RU2081152C1

RU2081152C1 - Method and installation for treating oil coke with high sulfur content

Info

Publication number: RU2081152C1
Authority: RU
Inventors: Гарри Орак Томас; Клейтон Квандт Герберт; Ральф Болл Дэвид
Original assignee: Юнион Карбид Корпорейшн
Priority date: 1989-07-24
Filing date: 1989-07-24
Publication date: 1997-06-10

Abstract

FIELD: coke industry. SUBSTANCE: method involves addition of coke swelling inhibitor to preliminarily burned coke particles, interaction of coke particles with inhibitor at elevated temperature, and cooling reaction product. As inhibitor, sodium carbonate is used in quantity 0.2-2.5% based on burned coke weight in the form of aqueous solution or granulated powder, and interaction is carried out at 1200-1400 C for period of time sufficient for formation of reaction deposit containing sodium all over the bulk of coke particles. Installation contains extended cylindrical burning kiln and elongated cylindrical cooler, the both mounted for rotation, and a chamber to collect cooled burned coke particles on discharge end of cooler. In addition, installation includes retention chamber to collect and retain burned coke particles prior to be loaded into cooler, which chamber communicates with discharge chamber; a means forming hot chamber connected with retention chamber and admission end of cooler; and a means to bring dry granulated swelling inhibitor in contact with burned coke particles. EFFECT: enhanced. 6 cl, 5 de

Description

Изобретение относится к производству угольных, графитовых электродов для электрических печей и более точно касается способа обработки частиц нефтяного кокса с высоким содержанием серы и устройства для его осуществления. The invention relates to the production of coal, graphite electrodes for electric furnaces and more specifically relates to a method for processing particles of petroleum coke with a high sulfur content and a device for its implementation.

Обычно угольные и графитовые электроды для электрических печей производят с использованием прокаленного нефтяного кокса (т.е. кокса сырой нефти, который нагревается до температуры примерно выше 1200^oC) в качестве материала наполнителя, который смешивают с таким карбонатным связующим веществом, как пек. Смесь формуют по форме электрода путем прессования или экструзии и затем подвергают обжигу при повышенной температуре, достаточной для карбонизации связующего вещества (например, около 800^oC). В случаях, когда требуется графитизированный электрод, подвергнутый обжигу электрод подвергают дальнейшему нагреву до температуры не менее примерно 2800^oC.Typically, carbon and graphite electrodes for electric furnaces are produced using calcined petroleum coke (i.e., crude oil coke, which is heated to a temperature above about 1200 ^° C.) as a filler material that is mixed with a carbonate binder such as pitch. The mixture is molded in the form of an electrode by extrusion or extrusion and then calcined at an elevated temperature sufficient to carbonize the binder (e.g., about 800 ^° C). In cases where a graphitized electrode is required, the calcined electrode is further heated to a temperature of at least about 2800 ^° C.

Частицы нефтяного кокса имеют тенденцию к вспучиванию при нагревании до температуры примерно выше 1500^oC, если они содержат больше, чем приблизительно 0,3 мас. серы. Электроды, изготовленные из таких коксов, утрачивают плотность и прочность и иногда расщепляются продольно при нагревании до таких высоких температур. В то же время известно, что графитовые электроды обычно нагреваются по крайней мере до 2800^oC в процессе их производства. Угольные же электроды, которые не графитизируются в процессе производства, достигают температур между примерно 2000^oC и 2500^oC, во время их использования в кремниевых или фосфорных печах.Particles of petroleum coke tend to swell when heated to a temperature of about 1500 ^o C, if they contain more than about 0.3 wt. sulfur. The electrodes made from such cokes lose their density and strength and sometimes split longitudinally when heated to such high temperatures. At the same time, it is known that graphite electrodes are usually heated to at least 2800 ^o C in the process of their production. Carbon electrodes, which are not graphitized during the manufacturing process, reach temperatures between about 2000 ^° C and 2500 ^° C, during their use in silicon or phosphor furnaces.

Вспучивание связано с освобождением серы из ее связей с углеродом внутри коксовых частиц. Если серусодержащие пары не могут достаточно быстро оставить частицы или электрод, они создают внутреннее давление, которое, в свою очередь, увеличивает объем частиц и может вызвать расщепление электрода. Swelling is associated with the release of sulfur from its bonds with carbon inside coke particles. If sulfur-containing vapors cannot quickly leave particles or an electrode, they create internal pressure, which, in turn, increases the volume of the particles and can cause the electrode to split.

Традиционным средством предотвращения вспучивания является добавление ингибитора, такого как, например, оксид железа или другого соединения металла, в смесь кокса-пека перед формованием электродов. Например, показано, что около 2 мас. оксида железа может быть эффективным для снижения вспучивания кокса. Однако, некоторые виды кокса, которые имеют более высокую тенденцию к вспучиванию или начинают вспучиваться при более низкой температуре, не могут адекватно управляться с помощью оксида железа. A traditional means of preventing bloating is to add an inhibitor, such as, for example, iron oxide or another metal compound, to the coke-pitch mixture before forming the electrodes. For example, it is shown that about 2 wt. iron oxide may be effective in reducing coke bloating. However, some types of coke, which have a higher tendency to swell or begin to swell at a lower temperature, cannot be adequately controlled with iron oxide.

Известен [1] способ изготовления графитных электродов для электрических печей, в котором в качестве ингибитора вспучивания используется соединение щелочного металла из группы 1 Периодической таблицы, а именно, карбонат натрия. Карбонат натрия может добавляться в изделие путем пропитки изделия после обжига в растворе карбоната натрия или путем добавления ингибитора вспучивания непосредственно в смесь кокса-пека. Хотя добавление карбоната натрия в смесь кокса-пека является более традиционным, чем добавление его в прокаленное изделие, получаемые по этому способу электроды, имеют низкое качество, т.е. обладают низкой плотностью и низкой прочностью. There is a known [1] method for the manufacture of graphite electrodes for electric furnaces, in which an alkali metal compound from group 1 of the Periodic table, namely sodium carbonate, is used as an expansion inhibitor. Sodium carbonate can be added to the product by impregnating the product after firing in a sodium carbonate solution or by adding a bloating inhibitor directly to the coke-pitch mixture. Although the addition of sodium carbonate to the coke-pitch mixture is more traditional than adding it to the calcined product, the electrodes obtained by this method are of poor quality, i.e. have low density and low strength.

Другая проблема, которая встречается, когда ингибитор вспучивания добавляется непосредственно в смесь кокса-пека, состоит в том, что карбонат натрия реагирует с кислотными экструзионными добавками, которые могут использоваться в смеси. В результате эта реакция часто вызывает экструзионные проблемы, ведущие к плохим структурам электродов. Another problem that occurs when the expansion inhibitor is added directly to the coke-pitch mixture is that sodium carbonate reacts with acid extrusion additives that can be used in the mixture. As a result, this reaction often causes extrusion problems leading to poor electrode structures.

