% Na 2 CO 3 added Grad de umflare Degree of swelling % cenușa în cocs % ash in the coke % sodiu în cocs % sodium in coke Control Control 0 0 62,0 62.0 1 1 I I 0 0 1,88 1.88 0,36 0.36 2 2 0,85 0.85 2,3 2.3 1,22 1.22 0,26 0.26 3 3 0,7 0.7 0.7 0.7 1,0 1.0 0,24 0.24 4 4 0,55 0.55 11,3 11.3 0.76 0.76 0,18 0.18 5 5 0,25 0.25 41,0 41.0 0,68 0.68 0,12 0.12

Penetrarea sodiului în corpul particulelor tratate, conform invenției, se examinează cu un microscop electronic dc explorare, folosind metododispersiei de energie cu raze X (SEM - EDX). Particulele s-an montat în rășină epoxidică și s-au șlefuit la nivel mediu, pentru a expune un plan interior să elibereze o suprafață cu pori naturali.The penetration of sodium into the body of the treated particles, according to the invention, is examined with an electron microscope for scanning, using the X-ray energy dispersion method (SEM-EDX). The particles were mounted in epoxy resin and polished to medium level, to expose an interior plan to release a surface with natural pores.

In fîg. 10a... 13a sunt ilustrate o serie de fotomicrografîi luate la diferite magnitudini (adică 200 X, 45 X-, 50 X-, și respectiv 200 X-), cuprinzând imagini SEM a trei zone aJe unui plan interior realizat prin șlefuirea a unei particule de cocs de 5,6 nun. Zona ilustrată în fig.lOa se află lângă marginea planului interior, zona din fig. 11a este aproape de centrul planului, iar zona din.fig.12a este în centrul planului șlefuit. Cea de a patra zonă arătată în fig.13a se află, de asemenea, aproape de centrul planului în mod similar cu zona ilustrată în fig. 11 a.In fig. 10a ... 13a are illustrated a series of photomicrographs taken at different magnitudes (ie 200 X, 45 X-, 50 X-, and 200 X- respectively), comprising SEM images of three zones aJe of an interior plane made by sanding a 5.6 nun coke particle. The area illustrated in fig.lOa is located near the edge of the interior plane, the area of fig. 11a is close to the center of the plan, and the area of Fig. 12a is in the center of the planed plane. The fourth area shown in fig. 13a is also located near the center of the plane in a similar manner to the area illustrated in fig. 11 a.

Amplasarea și distribuția sodiului la planul interior sunt ilustrate în fotomicrografiile din fig. 10b...13b. Fotomicrografiile s-au realizat la aceleași magnitudini indicate mai sus prin analiză EDX pentru sodiu, folosind un micToscop electronic de explorare.The location and distribution of sodium in the interior plane are illustrated in the photomicrographs of fig. 10b ... 13b. Photomicrographs were performed at the same magnitudes indicated above by EDX analysis for sodium, using a scanning electron microscope.

Se poate vedea din distribuția aproape uniformă a punctelor strălucitoare prin întreaga fotomicrografic, reprezentând fiecare o zonă diferită din același plan interior al particulei dc cocs, că sodiul, de fapt, pătrunde adânc in fiecare particulă tratată, conform procedeului invenției și câ distribuția sodiului prin întreaga masă a fiecărei particule individuale de cocs este aproape uniformă. Concentrația sodiului poate varia de la o particulă la alta, dar în interiorul unei anumite particule concentrația este în esență uniformă. Se înțelege că sodiul produs prin reacția dintre carbonatui de sodiu și cocs, formează, după difuzia prin masa particulelor de cocs un compus care nu este solubil in apă și nu reacționează cu apa și că sodiul este prezent sub formă de compus dc sodiu și nu de sodiu elementar. Compoziția exactă a compusului cu conținut de sodiu nu este înțeleasă clar în acest moment.It can be seen from the almost uniform distribution of the bright spots throughout the photomicrograph, each representing a different area from the same interior plane of the dc coke particle, that the sodium actually penetrates deeply into each treated particle, according to the process of the invention and that the distribution of the sodium throughout mass of each individual coke particle is almost uniform. Sodium concentration may vary from one particle to another, but within a particular particle the concentration is essentially uniform. It is understood that the sodium produced by the reaction between the sodium carbonates and the coke, after the diffusion through the mass of the coke particles, forms a compound that is not soluble in water and does not react with water and that the sodium is present as a dc sodium compound and not by elemental sodium. The exact composition of the sodium-containing compound is not clearly understood at this time.

