RU2633584C1 - Method for coke production and coke - Google Patents

Method for coke production and coke Download PDF

Info

Publication number
RU2633584C1
RU2633584C1 RU2016121157A RU2016121157A RU2633584C1 RU 2633584 C1 RU2633584 C1 RU 2633584C1 RU 2016121157 A RU2016121157 A RU 2016121157A RU 2016121157 A RU2016121157 A RU 2016121157A RU 2633584 C1 RU2633584 C1 RU 2633584C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ashless coal
coke
coal
oxidized
dry distillation
Prior art date
Application number
RU2016121157A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Маки ХАМАГУТИ
Сохей ВАДА
Original Assignee
Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.)
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 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.) filed Critical Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.)
Application granted granted Critical
Publication of RU2633584C1 publication Critical patent/RU2633584C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/04Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/02Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with stationary charge
    • C10B47/10Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with stationary charge in coke ovens of the chamber type
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/28Other processes
    • C10B47/30Other processes in rotary ovens or retorts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/04Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of powdered coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/08Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form in the form of briquettes, lumps and the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/08Non-mechanical pretreatment of the charge, e.g. desulfurization
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/04Raw material of mineral origin to be used; Pretreatment thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L9/00Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/02Treating solid fuels to improve their combustion by chemical means
    • C10L9/06Treating solid fuels to improve their combustion by chemical means by oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L9/00Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/08Treating solid fuels to improve their combustion by heat treatments, e.g. calcining
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/02Combustion or pyrolysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/06Heat exchange, direct or indirect
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/24Mixing, stirring of fuel components

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: method for coke production involves dry distillation of a mixture containing ashless coal; oxidized ash-free coal obtained by oxidation treatment of ash-free coal; and crude petroleum coke, in which relative to 100 parts by weight of total ash-free coal the oxidized ashless coal and crude petroleum coke, the content of ash coal is from 5 to 40 parts by weight, and the total content of ash coal and oxidized ash coal is from 30 to 70 parts by weight.
EFFECT: method makes it possible to obtain high-purity coke with less cost.
8 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

[0001][0001]

Настоящее изобретение относится к способу получения кокса и к коксу. В частности, настоящее изобретение относится к способу получения кокса, подходящего в качестве восстановительного материала для цветной металлургии, и к коксу.The present invention relates to a method for producing coke and to coke. In particular, the present invention relates to a method for producing coke, suitable as a reducing material for non-ferrous metallurgy, and to coke.

Уровень техникиState of the art

[0002][0002]

Традиционно, кокс используется в качестве восстановительного материала в процессе очистки цветного металла, такого как алюминий и титан. В частности, прокаленный кокс (так называемый «кальцинированный кокс»), получаемый с помощью нагревания сырого нефтяного кокса, является недорогим и поэтому используется для многих целей.Traditionally, coke is used as a reducing material in the cleaning of non-ferrous metals such as aluminum and titanium. In particular, calcined coke (the so-called “calcined coke”) obtained by heating crude petroleum coke is inexpensive and therefore used for many purposes.

[0003][0003]

Сырой нефтяной кокс как сырьевой материал для прокаленного кокса представляет собой побочный продукт, образующийся в процессе переработки из сырой нефти. Соответственно, качество прокаленного кокса зависит от сырой нефти. Например, примеси (такие как сера, никель, ванадий, натрий и тому подобное), содержащиеся в прокаленном коксе, происходят из сырой нефти, служащей сырьевым материалом для прокаленного кокса. Эти примеси становятся источником загрязнения и поэтому, в случае использования прокаленного кокса в процессе очистки, содержание примесей (в частности, содержание серы, как указано далее) должно быть как можно меньше. Однако, поскольку содержание примесей в только что добытой сырой нефти является большим, трудно получить кокс с малым содержанием примесей.Crude petroleum coke as a raw material for calcined coke is a by-product resulting from the processing of crude oil. Accordingly, the quality of calcined coke depends on crude oil. For example, impurities (such as sulfur, nickel, vanadium, sodium, and the like) contained in calcined coke come from crude oil, which is the raw material for calcined coke. These impurities become a source of pollution and therefore, in the case of using calcined coke in the cleaning process, the impurity content (in particular, the sulfur content, as indicated below) should be as low as possible. However, since the content of impurities in the newly produced crude oil is large, it is difficult to obtain coke with a low content of impurities.