Другая попытка решения проблемы растрескивания кокса в производстве угольных и графитовых электродов описана в техническом решении [2] частицы нефтяного кокса с высоким содержанием серы обрабатывают перед их включением в карбонатную смесь путем контактирования коксовых частиц с ингибитором вспучивания и нагревания частиц по существу в неокисляющей атмосфере до температур выше приблизительно 1400^oC, и также выше той, при которой кокс начинает вспучиваться при отсутствии ингибитора вспучивания и предпочтительно выше 2000^oC. Ингибитор вспучивания вводят путем распыления тонких порошков ингибитора на гранулированном нефтяном коксе, или путем разбрызгивания на коксе перед нагреванием кокосовых частиц до температур вспучивания предварительно приготовленной водной суспензии, содержащей ингибитор. Затем коксовые частицы охлаждают примерно до температуры окружающей среды и смешивают с пековым связующим веществом для образования карбоновой смеси. Ингибитор вспучивания объединяется с серой и улетучивается, когда кокс нагревают до температуры вспучивания и выше. Проблема в связи с этим техническим решением состоит в том, что процесс требует нагревания коксовых частиц до температур, которые значительно выше, чем температуры, обычно применяемые во время обычного процесса обжига. Поэтому такая обработка требует потребления большого количества энергии и использования дорогого оборудования.Another attempt to solve the problem of coke cracking in the production of carbon and graphite electrodes is described in technical solution [2]. High sulfur content petroleum coke particles are treated before being included in the carbonate mixture by contacting the coke particles with an expansion inhibitor and heating the particles essentially in a non-oxidizing atmosphere to temperatures above about 1400 ^o C, and also above that at which the coke begins to swell in the absence of puffing inhibitor and preferably above 2000 ^o C. inhibitor aux Chivanov administered by spraying fine powders of the inhibitor onto the granular petroleum coke or coke by spraying before heating coconut particles to puffing temperatures previously prepared aqueous slurry containing the inhibitor. The coke particles are then cooled to about ambient temperature and mixed with a pitch binder to form a carbon mixture. The swelling inhibitor combines with sulfur and disappears when the coke is heated to a swelling temperature and above. The problem with this technical solution is that the process requires heating the coke particles to temperatures that are significantly higher than the temperatures commonly used during the normal firing process. Therefore, such processing requires the consumption of a large amount of energy and the use of expensive equipment.

Известно также [3] для обработки частиц нефтяного кокса с высоким содержанием серы, содержащее удлиненную цилиндрическую обжиговую печь, имеющую входной конец и выходной конец, входную и разгрузочную камеры, при этом печь смонтирована с возможностью вращения в указанных камерах, удлиненный цилиндрический холодильник, имеющий входной конец и выходной конец, камеру для сбора охлажденных коксовых частиц на выходном конце холодильника. It is also known [3] for processing particles of petroleum coke with a high sulfur content, comprising an elongated cylindrical calcining furnace having an inlet end and an outlet end, an inlet and discharge chamber, the furnace being mounted rotatably mounted in said chambers, an elongated cylindrical refrigerator having an inlet the end and the outlet end, a chamber for collecting chilled coke particles at the outlet end of the refrigerator.

Однако использование известного устройства для обработки частиц нефтяного кокса с высоким содержанием серы не обеспечивает необходимой степени снижения вспучивания кокса в процессе его обжига и графитизации при изготовлении графитовых и угольных электродов, что приводит к потере плотности и расщеплению электродов при нагревании в процессе эксплуатации. However, the use of a known device for processing petroleum coke particles with a high sulfur content does not provide the necessary degree of reduction in coke swelling during its roasting and graphitization in the manufacture of graphite and carbon electrodes, which leads to a loss of density and electrode splitting during heating during operation.

В основу изобретения поставлена задача создать способ обработки частиц нефтяного кокса с высоким содержанием серы, который позволил бы обеспечить снижение вспучивания кокса в процессе обжига и графитизации при изготовлении графитовых и угольных электродов, а также создать устройство для осуществления такого способа, которое не требовало бы больших затрат энергии в процессе эксплуатации имело бы достаточно простую конструкцию. The basis of the invention is the task to create a method for processing petroleum coke particles with a high sulfur content, which would allow to reduce the coke swelling during firing and graphitization in the manufacture of graphite and carbon electrodes, and also to create a device for implementing this method, which would not require large expenditures energy during operation would have a fairly simple design.

Эта задача решается тем, что в способе обработки частиц нефтяного кокса с высоким содержанием серы, включающем добавление к частицам предварительно обожженного кокса ингибитора вспучивания кокса, взаимодействие частиц кокса с ингибитором при повышенной температуре и охлаждение продукта реакции, согласно изобретению, в качестве ингибитора вспучивания используют карбонат в количестве 0,2-2,5 мас. от обожженных коксовых частиц, в виде водного раствора или в форме серного гранулированного порошка и взаимодействие осуществляют при 1200 1400^oC в течение времени, достаточного для образования реакционного осадка, содержащего натрий по всей массе кокосовых частиц.This problem is solved by the fact that in the method of treating petroleum coke particles with a high sulfur content, comprising adding a coke swelling inhibitor to the particles of pre-fired coke, reacting coke particles with the inhibitor at an elevated temperature and cooling the reaction product according to the invention, carbonate is used as a swelling inhibitor in an amount of 0.2-2.5 wt. from burnt coke particles, in the form of an aqueous solution or in the form of sulfur granular powder and the interaction is carried out at 1200-1400 ^o C for a time sufficient to form a reaction precipitate containing sodium throughout the mass of coconut particles.

Целесообразно частицы кокса подвернуть предварительному обжигу путем нагревания до температуры 750^oC.It is advisable to twist the coke particles prior firing by heating to a temperature of 750 ^o C.

