RU2085571C1 - Method of producing petroleum electrode pitch - Google Patents

Method of producing petroleum electrode pitch Download PDF

Info

Publication number
RU2085571C1
RU2085571C1 RU95114060A RU95114060A RU2085571C1 RU 2085571 C1 RU2085571 C1 RU 2085571C1 RU 95114060 A RU95114060 A RU 95114060A RU 95114060 A RU95114060 A RU 95114060A RU 2085571 C1 RU2085571 C1 RU 2085571C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pitch
heating
cube
temperature
yield
Prior art date
Application number
RU95114060A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95114060A (en
Inventor
В.П. Запорин
И.И. Слепокуров
В.А. Воронин
И.Г. Хатмуллин
Н.С. Шуев
В.В. Таушев
Г.Г. Валявин
Original Assignee
Запорин Виктор Павлович
Слепокуров Иван Иосифович
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 Запорин Виктор Павлович, Слепокуров Иван Иосифович filed Critical Запорин Виктор Павлович
Priority to RU95114060A priority Critical patent/RU2085571C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2085571C1 publication Critical patent/RU2085571C1/en
Publication of RU95114060A publication Critical patent/RU95114060A/en

Links

Images

Landscapes

  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)

Abstract

FIELD: petroleum processing. SUBSTANCE: method includes gradual heating of heavy petroleum residues and holding them at thermopolycondensation temperature. Light fractions formed in the course of heating are withdrawn from process, Distinguishing feature of invention is that material is aged by way of heating it from temperature 340-350 C with rate 5-9 C/h to yield pitch with required quality. EFFECT: increased yield of coke, reduced power consumption, and increased reliability of equipment.

Description

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для получения нефтяного электродного пека, используемого в качестве связующего или пропиточного материала. The invention relates to the refining industry and can be used to obtain a petroleum electrode pitch used as a binder or impregnating material.

Известен способ получения пека из нефтяных крекинг-остатков путем их термообработки при температуре 320-470oC и давлении 1-20 ат с последующим отгоном легких фракций [1]
Полученный пек используют в качестве связующего и для пропитки при изготовлении электродов.
A known method of producing pitch from oil cracking residues by heat treatment at a temperature of 320-470 o C and a pressure of 1-20 atm followed by distillation of light fractions [1]
The resulting pitch is used as a binder and for impregnation in the manufacture of electrodes.

Однако получаемый пек имеет недостаточно высокое качество, так как содержит много компонентов, нерастворимых в хинолине (3-20 мас.). However, the resulting pitch is not of high enough quality, as it contains many components that are insoluble in quinoline (3-20 wt.).

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ получения нефтяного электродного пена в кубах периодического действия путем нагрева тяжелых нефтяных крекинг-остатков со скоростью 10-150oC/ч с последующей выдержкой их при 350-430oC в течение 10-600 мин [2]
Недостатком известного способа является то, что при нагреве нефтяного остатка с заявленной скоростью до температуры выдержки на стенках куба образуется слой коксоотложений, снижающий теплопередачу от стенки и загрузке. Это требует дополнительных знергозатрат для обеспечения условий выдержки при получении пека. Кроме того, образование коксоотложений приводит к перегреву и разрушению металла корпуса куба, увеличению эксплуатационных затрат по очистке и ремонту куба, а также снижению выхода целевого продукта.
Closest to the claimed invention is a method for producing oil electrode foam in cubes of periodic action by heating heavy oil cracking residues at a speed of 10-150 o C / h, followed by exposure at 350-430 o C for 10-600 min [2]
The disadvantage of this method is that when the oil residue is heated at a stated speed to the holding temperature, a layer of coke deposits forms on the cube walls, which reduces heat transfer from the wall and load. This requires additional energy costs to ensure exposure conditions upon receipt of the pitch. In addition, the formation of coke deposits leads to overheating and destruction of the metal of the cube body, an increase in operating costs for cleaning and repairing the cube, and also a decrease in the yield of the target product.

