RU2516661C1 - Formed coke obtaining method - Google Patents
Formed coke obtaining method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2516661C1 RU2516661C1 RU2012141238/05A RU2012141238A RU2516661C1 RU 2516661 C1 RU2516661 C1 RU 2516661C1 RU 2012141238/05 A RU2012141238/05 A RU 2012141238/05A RU 2012141238 A RU2012141238 A RU 2012141238A RU 2516661 C1 RU2516661 C1 RU 2516661C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coke
- carbon
- petroleum
- semi
- atomic ratio
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Coke Industry (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения кускового формованного кокса из нефтяного полукокса и может быть использовано в коксохимической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, а также в цветной металлургии.The invention relates to methods for producing lump molded coke from petroleum semi-coke and can be used in the coke and oil refining industries, as well as in non-ferrous metallurgy.
Известен способ получения формованного кокса по АС СССР №1798364 из нефтяной коксовой мелочи фракции 0-8 мм с выходом летучих веществ 11-15%, включающий стадии нагрева до 460-500°С, формования полученной массы под давлением в сырые формовки заданной формы и размеров и коксования их до заданной температуры.A known method of producing molded coke according to the USSR AS No. 1798364 from petroleum coke breeze fraction 0-8 mm with a yield of volatiles of 11-15%, including the stage of heating to 460-500 ° C, molding the resulting mass under pressure into wet moldings of a given shape and size and coking them to a predetermined temperature.
Приведенные в описании известного способа по АС СССР №1798364 примеры осуществления способа обусловливают низкое качество формованного кокса - формовки имеют низкую технологическую ценность ввиду напряжений, возникающих при декларируемых в описании технологических режимах.The examples of the method described in the description of the known method according to the USSR AS No. 1798364 determine the low quality of molded coke — moldings have low technological value due to the stresses arising from the technological conditions declared in the description.
Недостатком известного способа также являются:The disadvantage of this method are also:
- ограниченность ресурсов по сортности (использование для способа отсева нефтяной полукоксовой мелочи - фракция 0-8 мм и по выходу летучих - 11-15%), В то время как в настоящее время выпускаются нефтяные полукоксы с выходом летучих до 30%. Кроме того, до 30% нефтяной полукоксовой мелочи с летучими в интервале от 11 до 15% обладают низкими спекающими свойствами и, следовательно, не всегда будут пригодными по своим физико-химическим свойствам для производства формованного кокса высокого качества;- limited resources by grade (use for the screening method of petroleum semi-coke fines is a fraction of 0-8 mm and the yield of volatiles is 11-15%), while petroleum semi-coke with a yield of volatiles up to 30% is currently being produced. In addition, up to 30% of petroleum semi-coke fines with volatiles ranging from 11 to 15% have low sintering properties and, therefore, will not always be suitable in their physicochemical properties for the production of high-quality molded coke;
- сложная технология осуществления способа, обусловленная тем, что в известном способе осуществляют высокоскоростной нагрев, который приводит к необходимости использования более дорогих и сложных технологий, и, соответственно, к повышенным эксплуатационным затратам. Сложность технологии осуществления способа обусловлена также следующим. При нагреве нефтяных полукоксов до 460-500°С происходит потеря спекающих свойств, т.к. при 400°С наблюдается отверждение пластической массы в пластометре ГОСТ 1186-87 (для частиц нефтяного полукокса 0-1,6 мм), а по ГОСТ 13324-94 для частиц размером 0-0,2 мм отверждение наступает при 400-460°С. Частицы более крупного размера переходят в пластическое состояние, а затем отверждаются при более низкой температуре. Таким образом пластические свойства нефтяного полукокса при прессовании в интервале температур 460-500°С теряются и хорошие формовки не получаются;- complex technology of the method, due to the fact that in the known method carry out high-speed heating, which leads to the need to use more expensive and complex technologies, and, accordingly, to increased operating costs. The complexity of the technology of the method is also due to the following. When petroleum coke is heated to 460-500 ° C, sintering properties are lost, because at 400 ° C, curing of the plastic mass is observed in the GOST 1186-87 plastometer (for particles of petroleum coke 0-1.6 mm), and according to GOST 13324-94 for particles with a size of 0-0.2 mm, curing occurs at 400-460 ° C . Particles of a larger size go into a plastic state, and then cure at a lower temperature. Thus, the plastic properties of petroleum semi-coke when pressed in the temperature range 460-500 ° C are lost and good moldings are not obtained;
- невозможность использования постоянной технологии для осуществления способа, обусловленная непостоянством качества исходного сырья, т.к. при одних и тех же значениях летучих веществ полукокс может обладать спекающими свойствами, а может не обладать ими, что приводит к невозможности осуществления известного способа в том виде, как он заявлен в формуле.- the inability to use constant technology to implement the method, due to the inconsistency of the quality of the feedstock, because at the same values of volatile substances, the semi-coke may have sintering properties, but may not possess them, which makes it impossible to implement the known method in the form as stated in the formula.