Поставленная задача решается также тем, что устройство для обработки частиц нефтяного кокса с высоким содержанием серы, содержащее удлиненную цилиндрическую обжиговую печь, имеющую входной конец и выходной конец, входную и разгрузочную камеры, при этом печь смонтирована с возможностью вращения в указанных камерах, удлиненный цилиндрический холодильник, имеющий входной конец и выходной конец, камеру для сбора охлажденных обожженных коксовых частиц на выходном конце холодильника, согласно изобретению дополнительно содержит удерживающую камеру для сбора и удерживания обожженных коксовых частиц перед подачей их в холодильник, сообщающуюся с разгрузочной камерой, средство, образующее горячую камеру, сообщающуюся с удерживающей камерой и входным концом холодильника, и средство для введения сухого гранулированного ингибитора вспучивания в контакт с обожженными коксовыми частицами, а холодильник установлен с возможностью вращения и его входной конец смонтирован в удерживающей камеры, а выходной конец в камере для сбора охлажденных частиц кокса. The problem is also solved by the fact that a device for processing petroleum coke particles with a high sulfur content, containing an elongated cylindrical calcining furnace having an inlet end and an outlet end, an inlet and discharge chamber, wherein the furnace is mounted for rotation in said chambers, an elongated cylindrical refrigerator having an inlet end and an outlet end, a chamber for collecting chilled calcined coke particles at the outlet end of the refrigerator according to the invention further comprises a holding a chamber for collecting and holding the calcined coke particles before being fed into the refrigerator in communication with the discharge chamber, a means for forming a hot chamber in communication with the holding chamber and the inlet end of the refrigerator, and means for introducing a dry granular expansion inhibitor into contact with the calcined coke particles, and the refrigerator is mounted rotatably and its inlet end is mounted in a holding chamber, and the outlet end in a chamber for collecting chilled coke particles.

Предпочтительно, удерживающую камеру выполнить в виде ящика для клинкера, установленного ниже разгрузочной камеры и имеющего выходное отверстие в горячую камеру во входном конце холодильника. Preferably, the holding chamber is designed as a clinker box mounted below the discharge chamber and having an outlet in the hot chamber at the inlet end of the refrigerator.

Возможно также, во входном конце холодильника установить огнеупорное кольцо на расстоянии от выходного отверстия клинкерного ящика, образующего горячую камеру. It is also possible to install a refractory ring at the inlet end of the refrigerator at a distance from the outlet of the clinker box forming a hot chamber.

Кроме того, можно удерживающую и горячую камеры выполнить в виде отдельного реакторного сосуда, установленного ниже разгрузочной камеры. In addition, the holding and hot chambers can be made in the form of a separate reactor vessel mounted below the discharge chamber.

Предлагаемые в соответствии с настоящим изобретением способ и устройство позволяет резко снизить вспучивание со значений 200 300 до примерно 10 или со значений порядка 100 практически до нуля. Proposed in accordance with the present invention, the method and device can dramatically reduce the expansion from 200 300 to about 10 or from values of the order of 100 to almost zero.

Благодаря этому эффекту становится возможным обрабатывать обычным способом, а именно путем продольной графитизации, сильно вспучивающиеся коксы с высоким содержанием серы, которые до сих пор таким образом обрабатывать было нельзя и которые проходилось графитизировать более старым, протекающим с более низкой скоростью и значительно более дорогим способом. Due to this effect, it becomes possible to process in a conventional way, namely by means of longitudinal graphitization, highly intumescent coke with a high sulfur content, which until now could not be processed in this way and which had to be graphitized in an older, lower-speed and much more expensive way.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его осуществления и прилагаемыми чертежами. The invention is further explained in the description of specific options for its implementation and the accompanying drawings.

На фиг. 1 изображено схематически устройство обработки частиц нефтяного кокса с высоким содержанием серы, согласно изобретению; на фиг. 2 участок I на фиг. 1, увеличено; на Фиг. 3 разрез III III на фиг. 2; на фиг. 4 - схематический второй вариант выполнения устройства, согласно изобретению; на фиг. 5 вид сбоку слева на устройство, изображенное на фиг. 4, увеличено. In FIG. 1 shows schematically a device for processing petroleum coke particles with a high sulfur content according to the invention; in FIG. 2, section I in FIG. 1, increased; in FIG. 3 section III III in FIG. 2; in FIG. 4 is a schematic second embodiment of a device according to the invention; in FIG. 5 is a left side view of the device of FIG. 4, increased.

Сырой нефтяной кокс, который получают путем коксования остатков тяжелых нефтяных фракций, в случае, если он не был подвергнут обжигу, обычно имеет содержание летучего вещества между 6 и 14 процентами. Летучее вещество обычно устраняет путем нагревания сырого нефтяного кокса в обжиговой печи до температуры примерно между 1200^oC и 1400^oC и даже до 1500^oC. Содержание летучего вещества в коксе после обжига обычно меньше, чем примерно один процент (мас.). Сырой нефтяной кокс обычно уменьшают в размере до частиц (кусков) 10 см или меньше перед обжигом.Crude petroleum coke, which is obtained by coking the residues of heavy petroleum fractions, if it has not been fired, usually has a volatile matter content of between 6 and 14 percent. The volatile substance is usually eliminated by heating the crude petroleum coke in the kiln to a temperature between about 1200 ^° C. and 1400 ^° C. and even up to 1500 ^° C. The volatile matter in the coke after burning is usually less than about one percent (wt.). Crude petroleum coke is usually reduced in size to particles (pieces) of 10 cm or less before firing.

Для целей настоящего изобретения исходным коксовым материалом может быть либо сырой нефтяной кокс, либо нефтяной кокс, который был подвергнут обжигу традиционными способами. В любом случае нефтяные коксы, в отношении которых, в частности, направлено настоящее изобретение, являются так называемые "высоко сернистыми" нефтяными коксами, которые обычно содержат более, чем 0,7 мас. серы. Эти высоко сернистые нефтяные коксы обычно не могут адекватно управляться способами ингибирования вспучивания, которые известны в настоящее время в данной области техники. Хотя эти коксы стоят меньше, их использование для изготовления угольных или графитовых изделий либо ограничено, либо требует модифицированной более дорогой технологии обработки. For the purposes of the present invention, the starting coke material may be either crude petroleum coke or petroleum coke that has been calcined by conventional methods. In any case, petroleum coke, in relation to which, in particular, the present invention is directed, are the so-called "high sulfur" petroleum coke, which usually contain more than 0.7 wt. sulfur. These highly sour petroleum cokes generally cannot be adequately controlled by the expansion inhibiting methods that are currently known in the art. Although these cokes cost less, their use for the manufacture of coal or graphite products is either limited or requires a modified, more expensive processing technology.

Сера освобождается от своих химических связей с углеродом, когда нефтяной кокс нагревают до температуры более высоких, чем примерно 1500^oC, и в большинстве случаев до не менее примерно 1600^oC, что представляет собой более высокую температуру, чем температуры обычного обжига. Если освобождение серы не ингибируется, или если сера химически не связывается внутри структуры кокса, тогда быстрая утечка серосодержащих паров будет создавать внутреннее давление в коксовых частицах, которое имеет тенденцию расширить частицы, иногда даже расщепить их или расщепить изделия, которые из них выполнены. Это явление называется вспучиванием.Sulfur is released from its chemical bonds with carbon when petroleum coke is heated to temperatures higher than about 1,500 ^° C, and in most cases, at least about 1,600 ^° C, which is a higher temperature than conventional firing temperatures. If the release of sulfur is not inhibited, or if sulfur does not chemically bind inside the coke structure, then the rapid leakage of sulfur-containing vapors will create internal pressure in the coke particles, which tends to expand the particles, sometimes even to split them or to split products that are made of them. This phenomenon is called bloating.