Изобретение направлено на повышение выхода пека, снижение энергозатрат, повышение надежности оборудования и снижение эксплуатационных затрат. The invention is aimed at increasing the yield of the pitch, reducing energy consumption, improving the reliability of equipment and reducing operating costs.

Это достигается тем, что в способе получения нефтяного электродного пека в кубах периодического действия путем постепенного нагрева тяжелых нефтяных крекинг-остатков с последующей выдержкой их при температуре термополиконденсации, выдержку проводят путем нагрева сырья от 340-350oC со скоростью 5-9oC/ч до получения пека заданного качества.This is achieved by the fact that in the method for producing oil electrode pitch in batch cubes by gradually heating heavy oil cracked residues with subsequent exposure to them at a temperature of thermopolycondensation, the exposure is carried out by heating the feedstock from 340-350 o C at a rate of 5-9 o C / h to obtain a pitch of a given quality.

Проведение выдержки в заявленном режиме нагрева сырья обеспечивает выравнивание скоростей процессов теплопередачи через стенку куба, теплосъема с греющей поверхности и распределение тепла по всему объему жидкой фазы загрузки куба. Holding the shutter in the claimed mode of heating of the raw material provides equalization of the rates of heat transfer through the cube wall, heat removal from the heating surface and heat distribution throughout the entire volume of the liquid phase of the cube loading.

Соблюдение упомянутых условий получения электродного пека устраняет опасность перегрева пограничного слоя продукта и его чрезмерного разложения с накоплением тяжелых коксообразующих компонентов до величины, превышающей пороговую концентрацию, когда наблюдается интенсивное закоксовывание теплопередающей поверхности. В последнем случае процесс сопровождается резким ростом температуры металла стенки куба, падением выхода пека, потерей пека, потерей сырья, ростом эксплуатационных затрат по очистке и ремонту куба. Compliance with the mentioned conditions for the preparation of electrode pitch eliminates the risk of overheating of the boundary layer of the product and its excessive decomposition with the accumulation of heavy coke-forming components to a value exceeding the threshold concentration when intense coking of the heat transfer surface is observed. In the latter case, the process is accompanied by a sharp increase in the temperature of the cube wall metal, a drop in pitch output, loss of pitch, loss of raw materials, and an increase in operating costs for cleaning and repairing the cube.

При соблюдении оптимальных условий получения электродного пека выравниваются температуры и концентрация групповых химический компонентов по всему объему жидкой фазы вследствие массообмена и протекания реакций термополиконденсации в изотермических условиях. Under the optimal conditions for the preparation of electrode pitch, the temperature and concentration of group chemical components are equalized over the entire volume of the liquid phase due to mass transfer and the occurrence of thermopolycondensation reactions under isothermal conditions.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Исходное сырье нагревают до 150-170oC, загружают в куб периодического действия с внешним подогревом и нагревают до 340-350oC со скоростью 30-40oC/ч. Затем проводят выдержку путем нагрева сырья от 340-350oC со скоростью 5-9oC /ч до получения пека заданного качества. Легкие фракции, образующиеся в процессе нагрева, выводят из процесса.The feedstock is heated to 150-170 o C, loaded into a cube of periodic action with external heating and heated to 340-350 o C at a speed of 30-40 o C / h Then hold by heating the raw materials from 340-350 o C at a speed of 5-9 o C / h to obtain a pitch of a given quality. Light fractions formed during the heating process are removed from the process.

Предлагаемый способ был проверен на промышленной коксокубовой установке. В качестве сырья были использованы тяжелая смола пиролиза и дистиллятный крекинг-остаток (характеристика их приведена в таблице). The proposed method was tested on an industrial coke-cube plant. As raw materials, heavy pyrolysis resin and distillate cracking residue were used (their characteristics are given in the table).