Многолетние исследования авторов в области технологического применения кокса показали, что размеры коксобрикетов и их прочность для основных металлургических процессов шахтной плавки руд цветных металлов, в том числе для шахтной плавки окисленных никелевых руд, должны иметь массу 260-350 г.Long-term studies of the authors in the field of technological use of coke showed that the size of coke briquettes and their strength for the main metallurgical processes of mine smelting of non-ferrous metal ores, including mine smelting of oxidized nickel ores, should have a mass of 260-350 g.
Более низкий размер брикетов и их измельчение при пиролизе ведут к большому перерасходу кокса, образованию большого количества окиси углерода (СО), ухудшению технологических показателей и ухудшению экологии за счет неполного сгорания и увеличения выбросов, снижению экономических показателей шахтной плавки, а также к ускоренному износу технологического оборудования.The lower size of the briquettes and their grinding during pyrolysis leads to a large overspending of coke, the formation of a large amount of carbon monoxide (CO), the deterioration of technological parameters and environmental degradation due to incomplete combustion and increased emissions, reduced economic performance of mine smelting, as well as accelerated wear of technological equipment.
Также многолетние исследования показали, что большое количество проб нефтекоксовой мелочи с выходом летучих веществ 11-15% не имеют спекающих свойств либо имеют очень низкие показатели спекаемости и поэтому не пригодны в индивидуальном применении для получения кокса. Результаты таких исследований приведены в Таблице 1 (различные пробы - это пробы нефтяного полукокса различных производителей).Long-term studies have also shown that a large number of samples of petroleum coke fines with a yield of volatiles of 11-15% do not have sintering properties or have very low sintering properties and therefore are not suitable for individual use to produce coke. The results of such studies are shown in Table 1 (various samples are samples of petroleum coke from various manufacturers).
где:Where:
Wa - влажность, %;W a - humidity,%;
Ad - зольность, %;A d - ash content,%;
Vdaf - выход летучих веществ, %;V daf — yield of volatiles,%;
RI - индекс Рога, % (показатель спекаемости);RI - Horn index,% (caking index);
CRI - реакционная способность кокса;CRI - reactivity of coke;
CSR - прочность кокса после реакции с двуокисью углерода;CSR — coke strength after reaction with carbon dioxide;
CBS - прочность кокса в холодном состоянии.CBS - cold strength coke.
Как видно из представленных в таблице сведений, при значениях выхода летучих веществ в интервале от 11 до 16% нефтяной полукокс может обладать спекающими свойствами, а может и не обладать такими свойствами. Применение для получения формованного кокса из различных нефтяных полукоксов общей технологии, основанной только на критерии содержания летучих веществ в нефтяном полукоксе, приведет к тому, что получаемый из различных нефтяных полукоксов формованный кокс будет нестабильным по качеству.As can be seen from the information presented in the table, for volatile substances in the range from 11 to 16%, petroleum semi-coke may or may not have sintering properties. The use of a common technology for the production of molded coke from various petroleum cokes based only on the criteria for the volatiles in the petroleum coke will result in the formation of unstable quality coke obtained from various petroleum coke.
Также исследованиями установлено, что отверждение нефтяного полукокса происходит при температурах около 400°С (ГОСТ 1186-87) для слоя частиц до 1,5 мм (в близком интервале 380-400°С будет происходить отверждение более крупных частиц 1,5-8,0 мм) и при 450°С (ГОСТ 13324-94) для частиц размером менее 0,2 мм, после чего материал становится непригодным для формования.Also, studies have established that the curing of petroleum coke occurs at temperatures of about 400 ° C (GOST 1186-87) for a layer of particles up to 1.5 mm (in the close range of 380-400 ° C, curing of larger particles will occur 1.5-8, 0 mm) and at 450 ° С (GOST 13324-94) for particles less than 0.2 mm in size, after which the material becomes unsuitable for molding.