В соответствии с настоящим изобретением установлено, что вспучивание образованного угольного или графитового изделия может быть значительно снижено или устранено путем обработки частиц нефтяного кокса соединением щелочного или щелочноземельного металла, особенно солью натрия или калия, такой как карбонат натрия или калия, при температурах, которые намного ниже температур, при которых кокс начинает вспучиваться, перед включением коксовых частиц в карбонатную смесь. Из литературы, что соединение щелочного металла (например, карбоната натрия) может эффективно восстанавливаться углеродом в высокотемпературном реакторе с образованием паров щелочного металла и окиси углерода. Было установлено, согласно изобретению, что если соединение щелочного или щелочноземельного металла оказывается в контакте с частицами нефтяного кокса в течение достаточно длительного периода времени, например, около одной минуты или больше, при одновременном поддержании температуры выше той, при которой происходит эта реакция восстановления, например, около 750^oC в случае карбоната натрия, тогда полученный таким образом щелочной или щелочноземельный металл будет проникать в массу коксовых частиц и образовывать осадок, содержащий щелочной или щелочноземельный металл, не непосредственно в их порах. Время пребывания, 30 с в лабораторных условиях, показало себя эффективным в отношении подавления вспучивания. В испытаниях промышленного масштаба время пребывания при температуре реакции сохранялось более одной минуты.In accordance with the present invention, it has been found that the swelling of the formed carbon or graphite product can be significantly reduced or eliminated by treating the petroleum coke particles with an alkali or alkaline earth metal compound, especially a sodium or potassium salt such as sodium or potassium carbonate, at temperatures that are much lower temperatures at which coke begins to swell, before the inclusion of coke particles in the carbonate mixture. From the literature, that an alkali metal compound (e.g. sodium carbonate) can be effectively reduced with carbon in a high temperature reactor to produce alkali metal vapor and carbon monoxide. It has been found according to the invention that if the alkaline or alkaline earth metal compound comes into contact with petroleum coke particles for a sufficiently long period of time, for example, about one minute or more, while maintaining a temperature higher than that at which this reduction reaction occurs, for example , about 750 ^o C in the case of sodium carbonate, then the alkaline or alkaline earth metal thus obtained will penetrate the mass of coke particles and form a precipitate containing a gap hot or alkaline earth metal, not directly in their pores. A residence time of 30 s under laboratory conditions has been shown to be effective in suppressing swelling. In industrial scale tests, the residence time at the reaction temperature lasted more than one minute.

Известно, что карбонат натрия, когда используется в качестве ингибитора обычным путем добавления в смесь кокса-пека вызывает в конечном продукте более низкую плотность и более низкую прочность по сравнению с тем же продуктом, полученным с помощью традиционного ингибитора вспучивания, т. е. оксидом железа. Установлено, что карбонат натрия, когда используется в качестве ингибитора вспучивания в соответствии с настоящим изобретением, не вызывает ухудшения ни плотности, ни прочности в продукте и обеспечивает получение продукта равного продукту, получаемому с использованием оксида железа в качестве ингибитора вспучивания. It is known that sodium carbonate, when used as an inhibitor in the usual way by adding coke-pitch to the mixture, causes a lower product and lower strength in the final product compared to the same product obtained using a conventional expansion inhibitor, i.e., iron oxide . It has been found that sodium carbonate, when used as an expansion inhibitor in accordance with the present invention, does not cause deterioration in either density or strength in the product and provides a product equal to that obtained using iron oxide as an expansion inhibitor.

Так как ингибирующий агент оседает внутри коксовой частицы, он не имеет контакта с пеком во время обработки карбонатной смеси и не взаимодействует с экструзионными добавками типа жирных кислот. Since the inhibitory agent settles inside the coke particle, it does not have contact with the pitch during processing of the carbonate mixture and does not interact with extrusion additives such as fatty acids.

Хотя соединение щелочного или щелочноземельного металла может быть установлено в контакт в частицами нефтяного кокса либо до, либо после нагревания коксовых частиц до требуемых температур для проведения реакции, очень выгодно добавлять соединение ингибитора и коксовые частицы в форме сухого гранулированного порошка после нагревания коксовых частиц до температуры обжига между примерно 1200^oC и 1400^oC. В действительной практике сухой гранулированный порошок соединения ингибитора добавляется в отожженные коксовые частицы на разгрузочном конце обжиговой печи. Также можно добавлять ингибирующее соединение в сырой кокс в форме сухого порошка или обрызгивать кокс раствором или суспензией с содержанием ингибитора перед обжигом.Although the alkali or alkaline earth metal compound can be contacted in petroleum coke particles either before or after heating the coke particles to the required temperatures for the reaction, it is very beneficial to add the inhibitor compound and coke particles in the form of a dry granular powder after heating the coke particles to a calcination temperature between about 1200 ^o C and 1400 ^o C. In actual practice, dry granular powder of the inhibitor compound is added to the annealed coke particles at the discharge end of the kiln. You can also add an inhibitory compound to the crude coke in the form of a dry powder or spray the coke with a solution or suspension containing the inhibitor before firing.

Соединение щелочного или щелочноземельного металла, например, карбоната натрия, смешивают с частицами нефтяного кокса в количестве большем, чем примерно 0,2 мас. Предпочтительно ингибитор используют в количествах примерно от 0,5 до 2,5 мас. кокса. The compound of an alkali or alkaline earth metal, for example, sodium carbonate, is mixed with particles of petroleum coke in an amount greater than about 0.2 wt. Preferably, the inhibitor is used in amounts of about 0.5 to 2.5 wt. coke.

На фиг. 1 3 показано устройство для обработки частиц нефтяного кокса с высоким содержанием серы для осуществления способа, согласно настоящему изобретению. Это устройство для обжига включает в себя удлиненную цилиндрическую вращающуюся обжиговую печь 1, имеющую входной конец 2 и выходной конец 3. Входной конец 2 обжиговой печи 1 смонтирован с возможностью вращения в стационарной коксовой входной камере 4, имеющей вертикальный стояк или дымоход 5 для отвода газовых потоков из внутренней части обжиговой печи. Выходной конец 3 обжиговой печи 1 аналогичным образом смонтирован с возможностью вращения в стационарной коксовой разгрузочной камере 6, сообщенной с удерживающей камерой, в данном случае ящиком для клинкера 7, расположенным вертикально под камерой 6. In FIG. 1 to 3 show a device for processing petroleum coke particles with a high sulfur content for implementing the method according to the present invention. This roasting apparatus includes an elongated cylindrical rotary kiln 1 having an inlet end 2 and an outlet end 3. The inlet end 2 of the kiln 1 is rotatably mounted in a stationary coke inlet 4 having a vertical riser or chimney 5 for venting gas streams from the inside of the kiln. The output end 3 of the kiln 1 is likewise mounted rotatably in a stationary coke unloading chamber 6 in communication with a holding chamber, in this case a clinker box 7 located vertically below the chamber 6.