în fig. 10c... 13c sunt ilustrate o serie de diagrame ale spectrului energetic luai la suprafețele interne șlefuite ale fiecărei zone ale particulelor de cocs examinate în aceste teste. Din aceste diagrame se vede că intensitatea a două vârfuri predomină în spectrul de energie și că aceste vârfuri sunt amplasate la aceleași două poziții corespunzând atît sodiului cât și sulfului, confirmând astfel prezența acestor două elemente in particulele de cocs. In plus, din moment ce un vârf pentru sodiu se realizează în fiecare diagramă reprezentând o zonă diferită a particulei de cocs, s-a ajuns la concluzia că sodiul este în realitate depus aproximativ uniform prin masa sau corpul particulelor de cocs, tratate conform prezentei invenții.in FIG. 10c ... 13c illustrate a series of diagrams of the energy spectrum taking on the polished internal surfaces of each area of the coke particles examined in these tests. From these diagrams it is seen that the intensity of two peaks predominates in the energy spectrum and that these peaks are located at the same two positions corresponding to both sodium and sulfur, thus confirming the presence of these two elements in the coke particles. In addition, since a sodium peak is made in each diagram representing a different area of the coke particle, it has been concluded that sodium is actually deposited approximately uniformly by the mass or body of the coke particles, treated according to the present invention.

încă un studiu al penetrării sodiului și al solubilități i lui după reacția cu cocsul s-a realizat cu particule de cocs cu dimensiuni de 3 mm la 6 mm, care au fost tratate cu 20% carbonat de sodiu, la circa 1200°C, conform invenției. Una din aceste particule se fixează și se șlefuiește pentru a expune atât un plan intern cât și o suprafață originală cu pori. Aceasta particulă s-a examinat prin aceleași metode SEM - EDX ca și particula ilustrată în fig. 10a... 13a. După examinare, particula s-a umezit cu apă pentru a elimina orice compuși solubili în apă, după care s-a făcut o nouă examinare folosind aceleași tehnici. Fig.lOa, 14b și 14c ilustrează examinările înaintea umezirii, în timp ce fig. 15 a, 15b și 15c ilustrează examinările după umezire. Fig. 14b demonstrează că sodiul s-a distribuit aproape uniform în planul intern șlefuit, și, de asemenea, aproape uniform, dar la o concentrație mult mai mare la suprafața originală expusă a fiorilor. Fîg. 15b ilustrează că după umezire, penetrația și distribuția sodiului la planul interior a rămas în esență neschimbată, dar concentrația de sodiu pe suprafața cu pori originali s-a redus la aproximativ același nivel ca și pe planul interior, iar distribuția sa a fost în esență uniformă.A further study of the penetration of sodium and its solubility after reaction with the coke was carried out with coke particles with dimensions of 3 mm to 6 mm, which were treated with 20% sodium carbonate, at about 1200 ° C, according to the invention. One of these particles is fixed and polished to expose both an internal plane and an original surface with pores. This particle was examined by the same SEM - EDX methods as the particle illustrated in FIG. 10th to 13th. After examination, the particle was moistened with water to remove any water-soluble compounds, after which a further examination was performed using the same techniques. Fig. 1A, 14b and 14c illustrate the examinations before dampening, while FIG. 15a, 15b and 15c illustrate the examinations after wetting. Fig. 14b shows that the sodium was distributed almost uniformly in the polished internal plane, and also almost uniformly, but at a much higher concentration at the original exposed surface of the flowers. Fig. 15b illustrates that after wetting, the penetration and distribution of sodium in the interior plane remained essentially unchanged, but the concentration of sodium on the surface with original pores was reduced to about the same level as in the interior plane, and its distribution was essentially uniform.