Технический результат, достигаемый заявляемым изобретением - снижение энергозатрат при производстве формованного кокса, упрощение способа получения формованного кокса, повышение устойчивости и надежности технологии, расширение сырьевой базы.The technical result achieved by the claimed invention is to reduce energy consumption in the production of molded coke, simplifying the method of producing molded coke, increasing the stability and reliability of the technology, expanding the raw material base.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в способе получения формованного кокса из углеродсодержащего материала, содержащего нефтяной полукокс, включающем стадии нагрева нефтяного полукокса, формования под давлением с получением сырых формовок и их последующее коксование, согласно изобретению нагрев нефтяного полукокса осуществляют до температуры 350-400°С, при этом используют нефтяной полукокс, характеризующийся атомарным соотношением углерода к водороду в интервале (1,3-1,7) или используют нефтяной полукокс, характеризующийся атомарным соотношением углерода к водороду более 1,7 с добавлением спекающих добавок.The claimed technical result is achieved by the fact that in the method of producing molded coke from a carbon-containing material containing petroleum coke, comprising the steps of heating the petroleum coke, molding under pressure to obtain crude moldings and their subsequent coking, according to the invention, the heating of petroleum coke is carried out to a temperature of 350-400 ° C, using an oil semicoke characterized by an atomic ratio of carbon to hydrogen in the range (1.3-1.7) or using an oil semicoke, characterizing An atomic ratio of carbon to hydrogen of more than 1.7 with the addition of sintering additives.
С учетом вышесказанного, наиболее эффективным интервалом температур, при которых будет эффективен процесс пластификации и формования пластической массы из нефтяных полукоксов являются температуры 350-400°С.In view of the above, the most effective temperature range at which the process of plasticization and molding of plastic mass from petroleum coke will be effective is 350-400 ° C.
Целесообразно после стадии нагрева перед стадией формования осуществлять выдержку нагретого нефтяного полукокса в течение 10-20 сек.It is advisable after the heating stage before the molding stage to carry out the exposure of the heated oil semicoke for 10-20 seconds.
Целесообразно, чтобы скорость нагрева при коксовании составляла (1-3) град/мин.It is advisable that the heating rate during coking is (1-3) deg / min.
Целесообразно формование осуществлять при давлениях выше 3 кг/см2.It is advisable to carry out molding at pressures above 3 kg / cm 2 .
Заявляемое техническое решение было создано авторами в связи с тем, что ими было отмечено, что при одних и тех же значениях выхода летучих веществ нефтяной полукокс в одних случаях обладал спекающими свойствами, а в других случаях спекающие свойства отсутствовали.The claimed technical solution was created by the authors in connection with the fact that they noted that at the same values of the yield of volatile substances, the petroleum coke in some cases had sintering properties, and in other cases, sintering properties were absent.
Перед авторами стояла проблема установить, от каких характеристик исходного нефтяного полукокса зависят его спекающие свойства.The authors faced the problem of establishing on what characteristics of the initial petroleum coke its sintering properties depend.
Известно (З.И.Сюняев «Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса», М., изд. Химия, 1973 г., стр.97), что на процесс коксования нефтяного кокса влияют различные факторы, в числе которых - химический состав сырья; температура входа вторичного сырья в реактор; длительность пребывания продуктов в реакторе и др.It is known (Z.I. Syunyaev “Production, refinement and use of petroleum coke”, M., published by Chemistry, 1973, p. 97) that various factors affect the process of coking of petroleum coke, including the chemical composition of raw materials ; temperature of the input of secondary raw materials into the reactor; the duration of stay of the products in the reactor, etc.
Наиболее информативным, по мнению авторов, является химический состав сырья. Химический состав нефтяного полукокса характеризует атомарное отношение углерода к водороду.The most informative, according to the authors, is the chemical composition of the raw materials. The chemical composition of petroleum semicoke characterizes the atomic ratio of carbon to hydrogen.
Указанное соотношение характеризует степень обуглероживания в процессах коксования, а также отражает возможность образования пластической массы (как предполагают авторы - и образование смолистых веществ в нефтяном полукоксе).The indicated ratio characterizes the degree of carbonization in the coking processes, and also reflects the possibility of plastic mass formation (as the authors suggest - and the formation of resinous substances in petroleum semi-coke).
Авторами были проведены многочисленные опыты, которые показали, что имеется прямая зависимость между атомарным соотношением углерода к водороду и спекающими свойствами нефтяного полукокса в интервале температур от 350 до 400°С.The authors conducted numerous experiments, which showed that there is a direct relationship between the atomic ratio of carbon to hydrogen and the sintering properties of petroleum coke in the temperature range from 350 to 400 ° C.