Частицы 8 сырого нефтяного кокса подаются на обжиговое устройство по горизонтальному транспортеру 9 и подают вниз на коксовый желоб 10 во входном конце 2 вращающейся обжиговой печи 1. Как показано на чертежах, печь 1 наклонена под небольшим углом вдоль своей продольной оси от входного конца 2 в направлении к ее выходному концу 3. Таким образом, когда коксовые частицы 8 поступают в печь 1, они побуждаются под действием силы тяжести медленно перемещаться по длине печи 1, когда она вращается, пока не достигнут выходного канала 3, откуда они разгружаются в камеру 6. Crude petroleum coke particles 8 are fed to the calcining device via a horizontal conveyor 9 and fed down to the coke chute 10 at the inlet end 2 of the rotary kiln 1. As shown in the drawings, the furnace 1 is inclined at a slight angle along its longitudinal axis from the inlet end 2 in the direction to its outlet end 3. Thus, when the coke particles 8 enter the furnace 1, they are induced by gravity to slowly move along the length of the furnace 1, when it rotates until it reaches the output channel 3, from where they unload camping into the chamber 6.

Топливо, такое как природный газ, сжигается на горячем конце печи, и газообразный продукт сгорания пропускается через печь 1 в противотоке к потоку коксовых частиц 8. Горячие газообразные продукты сгорания нагревают коксовые частицы 8 и принуждают испаряться содержащиеся в них летучие вещества и сгорать. Fuel, such as natural gas, is burned at the hot end of the furnace, and the gaseous product of combustion is passed through the furnace 1 in countercurrent to the stream of coke particles 8. Hot gaseous products of combustion heat the coke particles 8 and force the volatiles contained in them to evaporate and burn.

Горячие обожженные коксовые частицы 8 падают из камеры 6 в ящик 7 для клинкера, где они стекают по огнеупорному блоку 11 (фиг. 2). Блок 11 расположен в нижней части прямоугольного выходного отверстия 12, образованного в стационарном напоре 13 холодильника 14. Hot fired coke particles 8 fall from the chamber 6 into the clinker box 7, where they flow down the refractory block 11 (Fig. 2). Block 11 is located in the lower part of the rectangular outlet 12 formed in the stationary pressure 13 of the refrigerator 14.

Удлиненный цилиндрический вращающийся холодильник 14 расположен под разгрузочной камерой 6. Холодильник 14 имеет входной конец 15, который смонтирован с возможностью вращения вокруг стационарного напора 13 клинкерного ящика 7. Выходной конец 16 холодильника 14 смонтирован с возможностью вращения в стационарной коксоподающей камере 17, предназначенной для сбора охлажденных обоженных коксовых частиц. An elongated cylindrical rotating refrigerator 14 is located under the unloading chamber 6. The refrigerator 14 has an inlet end 15 that is mounted to rotate around the stationary pressure 13 of the clinker box 7. The output end 16 of the refrigerator 14 is mounted to rotate in a stationary coke supply chamber 17 designed to collect chilled deified coke particles.

Удлиненный цилиндрический холодильник 14 также наклонен вниз под небольшим углом от своего входного конца 15 в сторону своего выходного конца 16. Как показано на фиг. 2, горячие обожженные коксовые частицы 8 скапливаются в углублении на дне клинкерного ящика 8 скапливаются в углублении на дне клинкерного ящика 7 позади огнеупорного блока 11 и по мере накопления через кромку блока 11 попадают во входной конец 15 вращающегося холодильника 14. Коксовые частицы 8 тогда побуждаются под действием силы тяжести и вращения холодильника 14 медленно перемещаются вниз по длине холодильника 14, пока не достигнут выходного конца 16, откуда частицы 8 попадают и скапливаются в коксоподающей камере 17. The elongated cylindrical refrigerator 14 is also inclined downward at a slight angle from its inlet end 15 toward its outlet end 16. As shown in FIG. 2, hot fired coke particles 8 accumulate in a recess on the bottom of the clinker box 8 accumulate in a recess on the bottom of the clinker box 7 behind the refractory block 11 and, as they accumulate, cross the edge of the block 11 into the inlet end 15 of the rotary cooler 14. The coke particles 8 are then driven under the action of gravity and rotation of the refrigerator 14 slowly move down the length of the refrigerator 14 until it reaches the output end 16, from where the particles 8 enter and accumulate in the coke supply chamber 17.

Хотя в некоторых обжиговых печах может применяться косвенное охлаждение, например, с помощью стальной оболочки холодильника 14, большинство обжиговых печей имеет прямое охлаждение горячего обожженного кокса путем обрызгивания его водой. Это прямое обрызгивание понижает температуру горячих коксовых частиц сразу после оставления ими клинкерного ящика 7. Обычно для выполнения этой цели предусматривается серия сопел сразу под выходным отверстием 12 клинкерного ящика 7. Although indirect kilns can be used in some kilns, for example, using the steel shell of the refrigerator 14, most kilns have direct cooling of the hot calcined coke by spraying it with water. This direct spraying lowers the temperature of the hot coke particles immediately after they leave the clinker box 7. Typically, to accomplish this, a series of nozzles is provided immediately below the outlet 12 of the clinker box 7.

Как показано на фиг. 2, устройство, согласно настоящему изобретению содержит средство, образующее горячую камеру, в данном случае горячую зону 18 во входном конце 15 холодильника 14. Горячая зона 18 образуется в соответствии с настоящим изобретением путем размещения круглого огнеупорного кольца 19 на заданном расстоянии вниз по потоку от выходного отверстия 12 клинкерного ящика 7 и путем перемещения сопел 20 для разбрызгивания охлаждающей воды вниз (по ходу потока) огнеупорного кольца 19. Как показано, кольцо 19 смонтировано на огнеупорной футеровке 21, которая прилегает к внутренним цилиндрическим боковым стекам холодильника. Огнеупорное удерживающее кольцо 19 увеличивает глубину (толщину) коксового слоя в горячей зоне 18 и тем самым увеличивает время пребывания в ней кокса. Температура коксовых частиц 8, когда они поступают в горячую зону 18, немного снижена в результате процесса реакции, но остается выше 1100^oC.As shown in FIG. 2, the device according to the present invention comprises means forming a hot chamber, in this case a hot zone 18 at the inlet end 15 of the refrigerator 14. A hot zone 18 is formed in accordance with the present invention by placing a circular refractory ring 19 at a predetermined distance downstream of the outlet the holes 12 of the clinker box 7 and by moving the nozzles 20 to spray cooling water down (upstream) of the refractory ring 19. As shown, ring 19 is mounted on the refractory lining 21, which is adjacent to the inner cylindrical side stacks of the refrigerator. The refractory holding ring 19 increases the depth (thickness) of the coke layer in the hot zone 18 and thereby increases the coke's residence time. The temperature of the coke particles 8, when they enter the hot zone 18, is slightly reduced as a result of the reaction process, but remains above 1100 ^o C.