Se crede că sodiul insolubil, observat în prezentul studiu este produsul de interacțiune între sodiu și cocs, în timp ce sodiul solubil, găsit numai pe suprafața originală, dar nu în corpul particulei, este carbonat de sodiu nereacționat.It is believed that the insoluble sodium, observed in the present study is the product of interaction between sodium and coke, whereas soluble sodium, found only on the original surface, but not in the body of the particle, is unreacted sodium carbonate.

Analizele extractului cu apă, prin metode analitice standard, au confirmat prezența carbonatului de sodiu. Prezența carbonatului de sodiu nereacționat pe suprafața particulelor tratate indică faptul că, în anumite condiții de reacție, reacția dintre carbonatul de sodiu și cocs nu se desfășoară în mod complet.Analyzes of water extract, using standard analytical methods, confirmed the presence of sodium carbonate. The presence of unreacted sodium carbonate on the surface of the treated particles indicates that, under certain reaction conditions, the reaction between sodium carbonate and coke does not take place completely.

Astfel, prezenta invenție oferă o metodă îmbunătățită pentru tratarea cocsului de petrol calcinat pentru a reduce sau a elimina umflarea, în care particulele de cocs sunt încălzite în prezența unui compus de metal alcalin sau alcalino-pămîntos, de preferință, carbonat de sodiu, la temperaturi de peste circa 750°Cși, de preferință, între circa 1200°C și 1400°Cz Inhibitorul trebuie să fie ținut in contact cu particulele de cocs un timp suficient de lung, adică un minut sau mai multe, pentru a permite inhibitorului să reacționeze cu carbonul și să asigure penetrarea lui in adâncime, în masa particulelor de cocs. Deși este posibil să se adauge inhibitorul direct pe cocsul brut înainte de încălzire sau calcinare este preferabil ca acesta să se adauge imediat după ce particulele de cocs au fosl descărcate din calcinator. Aceasta evită posibilele probleme de poluare și are, totodată, avantajul de a reduce aciditatea gazelor evacuate, așa cum s-a explicat mai sus.Thus, the present invention provides an improved method for treating calcined petroleum coke to reduce or eliminate swelling, wherein the coke particles are heated in the presence of an alkaline or alkaline-earth metal compound, preferably, sodium carbonate, at temperatures above about 750 ° C and preferably between about 1200 ° C and 1400 ° Cz The inhibitor should be kept in contact with the coke particles for a sufficiently long time, ie one minute or more, to allow the inhibitor to react with carbon and ensure its penetration deep into the mass of the coke particles. Although it is possible to add the inhibitor directly to the raw coke before heating or calcining, it is preferable to add it immediately after the coke particles have been discharged from the calciner. This avoids possible problems of pollution and also has the advantage of reducing the acidity of the exhaust gases, as explained above.

InveDția oferă, totodată, o metodă îmbunătățită de a produce articole de carbonat și grafit, cum sunt electrozii cuptoarelor electrice în care cocsul tratat este încorporat cu un liant convențional de smoală pentru a forma un amestec cărbunos care este apoi profilat sau extrădat, copt pentru a carboniza liantui și, dacă este de dorit, grafitat.The invention also provides an improved method of producing carbonate and graphite articles, such as electrode furnaces, in which the treated coke is incorporated with a conventional pitch binder to form a carbonaceous mixture which is then profiled or extruded, baked to carbonize the binder and, if desired, graphite.

Claims (5)