Атомарные отношения углерода к водороду для нефтяных полукоксов возрастают с повышением температуры пиролиза частиц нефтяного полукокса. Это отражает обуглероживание (т.е. накопление С-С-связей) и обусловлено, прежде всего, потерей водорода (водородсодержащих комплексов), в том числе низкомолекулярных смол При этом авторами было отмечено, что при атомарном соотношении углерода к водороду в интервале (1,3-1,7) получение формованного кокса возможно только из такого нефтяного полукокса, т.к. при таком соотношении углерода к водороду нефтяной полукокс обладает хорошей спекаемостью.The atomic carbon to hydrogen ratios for petroleum coke increase with increasing pyrolysis temperature of the petroleum coke particles. This reflects the carburization (i.e., the accumulation of C-C bonds) and is primarily due to the loss of hydrogen (hydrogen-containing complexes), including low molecular weight resins.At the same time, the authors noted that at an atomic ratio of carbon to hydrogen in the range (1 , 3-1.7) obtaining molded coke is possible only from such petroleum coke, because at such a ratio of carbon to hydrogen, petroleum semi-coke has good sintering ability.
При атомарном соотношении углерода к водороду более 1,7 нефтяной полукокс обладает умеренной спекаемостью или же спекаемость отсутствует. В этом случае для получения формованного кокса необходимо использование спекающих добавок.When the atomic ratio of carbon to hydrogen is more than 1.7, the petroleum semi-coke has moderate sintering ability or there is no sintering ability. In this case, the use of sintering additives is necessary to obtain molded coke.
Определение атомарного соотношения углерода к водороду осуществляется достаточно просто - путем сжигания пробы (ГОСТ 2408.1-95, ИСО 625-75) и определения в продуктах горения количества углерода и водорода.The atomic ratio of carbon to hydrogen is determined quite simply - by burning the sample (GOST 2408.1-95, ISO 625-75) and determining the amount of carbon and hydrogen in the combustion products.
Определив предварительно качество исходного нефтяного полукокса по атомарному соотношению углерода к водороду имеется возможность выбора технологии получения формованного кокса, а именно: если атомарное соотношение углерода к водороду менее 1,7, то к исходному нефтяному полукоксу не требуется добавлять спекающие добавки, т.к. такой полукокс обладает достаточными спекающими свойствами для получения качественных формовок. Если же атомарное соотношение углерода к водороду у исходного нефтяного полукокса составляет более 1,7, в этом случае получение качественных формовок возможно только при добавлении спекающих добавок. В качестве спекающих добавок возможно использование любых известных добавок, их выбор определяется возможностью производителя и не является принципиальным для заявляемого способа.Having previously determined the quality of the initial petroleum coke by the atomic ratio of carbon to hydrogen, it is possible to choose a technology for producing molded coke, namely: if the atomic ratio of carbon to hydrogen is less than 1.7, then sintering additives are not required to be added to the initial petroleum coke, since such a semi-coke has sufficient sintering properties to obtain high-quality moldings. If the atomic ratio of carbon to hydrogen in the initial petroleum coke is more than 1.7, in this case, obtaining high-quality moldings is possible only with the addition of sintering additives. As sintering additives it is possible to use any known additives, their choice is determined by the manufacturer’s ability and is not fundamental for the proposed method.
Заявляемый способ позволяет получить новые критерии оценки спекающих свойств нефтяного полукокса и выбора, согласно этим критериям технологии производства формованного кокса. Это позволяет повысить качество получаемых формовок, т.к. исключается ситуация, когда исходный нефтяной полукокс, имея выход летучих веществ в интервале, при котором должны наблюдаться спекающие свойства, на самом деле такими свойствами не обладает.The inventive method allows to obtain new criteria for evaluating the sintering properties of petroleum coke and selection, according to these criteria, the technology of production of molded coke. This allows to improve the quality of the obtained moldings, because the situation is excluded when the initial petroleum semi-coke, having a yield of volatile substances in the range at which sintering properties should be observed, in fact does not possess such properties.
Зная заранее спекающие свойства исходного нефтяного полукокса, упрощается выбор технологии формования нефтяного полукокса, повышается качество конечного продукта.Knowing the pre-sintering properties of the initial petroleum coke, the choice of molding technology for petroleum coke is simplified, and the quality of the final product is improved.
После стадии нагрева целесообразно выдержать нагретый нефтяной полукокс в течение 10-20 сек. Такая выдержка позволит накопить в нефтяном полукоксе необходимое количество пластифицирующихся веществ и создать условия для прессования любыми типами прессов (т.к. для формования потребуются более низкие давления). Главное требование к прессам в этом случае будет только требование удобства прессования. Из наблюдений за деструкцией углей при нагреве установлено, что время выдержки влияет на выход продуктов деструкции. Увеличение времени выдержки при 400°С приводит к наибольшему выходу смолы, при этом можно предполагать, что сравнительно высокомолекулярные (тяжелые жидкие продукты) не успевают удаляться из коксуемой массы и являются основным материалом для образования пластической массы, а затем - кокса.After the heating stage, it is advisable to withstand the heated oil semicoke for 10-20 seconds. Such exposure will allow to accumulate the necessary amount of plasticizing substances in the petroleum coke and create conditions for pressing by any type of press (since lower pressures will be required for molding). The main requirement for the press in this case will be only the requirement of ease of pressing. From observations of coal degradation during heating, it was found that the exposure time affects the yield of degradation products. An increase in the exposure time at 400 ° C leads to the highest resin yield, while it can be assumed that relatively high molecular weight (heavy liquid products) do not have time to be removed from the coking mass and are the main material for the formation of plastic mass, and then coke.