Сухой гранулированный порошок 22 карбоната натрия подается в горячую зону 18 через воронку 23. Воронка 23 имеет удлиненный патрубок 24, который проходит через стенку клинкерного ящика 7 и подает порошок на верхнюю часть слоя обоженных коксовых частиц 8 в нижней части горячей зоны 18. Как показано на фиг. 3, порошок смешивается с коксовыми частицами 8 в результате опрокидывающего действия, происходящего внутри вращающегося холодильника 14. Порошкообразный карбонат натрия плавится при контакте с горячими коксовыми частицами 8 и реагирует с коксом в соответствии со следующей эндотермической реакцией:
Na₂CO₃(l) + 2C(S) 2Na(g) + 3CO(g)
ΔH -213 килокал/моль --- при 1330^°C
(l), (s) и (g) соответствуют физическому состоянию реактантов, т. е. жидкое или газообразное состояние соответственно. Элементный натрий, образованный в результате вышеприведенной реакции, приникает в коксовые частицы и распределяется по всей массе коксовых частиц, образуя модифицированный кокс, содержащий серу и натрий.The dry granular powder of sodium carbonate 22 is supplied to the hot zone 18 through a funnel 23. The funnel 23 has an elongated nozzle 24 that passes through the wall of the clinker box 7 and delivers the powder to the top of the layer of calcined coke particles 8 in the lower part of the hot zone 18. As shown in FIG. 3, the powder is mixed with coke particles 8 as a result of the tumbling action occurring inside the rotating refrigerator 14. The powdered sodium carbonate melts on contact with the hot coke particles 8 and reacts with coke in accordance with the following endothermic reaction:
Na ₂ CO ₃ (l) + 2C (S) 2Na (g) + 3CO (g)
ΔH -213 kilocal / mol --- at 1330 ^° C
(l), (s) and (g) correspond to the physical state of the reactants, i.e., a liquid or gaseous state, respectively. Elemental sodium, formed as a result of the above reaction, adheres to coke particles and is distributed over the entire mass of coke particles, forming a modified coke containing sulfur and sodium.

После обработки порошками карбоната натрия в горячей зоне 18 в течение достаточного периода времени горячие обожженные коксовые частицы 8 далее направляются к огнеупорному кольцу 19 и в охлаждающую секцию 25 холодильника 14. After treatment with sodium carbonate powders in the hot zone 18 for a sufficient period of time, the hot calcined coke particles 8 are then sent to the refractory ring 19 and to the cooling section 25 of the refrigerator 14.

В этом варианте холодильника 14 трубопровод 26, подающий охлаждающую воду на серию сопел 20 на своем наружном конце, смонтирован обычным образом в нижней части боковой стенки клинкерного ящика 7, но в этом случае трубопровод 26 выполнен удлиненным с тем, чтобы полностью проходить в горячую зону 18 и в охлаждающую секцию 25. Таким образом, вода разбрызгивается из сопел 20 непосредственно на горячие коксовые частицы, когда они оставляют горячую зону 18, чтобы охладить частицы и значительно снизить их температуру. In this embodiment of the refrigerator 14, the pipe 26 supplying cooling water to the series of nozzles 20 at its outer end is mounted in the usual manner in the lower part of the side wall of the clinker box 7, but in this case the pipe 26 is elongated so as to completely pass into the hot zone 18 and into the cooling section 25. Thus, water is sprayed from the nozzles 20 directly onto the hot coke particles when they leave the hot zone 18 to cool the particles and significantly reduce their temperature.

Охлажденные или остывшие обработанные обожженные коксовые частицы затем выгружаются из камеры 17 на движущийся транспортер 27, который транспортирует коксовые частицы в зону хранения. Пар, образованный в холодильнике 14 из охлаждающей воды, отводится из холодильника вместе с частью воздуха вентилятором 28 и выбрасывается в атмосферу. Смесь пар/воздух проходит через пылесборник 29, где коксовая пыль улавливается, чтобы предотвратить загрязнение воздуха. The cooled or cooled processed calcined coke particles are then discharged from the chamber 17 to a moving conveyor 27, which transports the coke particles to the storage area. The steam generated in the refrigerator 14 from the cooling water is discharged from the refrigerator along with part of the air by the fan 28 and is released into the atmosphere. The steam / air mixture passes through a dust collector 29, where coke dust is captured to prevent air pollution.

На фиг. 4 и 5 показано устройство для обжига, которое сконструировано специально для использования при обработке нефтяного кокса в соответствии с настоящим изобретением. Это устройство для обжига оборудовано удерживающей камерой и горячей камерой, выполненными в виде отдельного реакторного сосуда 30. Этот реакторный сосуд расположен ниже (по ходу потока) обжиговой печи 1 и выше (по ходу потока) холодильника 14 и может быть сконструирован для длительного времени пребывания. Обожженные коксовые частицы подаются из разгрузочной камеры 6 в реакторный сосуд 30, где они обрабатываются сухими гранулированными порошками соединения щелочного или щелочноземельного металла, например, карбоната натрия, который подается одновременно через входное отверстие 31. После обработки горячие коксовые частицы выходят из выходного отверстия 32 в реакторном сосуде 30 и поступают на входной конец 15 вращающегося холодильника 14. In FIG. 4 and 5 show a calcining device that is specifically designed for use in petroleum coke processing in accordance with the present invention. This firing device is equipped with a holding chamber and a hot chamber, made in the form of a separate reactor vessel 30. This reactor vessel is located below (upstream) of the kiln 1 and above (upstream) of the refrigerator 14 and can be designed for a long residence time. The calcined coke particles are fed from the discharge chamber 6 to the reactor vessel 30, where they are treated with dry granular powders of an alkali or alkaline earth metal compound, for example sodium carbonate, which is fed simultaneously through the inlet 31. After processing, the hot coke particles exit the outlet 32 in the reactor vessel 30 and enter the input end 15 of the rotating refrigerator 14.