[0004][0004]

Что касается углеродного материала с малым содержанием примесей, - проведены исследования использования беззольного угля, по существу не содержащего золы, в качестве сырьевого материала кокса. Например, в патентном документе 1 описан способ получения беззольного угля, используемого в качестве топлива, коксового сырья, химического сырья, и т.д.As for the carbon material with a low content of impurities, studies have been conducted on the use of ashless coal, essentially free of ash, as the coke raw material. For example, Patent Document 1 describes a method for producing ashless coal used as fuel, coke, chemical raw materials, etc.

[0005][0005]

Однако беззольный уголь обладает высокой термической текучестью и имеет свойство плавиться при 200-300°C независимо от сорта угольного сырья. Кроме того, беззольный уголь обладает свойством расширения при нагревании приблизительно до 400°C. Таким образом, когда беззольный уголь подвергается формованию, за которым следует сухая перегонка при нагревании до высоких температур, беззольный уголь плавится, и форму сформованного продукта сохранить нельзя, что приводит к проблеме термопластичности. Кроме того, расширяемость является проблемой, например, следующим образом: беззольный уголь может расширяться в результате образования пены при высокотемпературном нагревании с переливанием из установки сухой перегонки или с прилипанием к внутренней стенке установки сухой перегонки, что делает его выгрузку невозможной, или кокс может быть получен в виде губкообразного пористого тела с существенным снижением удельной насыпной плотности. Таким образом, из-за проблемы с термопластичностью или расширяемостью беззольный кокс едва ли можно использовать в качестве сырьевого материала кокса.However, ashless coal has a high thermal fluidity and tends to melt at 200-300 ° C, regardless of the type of coal raw material. In addition, ashless coal has the property of expanding when heated to approximately 400 ° C. Thus, when ashless coal is subjected to molding, followed by dry distillation when heated to high temperatures, ashless coal melts, and the shape of the molded product cannot be maintained, which leads to a problem of thermoplasticity. In addition, expandability is a problem, for example, as follows: ashless coal can expand as a result of the formation of foam during high-temperature heating with transfusion from a dry distillation unit or with sticking to a dry distillation unit, which makes it unloading impossible, or coke can be obtained in the form of a spongy porous body with a significant decrease in specific bulk density. Thus, due to a problem with thermoplasticity or expandability, ashless coke can hardly be used as coke raw material.

[0006][0006]

Для решения этой проблемы авторами настоящего изобретения предложен способ облагораживания беззольного угля (патентный документ 2). В частности, раскрывается способ получения углеродного сырьевого материала, включающий в себя: стадию нагревания суспензии, заключающуюся в термической обработке суспензии, содержащей уголь и ароматический растворитель; стадию разделения, заключающуюся в разделении суспензии, термически обработанной на стадии нагревания суспензии, на жидкий компонент, содержащий растворенный в нем уголь, и твердый компонент, состоящий из золы и нерастворимого угля; стадию получения беззольного угля, заключающуюся в получении беззольного угля с помощью удаления ароматического растворителя из жидкого компонента, и стадию нагревания беззольного угля, заключающуюся в термической обработке беззольного угля, полученного на стадии получения беззольного угля, для получения углеродного сырьевого материала, при этом содержание летучих веществ углеродного сырьевого материала, полученного на стадии нагревания беззольного угля, измеренное способом, описанным в JIS M 8812, составляет от 24% масс. до 35% масс.To solve this problem, the inventors of the present invention have proposed a method for refining ashless coal (patent document 2). In particular, a method for producing a carbon raw material is disclosed, comprising: the step of heating the suspension, which comprises heat treating the suspension containing coal and an aromatic solvent; the separation stage, which consists in separating the suspension, heat-treated at the stage of heating the suspension, into a liquid component containing coal dissolved in it, and a solid component consisting of ash and insoluble coal; the ashless coal production step of obtaining ashless coal by removing the aromatic solvent from the liquid component, and the ashless coal heating step of heat treating the ashless coal obtained in the ashless coal production step to obtain carbon raw material, wherein the content of volatile substances carbon raw material obtained at the stage of heating ashless coal, measured by the method described in JIS M 8812, is from 24% of the mass. up to 35% of the mass.