Таким образом, можно с достаточной степенью уверенности утверждать, что низкие значения атомарных отношений углерода к водороду (до 1,7) нефтяных полукоксов указывают на возможность образования значительных количеств смолистых (низкомолекулярных) продуктов, удаляемых с летучими веществами, и образования пластической массы из высокомолекулярных, не удаляемых из коксуемой массы и являющихся основой формирующегося при пиролизе кокса.Thus, it can be asserted with a sufficient degree of certainty that low atomic ratios of carbon to hydrogen (up to 1.7) of petroleum coke indicate the possibility of the formation of significant quantities of tarry (low molecular weight) products removed with volatile substances, and the formation of plastic mass from high molecular weight, not removed from the coking mass and which are the basis of coke formed during pyrolysis.
Целесообразно коксование формовок вести в определенном режиме, чтобы сохранить их целостность. Начальная температура прокалки - 350-400°С. Скорость нагрева - (1-3) град/мин. Нагрев при коксовании осуществляют до температур 700-1000°С. Формование осуществляют при низких давлениях - выше 3 кг/см2.It is advisable to carry out coking of moldings in a certain mode in order to maintain their integrity. The initial temperature of calcination is 350-400 ° C. The heating rate is (1-3) deg / min. Heating during coking is carried out to temperatures of 700-1000 ° C. The molding is carried out at low pressures - above 3 kg / cm 2 .
Заявляемым способом можно получать формованный кокс сразу заданного размера, а можно получать формованный кокс большого размера. Т.е. формуют большие куски, например, в виде «бруса», «коржей», которые затем при пиролизе разделяются на отдельности в результате возникающих термонапряжений.The inventive method, you can get molded coke immediately given size, and you can get molded coke large size. Those. they form large pieces, for example, in the form of a “bar”, “cakes”, which are then separated during pyrolysis separately as a result of thermal stresses arising.
Заявляемый способ является простым, позволяет получать качественный формованный кокс; предварительный анализ нефтяного полукокса также не требует сложного специального оборудования.The inventive method is simple, allows you to get high-quality molded coke; preliminary analysis of petroleum coke also does not require sophisticated special equipment.
На фиг.1 изображен график зависимости логарифма атомарного отношения С/Н нефтяного полукокса от температуры последующего пиролиза по результатам проведенных исследований.Figure 1 shows a graph of the logarithm of the atomic ratio C / H of the oil semicoke from the temperature of the subsequent pyrolysis according to the results of studies.
На фиг.2 показан график зависимости логарифма показателя индекса Рога от атомарного соотношения углерода к водороду по результатам проведенных исследований.Figure 2 shows a graph of the logarithm of the index of the Horn index on the atomic ratio of carbon to hydrogen according to the results of studies.
Зависимость атомарного отношения С/Н от температуры (фиг.1) последующего пиролиза полукокса, полученного при замедленном коксовании тяжелых нефтяных остатков при последующем пиролизе, показывает, что при нагреве до 400°С не наблюдается каких-либо заметных изменений. При дальнейшем нагреве наблюдается обуглероживание полукокса (накопление С-С-связей), что выражается в линейном росте логарифма С/Н с ростом температуры. Такая зависимость при пиролизе полукокса из высокосернистых тяжелых нефтяных остатков наблюдается в интервале от 400 до 1400°С, а при более высоких температурах наблюдается более плавная линейная зависимость логарифма С/Н от температуры, обусловленная процессом графитации, т.е. изменением структуры кокса. Таким образом, при температурах от 400°С до 1400°С наблюдается науглероживание полукокса, при температурах выше 1400°С происходит графитация кокса.The dependence of the atomic C / H ratio on temperature (Fig. 1) of the subsequent pyrolysis of semicoke obtained by delayed coking of heavy oil residues during subsequent pyrolysis shows that no noticeable changes are observed when heated to 400 ° C. With further heating, carbonization of the semicoke is observed (accumulation of C – C bonds), which is expressed in a linear increase in the C / H logarithm with increasing temperature. Such a dependence during the pyrolysis of semi-coke from high-sulfur heavy oil residues is observed in the range from 400 to 1400 ° C, and at higher temperatures a smoother linear temperature-dependent logarithm of C / H is observed due to the graphitization process, i.e. a change in the structure of coke. Thus, at temperatures from 400 ° C to 1400 ° C, carbonization of semicoke is observed; at temperatures above 1400 ° C, coke graphitization occurs.