Важное преимущество, которое достигается в результате добавления ингибитора, например, карбоната натрия, в обожженные частицы нефтяного кокса в отдельном реакторном сосуде 30, установленном на разгрузочном конце обжиговой печи 1, состоит в том, что нет потока газа через этот сосуд 30, и поэтому нет вероятной возможности для ингибитора быть унесенным и выброшенным в атмосферу. An important advantage achieved by adding an inhibitor, for example, sodium carbonate, to the calcined petroleum coke particles in a separate reactor vessel 30 mounted on the discharge end of the kiln 1 is that there is no gas flow through this vessel 30, and therefore no the likely possibility for the inhibitor to be carried away and released into the atmosphere.

Был приведен ряд лабораторных экспериментов для определения количества карбоната натрия, необходимого в настоящем способе для эффективного подавления вспучивания, и также минимального времени пребывания в случае четырех разных нефтяных коксов, имеющих разное содержание серы. В этих экспериментах один килограмм обожженных коксовых частиц помещался в открытый сверху графитовый контейнер, который затем помещался в муфельную печь, предварительно нагретую примерно до 1200^oC. Когда температура кокса достигла 1200^oC (измерялось термопарой, установленной в коксе), дверцу печи открывали, и заданное количество карбоната натрия, например, 0,4% 0,8% 1,2% 1,6% и т.д. добавляли на коксовую поверхность, используя длинный графитовый инструмент. Коксовый пробный образец затем визуально кратко осматривали. В заданное время графитовый контейнер извлекался из печи, и кокс охлаждался разбрызгиваемой на нем водой и одновременно осуществляли визуальный осмотр кокса. Время, необходимое для снижения температуры кокса для диапазона 300^oC 500^oC составляло примерно от 90 до 30 с.A number of laboratory experiments were performed to determine the amount of sodium carbonate required in the present method to effectively suppress bloating, and also the minimum residence time in the case of four different petroleum cokes having different sulfur contents. In these experiments, one kilogram of burnt coke particles was placed in a graphite container open at the top, which was then placed in a muffle furnace preheated to about 1200 ^o C. When the coke temperature reached 1200 ^o C (measured by a thermocouple installed in the coke), the furnace door was opened. and a predetermined amount of sodium carbonate, for example, 0.4% 0.8% 1.2% 1.6%, etc. added to the coke surface using a long graphite tool. The coke test sample was then visually briefly examined. At a given time, the graphite container was removed from the furnace, and the coke was cooled by the water sprayed on it and at the same time a visual inspection of the coke was carried out. The time required to lower the coke temperature for a range of 300 ^° C. to 500 ^° C. was approximately 90 to 30 seconds.

Приведенное экспериментальное время реакции отсчитывалось с момента разбрызгивания ингибитора на коксе до момента, когда начиналось охлаждение водой. Охлажденному коксу была предоставлена возможность остыть до окружающей трех разных однородных и игольчатых коксов, содержащих около одного весового процента или больше серы, были подвергнуты обжигу и обрабатывались по способу, согласно настоящему изобретению. В этих испытаниях примерно один весовой процент порошкообразного карбоната натрия с размером частиц меньшей 800 микрон добавлялся в обожженный кокс в горячей зоне, сконструированной внутри входного конца охлаждающего барабана при температуре между 1200 и 1350^oC и в течение периода не менее одной минуты. Обожженный и обработанный кокс затем охлаждался, брались пробные образцы и подвергались тому же типу испытания, как описано выше, чтобы определять скорость вспучивания. Было установлено, что вспучивание этих конкретных коксов было удовлетворительно снижено для быстрой продольной графитизации. Также было установлено, что настоящий способ позволил значительно снизить количество химикатов, например, хлоридов, сульфатов и т.д. которые обычно вырабатываются в атмосферу с отходящими газами холодильника во время обжига. Кроме того, так как способ также устраняет кислотность отходящих газов холодильника, потенциальная возможность коррозии оборудования значительно снижается.The experimental reaction time given was counted from the moment the inhibitor was sprayed on coke until the time when water cooling started. The cooled coke was allowed to cool to the surrounding three different uniform and needle coke containing about one weight percent or more sulfur, were calcined and processed according to the method according to the present invention. In these tests, approximately one weight percent of powdered sodium carbonate with a particle size of less than 800 microns was added to the calcined coke in a hot zone constructed inside the inlet end of the cooling drum at a temperature between 1200 and 1350 ^° C. and for a period of at least one minute. The calcined and treated coke was then cooled, test samples were taken and subjected to the same type of test as described above to determine the rate of expansion. It was found that the swelling of these specific cokes was satisfactorily reduced for rapid longitudinal graphitization. It was also found that the present method has significantly reduced the amount of chemicals, for example, chlorides, sulfates, etc. which are usually produced into the atmosphere with the flue gases from the refrigerator during firing. In addition, since the method also eliminates the acidity of the flue gas from the refrigerator, the potential for corrosion of the equipment is greatly reduced.

Графитовые электроды для электрической печи диаметром 50 см и длиной - 240 см были изготовлены путем использования одного из нефтяных игольчатых коксов с высоким содержанием серы, обожженного и обработанного в вышеописанных экспериментальных да испытаниях. Обожженный и обработанный кокс использовался как агрегат или наполнитель и смешивался со связующим пеком, и обычные экструзионные добавки использовались для образования карбонатной смеси. Смесь затем экструдировалась, обжигалась примерно при 800^oC и затем графитизировалась до температур около 3000^oC. Проблем обработки не было во время экструдирования и обжига и не было свидетельства проблем вспучивания. Электроды затем испытывались экспериментально в стальной печи электрического дугового разряда, и проводилось сравнение с электродами, изготовленными из более дорогого игольчатого кокса с низкой степенью вспучивания.Graphite electrodes for an electric furnace with a diameter of 50 cm and a length of 240 cm were made by using one of the petroleum needle coke with a high sulfur content, calcined and processed in the above experimental and tests. The calcined and treated coke was used as an aggregate or filler and mixed with a binder pitch, and conventional extrusion additives were used to form a carbonate mixture. The mixture was then extruded, calcined at about 800 ^° C., and then graphitized to temperatures of about 3000 ^° C. There were no processing problems during extrusion and calcination and there was no evidence of expansion problems. The electrodes were then tested experimentally in a steel furnace of an electric arc discharge, and comparisons were made with electrodes made from more expensive needle coke with a low degree of expansion.