Пример 1. Исходное сырье тяжелую смолу пиролиза нагревают до 170oC и загружают в куб периодического действия, оборудованный газовым подогревом, емкость 50 м3, до 340oC сырье нагревают со скоростью 30oC/ч. Затем проводят выдержку путем нагрева сырья от 340oC со скоростью 9oC/ч в течение 7 ч. Легкие фракции, образующиеся в процессе нагрева, выводят из процесса. Получают электродный пек, показатели качества которого соответствуют требованиям стандарта: ТУ 38.301-29-76-95
Температура размягчения, oC (КиШ) 78,0
Выход летучих веществ, 57,8
Содержание α-фракций (нерастворимые в бензоле), 29,0
Содержание a1-фракции (нерастворимые в хинолине), 2,5
Содержание серы, 0,35
Зольность, 0,08
Выход пека составил 50 мас. количество коксоотложений 0,1 мас. Перепад температур между металлом стенок куба и загрузкой не превышал 35oC.
Example 1. The feedstock is heated heavy pyrolysis resin is heated to 170 o C and loaded into a cube of periodic action, equipped with gas heating, a capacity of 50 m 3 , up to 340 o C the raw material is heated at a speed of 30 o C / h Then an exposure is carried out by heating the raw material from 340 o C at a speed of 9 o C / h for 7 hours. The light fractions formed during the heating process are removed from the process. Get the electrode pitch, the quality indicators of which meet the requirements of the standard: TU 38.301-29-76-95
Softening point, o C (KiSh) 78.0
Volatiles yield, 57.8
The content of α-fractions (insoluble in benzene), 29.0
The content of a 1 fractions (insoluble in quinoline), 2.5
Sulfur content, 0.35
Ash content, 0.08
The output of the pitch was 50 wt. the amount of coke deposition 0.1 wt. The temperature difference between the metal walls of the cube and the load did not exceed 35 o C.

Пример 2. Исходное сырье дистиллятный крекинг-остаток нагревают до 350oC аналогично примеру 1. Выдержку проводят путем нагрева сырья от 350oC со скоростью 5oC/ч в течение 11 ч. Образующиеся легкие фракции выводят из процесса. Показатели качества полученного пека отвечают требованиям ТУ, а именно:
Температура размягчения, oC (КиШ) 80,0
Выход летучих веществ, 65
Содержание α -фракции, 20
Содержание a1 -фракции, 2,0
Содержание серы, 1,24
Зольность, 0,1
Выход пека составил 50% мас. количество коксоотложений 0,13% мас. Перепад температур между металлом стенки куба и загрузкой не превышал 50oC.
Example 2. The feedstock the distillate cracked residue is heated to 350 o C as in example 1. The exposure is carried out by heating the raw material from 350 o C at a speed of 5 o C / h for 11 hours. The resulting light fractions are removed from the process. The quality indicators of the resulting pitch meet the requirements of TU, namely:
Softening point, o C (KiSh) 80.0
Volatiles yield, 65
The content of α-fraction, 20
The content of a 1 fractions, 2.0
Sulfur content, 1.24
Ash content, 0.1
The output of the pitch was 50% wt. the amount of coke deposition 0.13% wt. The temperature difference between the cube wall metal and the load did not exceed 50 o C.

Пример 3 (по прототипу). Example 3 (prototype).

Исходное сырье, аналогичное примеру 2, нагревают до 170oC и загружают в куб периодического действия емкостью 50 м3.The feedstock, similar to example 2, is heated to 170 o C and loaded into a cube of periodic action with a capacity of 50 m 3 .

Температуру сырья повышают до 400oC со скоростью нагрева 30oC/час и при 400oC выдерживают в течение 2 часов. Легкие фракции, образующиеся в процессе нагрева, выводят из процесса.The temperature of the feed is increased to 400 ° C. with a heating rate of 30 ° C./h and is maintained at 400 ° C. for 2 hours. Light fractions formed during the heating process are removed from the process.