Таким образом, на фиг.1 при температурах, близких к 400°С, наблюдаются точки перегиба зависимостей, обусловленные изменениями происходящих процессов.Thus, in FIG. 1, at temperatures close to 400 ° C., the inflection points of the dependencies due to changes in the processes occurring are observed.
По существующим представлениям механизм образования нефтяного кокса из нефтяных остатков подобен механизму образования кокса из каменных углей и связан с изменением элементарного состава и накоплением С-С связей за счет потери легко летучих низкомолекулярных легких соединений, что отражается увеличением атомарного отношения С/Н (фиг.1). При замедленном коксовании нефтяных остатков в зависимости от достигнутой температуры получаемых нефтяных полукоксов меняется выход летучих веществ и спекающие свойства полукокса. Имеется неустойчивая зависимость между выходом летучих веществ полукокса и его спекаемостью. Наблюдается более тесная зависимость спекающих свойств полукоксов от атомарного отношения С/Н, как более информативной величины, отражающей и степень обуглероживания полукокса, так и наличие высокомолекулярных, обладающих спекающими свойствами соединений (фиг.2).According to existing ideas, the mechanism of the formation of petroleum coke from oil residues is similar to the mechanism of the formation of coke from fossil fuels and is associated with a change in the elemental composition and the accumulation of C-C bonds due to the loss of easily volatile low molecular weight light compounds, which is reflected in an increase in the atomic C / H ratio (Fig. 1 ) With delayed coking of oil residues, the yield of volatile substances and the sintering properties of the semicoke change depending on the achieved temperature of the obtained petroleum coke. There is an unstable relationship between the release of volatile substances of coke and its sintering ability. There is a closer dependence of the sintering properties of the semicoke on the atomic C / H ratio, as a more informative value, reflecting the degree of carburization of the semicoke, and the presence of high molecular weight, with sintering properties of the compounds (figure 2).
Заявляемый способ поясняется следующими примерами.The inventive method is illustrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
5 кг нефтяного полукокса в крупности 0-10 мм, характеризующегося содержанием в органической части: С°=90,05%, Н°=5,08%, атомарным соотношением С/Н=1,48, Vdaf=15,03%, JR=55 (где Vdaf - выход летучих веществ, JR - показатель индекса Рога, С° -массовая доля углерода в органической массе нефтяного полукокса, Н° - массовая доля водорода в органической массе нефтяного полукокса) нагревали до 400°С, выдерживали в нагретом состоянии 15 секунд и формовали в отдельности весом по 370 г под давлением 5 кгс/см2, а затем пиролизовали - вначале со скоростью нагрева 1°С/мин до 700°С, а далее со скоростью нагрева 3°С/мин до 1000°С.5 kg of petroleum coke in fineness 0-10 mm, characterized by the content in the organic part: С ° = 90.05%, Н ° = 5.08%, atomic ratio С / Н = 1.48, V daf = 15.03% , JR = 55 (where V daf is the yield of volatiles, JR is the Horn index indicator, C ° is the mass fraction of carbon in the organic mass of petroleum coke, Н ° is the mass fraction of hydrogen in the organic mass of petroleum coke) was heated to 400 ° C, kept in a heated state for 15 seconds and molded separately weighing 370 g under a pressure of 5 kgf / cm 2 and then pyrolyzed - first at a heating rate of 1 ° C / min to 700 ° C, and yes it with a heating rate of 3 ° C / min to 1000 ° C.