Частицы однородного кокса, содержащего в среднем 1,28 мас. серы, обрабатывались, согласно этому изобретению, и с использованием разных пропорций карбоната натрия в диапазоне от 0,25% до 1% Обработанные частицы затем испытывались при использовании стандартных аналитических методов в отношении содержания серы, натрия и золы, и испытывались в отношении растрескивания. Результаты сведены в таблице. Данные показывают:
1) добавление 0,55% карбоната натрия снижает вспучивание этого кокса до приемлемого уровня, тогда как 0,25% этого не достигают;
2) содержание натрия в коксе было пропорционально количеству карбоната натрия, добавленного во время обработки в пределах экспериментальной ошибки; и
3) содержание натрия 0,18% соответствующее 0,55% Na₂CO₃, который был добавлен, снизило вспучивание этого конкретного кокса до приемлемого уровня, в то время как 0,12% натрия в этом коксе было недостаточным.Particles of homogeneous coke containing an average of 1.28 wt. sulfur, processed according to this invention, and using different proportions of sodium carbonate in the range from 0.25% to 1%. The treated particles were then tested using standard analytical methods for sulfur, sodium and ash, and tested for cracking. The results are summarized in the table. The data show:
1) the addition of 0.55% sodium carbonate reduces the expansion of this coke to an acceptable level, while 0.25% does not achieve this;
2) the sodium content in coke was proportional to the amount of sodium carbonate added during processing within the experimental error; and
3) the sodium content of 0.18% corresponding to 0.55% Na ₂ CO ₃ that was added reduced the expansion of this particular coke to an acceptable level, while 0.12% of sodium in this coke was insufficient.

Пенетрация натрия в тело частиц, обработанных согласно этому изобретению, исследовалась с помощью растрового электронного микроскопа, используя рентгеновский метод рассеяния энергии (РЭМ-РРЭ). Частицы монтировались в эпоксидной смоле и шлифовались до среднего уровня, чтобы показывали внутреннюю плоскость и также оставляли природную пористую поверхность. The penetration of sodium into the body of the particles treated according to this invention was investigated using a scanning electron microscope using the X-ray energy dispersion method (SEM-RRE). Particles were mounted in epoxy resin and ground to an average level to show the inner plane and also leave a natural porous surface.

Считается, что нерастворимый натрий, наблюдаемый в вышеприведенном исследовании, является продуктом взаимодействия между натрием и коксом, тогда как водорастворимый натрий, наблюдаемый только на первоначальной поверхности, но не внутри тела частиц, является непрореагировавшим карбонатом натрия. The insoluble sodium observed in the above study is believed to be the product of the interaction between sodium and coke, while water-soluble sodium, observed only on the initial surface, and not inside the particle body, is unreacted sodium carbonate.

Анализ водной вытяжки стандартными аналитическими методами подтвердили наличие карбоната натрия. Присутствие непрореагировавшего карбоната натрия на поверхности обработанных частиц указывает, что при некоторых условиях реакции между карбонатом натрия и коксом не протекает до полного завершения. Analysis of the aqueous extract by 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 conditions the reaction between sodium carbonate and coke does not proceed until complete.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает усовершенствованный способ обработки обожженного нефтяного кокса, позволяющий снизить или устранить вспучивание, в котором (способе) коксовые частицы нагреваются в присутствии соединения щелочного или щелочноземельного металла, предпочтительно карбоната натрия, при температурах выше примерно 750^oC и предпочтительно в диапазоне примерно от 1200 до 1400^oC. Ингибитор должен поддерживаться в контакте с коксовыми частицами в течение достаточно длительного периода времени, например одну минуту или больше, чтобы дать возможность ингибитору прореагировать с углеродом, и дать возможность продуктам реакции проникнуть глубоко в массу коксовых частиц. Хотя можно добавлять ингибитор непосредственно в сырой кокс перед нагреванием или обжигом, предпочтительно вводить ингибитор сразу после выгрузки коксовых частиц из обжиговой печи. Это устраняет возможные проблемы, связанные с окружающей средой, и также имеет преимущество в снижении кислотности отходящих газов, как пояснено выше.Thus, the present invention provides an improved method for treating calcined petroleum coke, allowing to reduce or eliminate swelling, in which (the method) coke particles are heated in the presence of an alkali or alkaline earth metal compound, preferably sodium carbonate, at temperatures above about 750 ^o C and preferably in the range from about 1200 to 1400 ^o C. The inhibitor should be kept in contact with coke particles for a sufficiently long period of time, for example one minute or more, to allow the inhibitor to react with carbon, and to allow the reaction products to penetrate deep into the mass of coke particles. Although an inhibitor can be added directly to the raw coke before heating or firing, it is preferable to introduce the inhibitor immediately after the coke particles are discharged from the kiln. This eliminates potential environmental problems and also has the advantage of reducing the acidity of the exhaust gases, as explained above.

Claims

1. The method of processing particles of petroleum coke with a high sulfur content, including adding to the particles of pre-fired coke an inhibitor of coke swelling, the interaction of coke particles with an inhibitor at an elevated temperature and cooling the reaction product, characterized in that, in order to reduce coke swelling during the firing process and graphitization in the manufacture of graphite and carbon electrodes, sodium carbonate in an amount of 0.2 to 2.5 wt. from the calcined coke particles in the form of an aqueous solution or in the form of a granular sulfur powder and the interaction is carried out at 1200-1400 ^o C for a time sufficient to form a reaction precipitate containing sodium throughout the mass of coke particles.

2. The method according to p. 1, characterized in that the coke particles are pre-fired by heating to 750 ^o C.

3. A device for processing particles of petroleum coke with a high sulfur content, containing an elongated cylindrical roasting furnace having inlet and outlet ends, inlet and outlet chambers, while the furnace is mounted for rotation in these chambers, an elongated cylindrical refrigerator having inlet and outlet ends , a chamber for collecting chilled calcined coke particles at the outlet end of the refrigerator, characterized in that, in order to reduce coke bloating during the firing and graphitization process in the manufacture of gr phyto and carbon electrodes, it further comprises a holding chamber for collecting and holding the calcined coke particles before being fed into the refrigerator in communication with the discharge chamber, means for forming a hot chamber in communication with the holding chamber and the inlet end of the refrigerator, and means for introducing a dry granular inhibitor swelling in contact with the calcined coke particles, and the refrigerator is mounted rotatably and its inlet end is mounted in a holding chamber and the outlet horse c in the chamber for collecting chilled particles of coke.

4. The device according to claim 3, characterized in that the holding chamber is a clinker box mounted below the discharge chamber and having an outlet in the hot chamber at the inlet end of the refrigerator.

5. The device according to claim 3, characterized in that a refractory ring is installed at the inlet end of the refrigerator at a distance from the outlet of the clinker box forming a hot chamber.

6. The device according to claim 3, characterized in that the holding and hot chambers are a separate reactor vessel mounted below the discharge chamber.