Revendicăriclaims 1. Procedeu pentru tralarea cocsului de petrol cu conținut ridicat de sulf, în vederea obținerii electrozilor, caracterizat prin aceea că, în scopul prevenirii fenomenului de umflare la produsele cărbunoase și grafitice, granulele de cocs de petrol, în absența unui liant, se aduc în reacție cu un compus de metal alcalin ales dintre sodiu și potasiu, la o temperatură ridicată, de minimum 750°C, situată deasupra temperaturii la care compusul de metal alcalin începe să intre în reacție cu carbonul, dar sub temperatura la care, in absența acestui compus, granulele de cocs ar începe să se umfle, urmată de menținerea granulelor de cocs în contact cu acest compus dc metal alcalin la temperatura ridicată, menționată, un timp suficient de lung pentru a permite reacției să continue și produșilor de reacție să penetreze granulele de cocs și să se formeze un precipitat cu conținut de sodiu sau potasiu în tot cuprinsul masei de cocs și apoi răcirea granulelor de cocs astfel tratate.1. Process for the removal of high sulfur oil coke, in order to obtain electrodes, characterized in that, in order to prevent the phenomenon of swelling in carbon and graphite products, the oil coke granules, in the absence of a binder, are brought in reaction with an alkali metal compound selected from sodium and potassium, at a high temperature of at least 750 ° C, above the temperature at which the alkali metal compound begins to react with carbon, but below the temperature at which, in the absence of this compound, the coke granules would begin to swell, followed by keeping the coke granules in contact with this alkali metal compound at said high temperature for a sufficiently long time to allow the reaction to continue and the reaction products to penetrate the granules. coke and form a precipitate with sodium or potassium content throughout the coke mass and then cooling granulelo r coke thus treated. 2. Aparat pentru tratarea cocsului de petrol cu conținut ridicat de sulf, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că este alcătuit dintr-un cuptor de calcinare (10) cilindric, dezvoltat în sensul lungimii, având o gură de alimentare (12) și o gură dc evacuare (14), o cameră de alimentare a cocsului (16) șj o cameră de evacuare a cocsului (20), ia care gura de alimentare (12) a cuptorului de calcinare (10) este amplasată în camera de alimentare a cocsului (16) cu posibilitate de rotire, iar gura de evacuare (14) a cuptorului de calcinare (10) este amplasată în camera de evacuare a cocsului (20) cu posibilitate de rotire, dintr-un răcitor cilindric rotativ (36) amplasat în sensul lungimii și dispus după cuptorul de calcinare (10), având o gură de alimentare (38) și o gură de evacuare (40), dintr-o cameră de clincherizare (22) a granulelor de cocs, care comunică cu camera de evacuare a cocsului (20) in vederea captării și reținerii particulelor de cocs calcinate (a), la ieșirea acestora prin gura de evacuare (14) a cuptorului de calcinare (10), dintr-o zona fierbinte (44) care comunică cu camera de clincherizare și cu gura de alimentare (38) a răcitorului rotativ (36), dintr-un dispozitiv (50 și 52) de introducere a unui inhibitor în masa 5 de granule de cocs calcinat (a) în zona de reacție și dintr-o cameră de admisie a cocsului (42) pentru captarea granulelor de cocs calcinat și răcit (a) dispusă în dreptul gurii de evacuare (40) a răcitorului rotativ (36), având gura de alimentare (38) amplasată în camera de staționare cu posibilitate de rotire și gura de evacuare (40) amplasată în camera de admisie a cocsului (42), de asemenea cu posibilitate de rotire.Apparatus for treating high sulfur oil coke according to claim 1, characterized in that it consists of a cylindrical calcining furnace (10), developed in the sense of length, having a feed mouth (12) and a outlet mouth (14), a coke feed chamber (16) and a coke escape chamber (20), in which the feed mouth (12) of the kiln furnace (10) is located in the coke feed chamber (16) with the possibility of rotation, and the outlet (14) of the calcination furnace (10) is located in the evacuation chamber of the coke (20) with the possibility of rotation, from a rotary cylindrical cooler (36) located in the direction length and disposed after the calcination furnace (10), having a feed mouth (38) and an outlet mouth (40), from a clinker chamber (22) of the coke granules, which communicates with the coke evacuation chamber (20) in order to capture and retain the coke particles calcined (a), at their outlet through the outlet (14) of the calcining furnace (10), from a hot zone (44) which communicates with the clinker chamber and with the supply mouth (38) of the rotary cooler (36) ), from a device (50 and 52) for introducing a mass 5 inhibitor of calcined coke granules (a) into the reaction zone and from a coke inlet chamber (42) for capturing calcined coke granules and cooled (a) disposed next to the outlet (40) of the rotary cooler (36), having the feed mouth (38) located in the rotating station and the outlet (40) located in the intake chamber of the coke (42), also with the possibility of rotation. 3. Aparat, conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că respectiva cameră de clincherizare (22) este amplasată aval de camera de evacuare a cocsului (20) și prezintă un gol de evacuare (32), iar zona fierbinte (44) este amplasată în gura de alimentare (38) a răcitorului rotativ (36).Apparatus according to claim 2, characterized in that said clinker chamber (22) is located downstream of the coke evacuation chamber (20) and has an outlet (32) and the hot zone (44) is located in The rotary chiller feed mouth (38) (36). 4. Aparat, conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că zona fierbinte (44) este delimitată printr-un inel refractar (46), amplasat în gura de alimentare (38) a răcitorului rotativ (36),Apparatus according to claim 2, characterized in that the hot zone (44) is delimited by a refractory ring (46), located in the feed mouth (38) of the rotary cooler (36), 10 la o distanță dată față de golul de evacuare (32) al spațiului de clincherizare (22).10 at a given distance from the outlet (32) of the clinker space (22). 5. Aparat, conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că respectivaApparatus according to claim 2, characterized in that the said 15 cameră de clincherizare cuprinde zona fierbinte în interiorul unui recipient special de reacție (68), amplasat aval de camera de evacuare a cocsului (20) din cuptorul de calcinare (10).15 Clinker chamber comprises the hot zone inside a special reaction vessel (68), located downstream of the coke evacuation chamber (20) of the calcining furnace (10).
RO14130389A 1989-08-16 1989-08-16 Coke treating process from oil with high content of sulphor, with a view to obtain electrode and producing therefor RO106118B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO14130389A RO106118B1 (en) 1989-08-16 1989-08-16 Coke treating process from oil with high content of sulphor, with a view to obtain electrode and producing therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO14130389A RO106118B1 (en) 1989-08-16 1989-08-16 Coke treating process from oil with high content of sulphor, with a view to obtain electrode and producing therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO106118B1 true RO106118B1 (en) 1993-02-26