[0007][0007]

Согласно этому способу, благодаря включению стадии нагревания суспензии, стадии разделения, стадии получения беззольного угля и стадии нагревания беззольного угля для приведения содержания летучих веществ к заданному диапазону, может быть получен малозольный углеродный материал, имеющий превосходную спекаемость.According to this method, by including the step of heating the suspension, the step of separating, the step of producing ashless coal and the step of heating the ashless coal to bring the volatile matter content to a predetermined range, a low ash carbon material having excellent sinterability can be obtained.

Литература известного уровня техникиPrior art literature

Патентные документыPatent documents

[0008][0008]

Патентный документ 1: JP-A-2001-26791Patent Document 1: JP-A-2001-26791

Патентный документ 2: JP-A-2009-144130Patent Document 2: JP-A-2009-144130

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задачи, решаемые изобретениемThe tasks solved by the invention

[0009][0009]

Способ патентного документа 2 дает превосходный эффект улучшения спекаемости, но поскольку облагораживание беззольного угля требует больших трудозатрат, эффективность производства не обязательно является высокой, и облагороженный беззольный уголь является сравнительно дорогостоящим.The method of Patent Document 2 provides an excellent effect of improving sintering ability, but since refining ashless coal is time consuming, production efficiency is not necessarily high and refined ashless coal is relatively expensive.

[0010][0010]

Настоящее изобретение осуществлено с помощью фокусирования внимания на описанных выше обстоятельствах, и целью настоящего изобретения является предложить способ получения высокочистого кокса с меньшими затратами, чем когда-либо прежде, и предложить высокочистый кокс.The present invention has been accomplished by focusing on the circumstances described above, and the aim of the present invention is to provide a process for producing high-purity coke at a lower cost than ever before and to propose a high-purity coke.

Средства для решения задачMeans for solving problems

[0011][0011]

Способ получения кокса в настоящем изобретении, который обеспечивает достижение цели, включает в себя осуществление сухой перегонки смеси, содержащей: беззольный уголь; окисленный беззольный уголь, полученный с помощью окислительной обработки беззольного угля; и сырой нефтяной кокс, в которой, относительно 100 массовых частей всего беззольного угля, окисленного беззольного угля и сырого нефтяного кокса, содержание беззольного угля составляет от 5 до 40 массовых частей, и общее содержание беззольного угля и окисленного беззольного угля составляет от 30 до 70 массовых частей.The method of producing coke in the present invention, which ensures the achievement of the goal, includes the implementation of dry distillation of a mixture containing: ashless coal; oxidized ashless coal obtained by oxidizing treatment of ashless coal; and crude petroleum coke, in which, relative to 100 mass parts of all ashless coal, oxidized ashless coal and crude petroleum coke, the ashless coal content is from 5 to 40 mass parts, and the total content of ashless coal and oxidized ashless coal is from 30 to 70 mass parts.