Полученный пек соответствует требованиям ТУ:
Температура размягчения, oC (КиШ) 77,0
Выход летучих веществ, 65,0
Содержание α -фракции, 15,7
Содержание a1 -фракции, 6,8
Содержание серы, 1,28
Зольность, 0,12
Выход пека составил 45 мас. количество кокосотложений 5,0 мас. Максимальный перепад температур между металлом стенки куба и загрузкой составил 150oC.
The resulting pitch meets the requirements of TU:
Softening point, o C (KiSh) 77.0
Volatiles yield, 65.0
The content of α-fraction, 15.7
The content of a 1 fraction, 6.8
Sulfur content, 1.28
Ash content, 0.12
The output of the pitch was 45 wt. the number of coco deposits 5.0 wt. The maximum temperature difference between the cube wall metal and the load was 150 o C.

Как видно из примеров, предлагаемый способ позволит увеличить выход пека на 5 мас. по сравнению со способом-прототипом. Результаты экспериментов показывают снижение количества коксоотложений на стенках куба до 0,1 0,13 мас. по сравнению с 5 мас. по способу-прототипу. О начале интенсивных коксоотложений свидетельствует и повышенное количество в пеке фракций, нерастворимых в хинолине α1-фракций. В пеке по способу-прототипу их 6,8 мас. тогда как по предлагаемому способу 2,0 2,5 мас. Уменьшение коксоотложений позволит обеспечить лучшую теплопередачу от стенки куба к загрузке, что снижает энергозатраты на процесс получения пека и увеличивает его выход. Кроме того, снижение коксоотложений уменьшает перепад температур между металлом стенок куба и загрузкой (по способу-прототипу максимальный перепад достигает 150oC, в то время как по предлагаемому способу всего 35-50oC). Это позволит повысить надежность работы куба и снизить эксплуатационные затраты на его очистку и ремонт.As can be seen from the examples, the proposed method will increase the yield of pitch by 5 wt. in comparison with the prototype method. The experimental results show a decrease in the number of coke deposits on the walls of the cube to 0.1 0.13 wt. compared with 5 wt. by the prototype method. The onset of intense coke deposition is also evidenced by the increased amount in the pitch of fractions insoluble in the quinoline of α 1 fractions. In pitch, according to the prototype method, there are 6.8 wt. while the proposed method is 2.0 to 2.5 wt. Reducing coke deposition will allow for better heat transfer from the cube wall to the load, which reduces energy consumption for the pitch production process and increases its yield. In addition, the reduction of coke deposition reduces the temperature difference between the cube wall metal and the load (in the prototype method, the maximum difference reaches 150 o C, while in the proposed method only 35-50 o C). This will improve the reliability of the cube and reduce operating costs for its cleaning and repair.

Проведение выдержки при скорости нагрева сырья менее 5oC/ч значительно увеличит продолжительность процесса получения пека. Увеличение скорости нагрева более 9oC/ч приводит к увеличению количества коксоотложений на стенках куба.Holding at a heating rate of less than 5 ° C./h will significantly increase the duration of the pitch production process. An increase in the heating rate of more than 9 o C / h leads to an increase in the number of coke deposits on the walls of the cube.

Таким образом, предлагаемый способ позволит увеличить выход пека, снизить энергозатраты на процесс, повысить надежность оборудования и снизить эксплуатационные затраты на ремонт. Thus, the proposed method will increase the output of the pitch, reduce energy costs for the process, increase the reliability of equipment and reduce operating costs for repairs.