Был получен формованный кокс с массой формовок 314-320 г и кажущейся плотностью 1,51 г/см3. Формованный кокс отличается повышенной прочностью, выдерживает без разрушения более 10 сбрасываний с высоты 1,8 м и имеет показатели П10=3,4%, П25 (П40,П60)=96,6% (, П10, П25, П40 и П60 - прочностные показатели кокса при испытаниях по ГОСТ 9521-74, где П10 - выход в процентах класса менее 10 мм, П25 - выход в процентах класса менее 25 мм, П40 - выход в процентах класса менее 40 мм, П60 - выход в процентах класса менее 60 мм).A molded coke was obtained with a molding mass of 314-320 g and an apparent density of 1.51 g / cm 3 . Molded coke is characterized by increased strength, withstands without breaking more than 10 drops from a height of 1.8 m and has indicators P10 = 3.4%, P25 (P40, P60) = 96.6% (, P10, P25, P40 and P60 - strength coke performance during testing according to GOST 9521-74, where P10 - output in percent of the class less than 10 mm, P25 - output in percent of the class less than 25 mm, P40 - output in percent of the class less than 40 mm, P60 - output in percent of the class less than 60 mm )
Формованный кокс по сравнению с металлургическим коксом слоевого коксования практически не имеет отсева мелких классов, а при слоевом сжигании (при использовании в шахтных печах цветной металлургии при получении никеля, меди и др.) имеет более высокую эффективность использования химического потенциала. Поэтому можно ожидать, что суммарный относительный эффект от снижения расхода формованного кокса по сравнению с каменноугольным коксом крупнее 40 мм достигнет около 25%.Compared to metallurgical coke of layered coking, molded coke has practically no screening of small classes, and with layered burning (when used in shaft furnaces of non-ferrous metallurgy to produce nickel, copper, etc.) it has a higher efficiency of using the chemical potential. Therefore, it can be expected that the total relative effect of reducing the consumption of molded coke compared to coal coke larger than 40 mm will reach about 25%.
Пример 2.Example 2
2,5 кг нефтяного полукокса с размером части 0-10 мм, характеризующегося содержанием С°=87,66%, Н°=5,25%, атомарным соотношением С/Н=1,39, Vdaf=18,21%, JR=72 и 1,5 кг нефтяного кокса с размером частиц 0,-0,3 мм с выходом летучих веществ Vdaf=1,5% (С°=93,0%, Н°=0,45%, атомарным соотношением С/Н=17,22, JR=0) смешивали и нагревали в лабораторной вращающейся печи в течение 10 минут до температуры 400°С и формовали в отдельности массой 350 г, а затем пиролизовали со скоростью от 1,0 до 3,5°С/мин до 1000°С. При этом полученный формованный кокс отличается высокой прочностью, низкой зольностью (до 2%), низкой реакционной способностью и показателями прочности П10 - 4,5%, П40 - 95,5%.2.5 kg of petroleum coke with a particle size of 0-10 mm, characterized by a content of C ° = 87.66%, N ° = 5.25%, atomic ratio C / H = 1.39, V daf = 18.21%, JR = 72 and 1.5 kg of petroleum coke with a particle size of 0, -0.3 mm with a yield of volatiles V daf = 1.5% (С ° = 93.0%, Н ° = 0.45%, atomic ratio C / H = 17.22, JR = 0) were mixed and heated in a laboratory rotary kiln for 10 minutes to a temperature of 400 ° C and individually molded with a mass of 350 g, and then pyrolyzed at a speed of 1.0 to 3.5 ° C / min to 1000 ° C. Moreover, the obtained molded coke is characterized by high strength, low ash content (up to 2%), low reactivity and strength indices P10 - 4.5%, P40 - 95.5%.
Полученные формовки (формованный кокс) по свойствам пригодны для шахтной плавки окисленных никелевых руд и других руд цветных металлов.The resulting moldings (molded coke) are suitable for mine smelting of oxidized nickel ores and other non-ferrous metal ores.
Пример 3.Example 3
5 кг нефтяного полукокса с размером частиц 0-5,0 мм, характеризующегося содержанием С°=89,25%, Н°=4,81%, атомарным соотношением С/Н=1,55, Vdaf=16,3%, JR=25, нагревали в течение 5 минут во вращающейся лабораторной печи до температуры 360°С и после выдержки в течение 10 секунд, формовали в отдельности в виде двояковыпуклой линзы диаметром 60 мм массой 100 г, а затем пиролизовали вначале со скоростью 1,5°С/мин до температуры 700°С и далее со скоростью до 4°С/мин до 1000°С. Получили прочный формованный кокс с массой отдельностей 83-84 г. Полученный формованный кокс выдерживает более 10 сбрасываний с высоты 1,8 м без разрушения и имеет прочностные характеристики П10 - 5,3%, П40 - 94,7%.5 kg of petroleum coke with a particle size of 0-5.0 mm, characterized by a content of C ° = 89.25%, N ° = 4.81%, atomic ratio C / H = 1.55, V daf = 16.3%, JR = 25, heated for 5 minutes in a rotating laboratory oven to a temperature of 360 ° C and after holding for 10 seconds, formed separately as a biconvex lens with a diameter of 60 mm weighing 100 g, and then pyrolyzed initially at a speed of 1.5 ° C / min to a temperature of 700 ° C and further at a speed of up to 4 ° C / min to 1000 ° C. A strong molded coke was obtained with a mass of 83-84 g. The obtained molded coke withstands more than 10 drops from a height of 1.8 m without destruction and has the strength characteristics P10 - 5.3%, P40 - 94.7%.