[0012][0012]

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя случай, когда смесь подвергают формованию и после этого осуществляют сухую перегонку, случай, когда процент увеличения кислорода окисленного беззольного угля составляет от 2 до 10%, случай, когда окислительная обработка представляет собой окисление воздухом, и случай, когда окислительная обработка осуществляется при температуре 150°C или выше, и ниже температуры воспламенения.Preferred embodiments of the present invention include a case where the mixture is molded and then dry distilled, a case where the percentage of oxygen increase of the oxidized ashless coal is from 2 to 10%, a case where the oxidation treatment is air oxidation, and a case when the oxidative treatment is carried out at a temperature of 150 ° C or higher, and below the ignition temperature.

[0013][0013]

В дополнение к этому, предпочтительные варианты осуществления включают в себя случай, когда сухая перегонка осуществляется в камерной печи, и случай, когда сухая перегонка осуществляется во вращающейся печи.In addition to this, preferred embodiments include the case where the dry distillation is carried out in a chamber furnace, and the case where the dry distillation is carried out in a rotary kiln.

Один из аспектов настоящего изобретения включает в себя кокс, полученный с помощью осуществления сухой перегонки смеси, содержащей: беззольный уголь; окисленный беззольный уголь, полученный с помощью окислительной обработки беззольного угля; и сырой нефтяной кокс, в которой, относительно 100 массовых частей всего беззольного угля, окисленного беззольного угля и сырого нефтяного кокса, содержание беззольного угля составляет от 5 до 40 массовых частей, и общее содержание беззольного угля и окисленного беззольного угля составляет от 30 до 70 массовых частей.One aspect of the present invention includes coke obtained by dry distillation of a mixture comprising: ashless coal; oxidized ashless coal obtained by oxidizing treatment of ashless coal; and crude petroleum coke, in which, relative to 100 mass parts of all ashless coal, oxidized ashless coal and crude petroleum coke, the ashless coal content is from 5 to 40 mass parts, and the total content of ashless coal and oxidized ashless coal is from 30 to 70 mass parts.

Преимущество изобретенияAdvantage of the invention

[0014][0014]

В соответствии со способом получения в настоящем изобретении высокочистый кокс может быть получен с низкими затратами при использовании сырого нефтяного кокса. Кроме того, в настоящем изобретении может быть предложен высокочистый кокс.According to the production method of the present invention, high-purity coke can be obtained at low cost using crude petroleum coke. In addition, high purity coke can be provided in the present invention.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

[0015][0015]

[Фиг.1] На фиг.1 представлена блок-схема для объяснения одного примера способа получения беззольного угля.[Fig. 1] Fig. 1 is a flow chart for explaining one example of a method for producing ashless coal.

[Фиг.2] На фиг.2 представлена блок-схема для объяснения одного примера способа получения кокса в настоящем изобретении.[Fig. 2] Fig. 2 is a flowchart for explaining one example of a method for producing coke in the present invention.

Способ осуществления изобретенияThe method of carrying out the invention

[0016][0016]

Авторы настоящего изобретения провели много интенсивных исследований для получения высокочистого кокса с низкими затратами при использовании сырого нефтяного кокса в качестве углеродного сырьевого материала и обнаружили следующее.The inventors of the present invention conducted many intensive studies to produce high purity coke at low cost using crude petroleum coke as carbon raw material and found the following.

[0017][0017]

Содержание примесей беззольного угля очень мало, и смешивание беззольного угля с сырым нефтяным коксом является полезным для уменьшения содержания примесей кокса. Однако, как указывалось в традиционных способах, беззольный уголь имеет проблемы с термопластичностью или расширяемостью.Ashless coal impurities are very low, and mixing ashless coal with crude petroleum coke is useful to reduce coke impurities. However, as indicated in traditional methods, ashless coal has problems with thermoplasticity or extensibility.