Family

ID=20125463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO14130389A RO106118B1 (en) 1989-08-16 1989-08-16 Coke treating process from oil with high content of sulphor, with a view to obtain electrode and producing therefor

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO106118B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017014204A1 (en) Method and apparatus for recovering zinc and iron from electric furnace dust
US5681383A (en) Surface-treating agent for high-temperature refractory material and method for treatment therewith
SE438510B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF CURRENT CURRENT COALS OR COALS, CONTAINING A SIGNIFICANT PROPORTION OF METAL IRON
EP0410050B1 (en) Treatment of petroleum cokes to inhibit coke puffing
JP2020186436A (en) Manufacturing method of sintered ore
US5118287A (en) Treatment of petroleum cokes to inhibit coke puffing
EP0410050A2 (en) Treatment of petroleum cokes to inhibit coke puffing
JP2020164888A (en) Method and apparatus for recovering zinc and iron from electric furnace dust
US5110359A (en) Treatment of petroleum cokes to inhibit coke puffing
RO106118B1 (en) Coke treating process from oil with high content of sulphor, with a view to obtain electrode and producing therefor
JP3573089B2 (en) Method for producing iron ore sintered ore
US1712132A (en) Reducing zinciferous materials
CA1113256A (en) Waelz process of volatilizing zinc and lead from iron oxide containing materials
KR930011930B1 (en) Treatment of petroleum cokes to inhibit coke puffing
GB2158088A (en) Process and apparatus for the production of calcined coke
RU2081152C1 (en) Method and installation for treating oil coke with high sulfur content
CN1029129C (en) Treatment of petroleum cokes to inhibit coke puffing
US5478442A (en) Treatment of petroleum cokes with a puffing inhibitor in a rotary calciner
US2709660A (en) Tap hole mix
JPH075890B2 (en) Treatment method of petroleum coke to suppress coke puffing
CZ283759B6 (en) Process of treating particles of still coke with a high content of sulfur, a carbonaceous filling agent used for producing carbon electrodes and apparatus for making the same
BG60565B1 (en) Method for the treatment of oil coke for the prevention of its cracking
NO302024B1 (en) Carbon filler for use at the forefront. of carbon electrodes, ed. for the treatment of hay sulfur petroleum coke particles, et al. foremost. of carbon articles from hay sulfur-petroleum coke and an apparatus for processing crude petroleum coke
KR102227828B1 (en) Coke and manufacturing method thereof
Shen et al. Sintering pot test of manganese ore with addition of manganese furnace dust