Claims (1)

Способ получения нефтяного электродного пека в кубах периодического действия путем постепенного нагрева тяжелых нефтяных крекинг-остатков с последующей выдержкой их при температуре термополиконденсации, отличающийся тем, что выдержку проводят путем нагрева сырья от 340 350oС со скоростью 5 9oС/ч до получения пека заданного качества.A method of producing oil electrode pitch in batch cubes by gradually heating heavy oil cracking residues with subsequent exposure to them at a temperature of thermopolycondensation, characterized in that the exposure is carried out by heating the feedstock from 340 350 o С at a speed of 5 9 o С / h to obtain pitch given quality.
RU95114060A 1995-08-08 1995-08-08 Method of producing petroleum electrode pitch RU2085571C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95114060A RU2085571C1 (en) 1995-08-08 1995-08-08 Method of producing petroleum electrode pitch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95114060A RU2085571C1 (en) 1995-08-08 1995-08-08 Method of producing petroleum electrode pitch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2085571C1 true RU2085571C1 (en) 1997-07-27
RU95114060A RU95114060A (en) 1997-08-20

Family

ID=20171048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95114060A RU2085571C1 (en) 1995-08-08 1995-08-08 Method of producing petroleum electrode pitch

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2085571C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2477744C1 (en) * 2011-11-29 2013-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" Method for obtaining oil pitches
RU2645524C1 (en) * 2017-06-21 2018-02-21 Акционерное общество "Салаватский химический завод" Method of obtaining petroleum pitch
RU2647735C1 (en) * 2017-06-01 2018-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Method of obtaining high-temperature petroleum binding tar
RU2659262C1 (en) * 2017-09-14 2018-06-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Method of obtaining high-temperature petroleum binding tar
RU2722291C1 (en) * 2019-12-27 2020-05-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") Method of producing oil pitch - composite material for production of anode mass

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Заявка ФРГ N 2166203, кл. C 10 C 1/16, 1974. 2. Заявка Франции N 2376202, кл. C 10 C 3/00, 1978. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2477744C1 (en) * 2011-11-29 2013-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" Method for obtaining oil pitches
RU2647735C1 (en) * 2017-06-01 2018-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Method of obtaining high-temperature petroleum binding tar
RU2645524C1 (en) * 2017-06-21 2018-02-21 Акционерное общество "Салаватский химический завод" Method of obtaining petroleum pitch
RU2659262C1 (en) * 2017-09-14 2018-06-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Method of obtaining high-temperature petroleum binding tar
RU2722291C1 (en) * 2019-12-27 2020-05-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") Method of producing oil pitch - composite material for production of anode mass

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4049538A (en) Process for producing high-crystalline petroleum coke
US10253264B2 (en) Method of producing needle coke for low CTE graphite electrodes
US4547284A (en) Coke production
US4108798A (en) Process for the production of petroleum coke
US5645712A (en) Method for increasing yield of liquid products in a delayed coking process
RU2085571C1 (en) Method of producing petroleum electrode pitch
US4720338A (en) Premium coking process
US4822479A (en) Method for improving the properties of premium coke
US3326796A (en) Production of electrode grade petroleum coke
US4130475A (en) Process for making premium coke
US3959115A (en) Production of petroleum cokes
US4758329A (en) Premium coking process
GB2093059A (en) Coke production
JP2008150399A (en) Petroleum coke and method for producing the same
US5071515A (en) Method for improving the density and crush resistance of coke
SU1138034A3 (en) Method of coking high-boiling aromatic hydrocarbons
DE2545296A1 (en) PROCESS FOR THE CONVERSION OF HYDROCARBON MATERIALS
JPH02302493A (en) Production of high-grade petroleum tar pitch
RU2487919C1 (en) Method for production of mesophase semi-coke
US5128026A (en) Production of uniform premium coke by oxygenation of a portion of the coke feedstock
US3510328A (en) Asphaltic compositions
FR2481310A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING BRAI FROM PETROLEUM FRACTIONS, BRAI OBTAINED, DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD AND USE OF THE BRAI
US11959022B2 (en) Extruder systems and processes for production of petroleum coke and mesophase pitch
CA1063960A (en) Binder pitch from petroleum-base stock
RU2054025C1 (en) Process for preparing electrode coke