[0018][0018]

Исследования авторов настоящего изобретения показали, что когда беззольный уголь подвергается окислительной обработке, термопластичность и расширяемость беззольного угля могут быть улучшены. Однако, окисленный беззольный уголь находится в форме тонкодисперсного порошка и демонстрирует низкую спекаемость, и сухая перегонка смеси окисленного беззольного угля и сырого нефтяного кокса вызывает проблему, заключающуюся в том, что полученный кокс становится порошкообразным и легко высыпается из установки сухой перегонки и, кроме того, удельная насыпная плотность кокса снижается. Интенсивные исследования были проведены для решения этой проблемы, и в результате, было обнаружено, что когда приготовлена смесь из беззольного угля, окисленного беззольного угля и сырого нефтяного кокса, беззольный уголь выступает в качестве связующего для связывания окисленного беззольного угля и сырого нефтяного кокса, и такая проблема, как порошкообразность кокса, может быть уменьшена.Studies by the inventors of the present invention have shown that when ashless coal is oxidized, the thermoplasticity and extensibility of ashless coal can be improved. However, oxidized ashless coal is in the form of a fine powder and exhibits low sintering properties, and the dry distillation of a mixture of oxidized ashless coal and crude petroleum coke causes the problem that the resulting coke becomes powdery and easily precipitates from a dry distillation unit and, in addition, specific gravity of coke is reduced. Intensive studies were carried out to solve this problem, and as a result, it was found that when a mixture of ashless coal, oxidized ashless coal and crude petroleum coke was prepared, ashless coal acts as a binder for the bonding of oxidized ashless coal and crude petroleum coke, and such a problem, like coke powder, can be reduced.

[0019][0019]

Далее было обнаружено, что когда используется смесь, содержащая беззольный уголь, окисленный беззольный уголь и сырой нефтяной кокс, каждый в описанных ниже заданных количествах, можно предотвратить плавление или расширение полученного кокса, и можно получить высокочистый кокс при низких затратах.It was further found that when a mixture containing ashless coal, oxidized ashless coal and crude petroleum coke, each in the predetermined amounts described below, is used, melting or expansion of the resulting coke can be prevented, and high-purity coke can be obtained at low cost.

[0020][0020]

Способ получения кокса в настоящем изобретении описывается далее со ссылкой на блок-схемы, проиллюстрированные на фиг.1 и фиг.2.The method of producing coke in the present invention is described below with reference to the flowcharts illustrated in FIG. 1 and FIG. 2.

[0021][0021]

Во-первых, описывается беззольный уголь, используемый в настоящем изобретении.First, ashless coal used in the present invention is described.

[0022][0022]

Беззольный уголь означает уголь, имеющий содержание золы 5% масс. или менее, предпочтительно 3% масс. или менее. Беззольный уголь предпочтительно является углем, в котором концентрация золы остатков неорганических веществ (например, кремнекислоты, оксида алюминия, оксида железа, извести, оксида магния, щелочного металла или тому подобного) при нагревании при 815°C с образованием в результате озоленного вещества является очень низкой. В частности, концентрация золы составляет более предпочтительно 5000 ч/млн или менее (по массе), еще более предпочтительно 2000 ч/млн или менее. Кроме того, беззольный уголь полностью не содержит воды и проявляет более высокую термическую текучесть, чем угольное сырье.Ashless coal means coal having an ash content of 5% by weight. or less, preferably 3% of the mass. or less. Ashless coal is preferably coal in which the ash concentration of residues of inorganic substances (for example, silicic acid, alumina, iron oxide, lime, magnesium oxide, alkali metal or the like) when heated at 815 ° C. resulting in an ashing substance is very low . In particular, the ash concentration is more preferably 5000 ppm or less (by weight), even more preferably 2000 ppm or less. In addition, ashless coal is completely water free and exhibits higher thermal fluidity than raw coal.