Такой кокс пригоден для обжига известняка в шахтных печах различных производств.Such coke is suitable for calcining limestone in shaft furnaces of various industries.
Пример 4.Example 4
Нефтяной полукокс по примеру 1 нагревается до 360°С, а затем формуется при помощи шнекового или гидравлического пресса при удельном давлении 30 кгс/см2 в виде бруса, который пиролизуется со скоростью 1,0°С/мин до 700°С, а затем до 1000°С со скоростью до 5°С/мин. Получается прочный крупнокусковой формованный кокс с развитой поверхностью и повышенной газопроницаемостью. Полученный кокс в процессе прокалки до 1000°С распадается (в результате возникших термонапряжений) на куски с размером 80-100 мм, которые пригодны для технологического использования в шахтных печах при слоевом сжигании.The petroleum coke in example 1 is heated to 360 ° C, and then molded using a screw or hydraulic press at a specific pressure of 30 kgf / cm 2 in the form of a bar, which pyrolyzes at a speed of 1.0 ° C / min to 700 ° C, and then up to 1000 ° C at a rate of up to 5 ° C / min. It turns out strong large-sized molded coke with a developed surface and increased gas permeability. The obtained coke in the process of calcining to 1000 ° C breaks up (as a result of thermal stresses) into pieces with a size of 80-100 mm, which are suitable for technological use in shaft furnaces with layer burning.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012141238/05A RU2516661C1 (en) | 2012-09-26 | 2012-09-26 | Formed coke obtaining method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012141238/05A RU2516661C1 (en) | 2012-09-26 | 2012-09-26 | Formed coke obtaining method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012141238A RU2012141238A (en) | 2014-04-10 |
| RU2516661C1 true RU2516661C1 (en) | 2014-05-20 |
Family
ID=50435664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012141238/05A RU2516661C1 (en) | 2012-09-26 | 2012-09-26 | Formed coke obtaining method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2516661C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2660129C1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-07-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Method for forming fine factions of oil coke |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU356289A1 (en) * | К. А. Белов, Е. А. Скрипник , А. С. Жидко | METHOD OF MANUFACTURING FORMED COKE |
-
2012
- 2012-09-26 RU RU2012141238/05A patent/RU2516661C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU356289A1 (en) * | К. А. Белов, Е. А. Скрипник , А. С. Жидко | METHOD OF MANUFACTURING FORMED COKE |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2660129C1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-07-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Method for forming fine factions of oil coke |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012141238A (en) | 2014-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Katyal et al. | Carbonisation of bagasse in a fixed bed reactor: influence of process variables on char yield and characteristics | |
| Adeleke et al. | Densification of coal fines and mildly torrefied biomass into composite fuel using different organic binders | |
| Dacres et al. | Pyrolysis kinetics of biomasses pretreated by gas-pressurized torrefaction | |
| TW200700548A (en) | Method of producing cokes used in a blast furnace | |
| RU2528666C2 (en) | Briquetted mixture for producing silicon and method for preparation thereof | |
| JP4892929B2 (en) | Ferro-coke manufacturing method | |
| Benk et al. | Phenolic resin binder for the production of metallurgical quality briquettes from coke breeze: Part I | |
| Kim et al. | Investigation into the effects of ash-free coal binder and torrefied biomass addition on coke strength and reactivity | |
| RU2516661C1 (en) | Formed coke obtaining method | |
| CN104419434A (en) | Method for manufacturing semicoke for sintering | |
| Kudo et al. | Characteristic properties of lignite to be converted to high-strength coke by hot briquetting and carbonization | |
| Meyer et al. | Pyrolysis products derived from co-processing of coal fines and microalgae | |
| JP4892930B2 (en) | Ferro-coke manufacturing method | |
| CN110819367B (en) | Biomass fuel quality prediction method and application thereof | |
| CN101486885B (en) | Binder for magnesium carbonaceous fire-resistant material | |
| JP4714518B2 (en) | Manufacturing method of coal | |
| RU2375414C1 (en) | Method of brick fuel manufacturing | |
| RU2713143C1 (en) | Carbonaceous reducing agent for production of technical silicon and method of its production | |
| KR102167917B1 (en) | A method for reforming hot coal, a method for producing coke, and a method for producing pig iron | |
| RU2186823C2 (en) | Method of preparation of coal charge for coking | |
| Fang et al. | Effect of coal moisture content on coke’s quality and yields of products during coal carbonization | |
| KR101550668B1 (en) | Mixture for manufacturing cokes and the method thereof | |
| JP2007119602A (en) | Method for producing ferrocoke | |
| RU2660129C1 (en) | Method for forming fine factions of oil coke | |
| JP7493121B1 (en) | Coke manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160927 |