[0023][0023]

<Способ получения беззольного угля><Method for producing ashless coal>

Беззольный уголь может быть получен различными традиционными способами получения и, например, может быть получен с помощью удаления растворителя из экстракта угля. Например, беззольный уголь может быть получен при осуществлении следующих стадий S1-S3 (см. фиг.1), но описанный ниже способ получения беззольного угля (S1-S3) может быть соответствующим образом изменен, и различные стадии обработки могут быть добавлены при необходимости.Ashless coal can be obtained by various traditional methods of preparation and, for example, can be obtained by removing the solvent from the coal extract. For example, ashless coal can be obtained by carrying out the following steps S1-S3 (see FIG. 1), but the ashless coal production method described below (S1-S3) can be appropriately modified, and various processing steps can be added if necessary.

[0024][0024]

Например, при получении беззольного угля, при условии, что каждая из описанных выше стадий не будет ухудшена, другие стадии, например, стадия размола угля, заключающаяся в тонком измельчении угольного сырья, стадия удаления, заключающаяся в удалении нежелательного материала, такого как отходы, или стадия сушки, заключающаяся в сушке полученного беззольного угля, могут выполняться между соответствующими указанными выше стадиями или перед, или после каждой стадии.For example, when ashless coal is produced, provided that each of the steps described above is not degraded, other steps, for example, a coal grinding step consisting in finely grinding the coal feed, a removal step consisting in removing undesirable material such as waste, or the drying step, which consists in drying the ashless coal obtained, can be performed between the respective steps mentioned above, either before or after each step.

[0025][0025]

<Стадия нагревания суспензии: S1><Stage of heating the suspension: S1>

Стадия (S1) нагревания суспензии представляет собой обработку, заключающуюся в смешивании угля и ароматического растворителя для получения суспензии, и термическую обработку суспензии для экстрагирования угольного компонента ароматическим растворителем.The step (S1) of heating the suspension is a treatment comprising mixing coal and an aromatic solvent to obtain a suspension, and heat treating the suspension to extract the coal component with an aromatic solvent.

Вид угля, используемый в качестве сырья (в дальнейшем в этом документе иногда называется «угольное сырье»), не имеет особых ограничений. Например, могут использоваться различные известные виды угля, такие как битуминозный уголь, полубитуминозный уголь, бурый уголь и лигнит. С точки зрения рентабельности более предпочтительно использовать низкосортный уголь, такой как полубитуминозный уголь, бурый уголь и лигнит, вместо дорогого высокосортного угля, такого как битуминозный уголь.The type of coal used as raw material (hereinafter, sometimes referred to as “coal raw material” in this document) has no particular restrictions. For example, various known types of coal can be used, such as bituminous coal, semi-bituminous coal, brown coal, and lignite. From the point of view of profitability, it is more preferable to use low-grade coal, such as semi-bituminous coal, brown coal and lignite, instead of expensive high-grade coal, such as bituminous coal.

[0026][0026]

Ароматический растворитель не имеет особых ограничений при условии, что он является растворителем, обладающим свойством растворения угля. Примеры ароматических растворителей включают моноциклические ароматические соединения, такие как бензол, толуол и ксилол, и бициклические ароматические соединения, такие как нафталин, метилнафталин, диметилнафталин и триметилнафталин. Кроме того, примеры бициклических ароматических соединений включают нафталины с алифатической боковой цепью, бифенил и алкилбензол с длинной алифатической боковой цепью. В настоящем изобретении бициклическое ароматическое соединение, которое является не отдающим водород растворителем, является предпочтительным.An aromatic solvent is not particularly limited as long as it is a solvent having the property of dissolving coal. Examples of aromatic solvents include monocyclic aromatic compounds such as benzene, toluene and xylene, and bicyclic aromatic compounds such as naphthalene, methylnaphthalene, dimethylnaphthalene and trimethylnaphthalene. In addition, examples of bicyclic aromatic compounds include naphthalenes with an aliphatic side chain, biphenyl and long-chain aliphatic alkylbenzene. In the present invention, a bicyclic aromatic compound, which is a non-hydrogen donating solvent, is preferred.

[0027][0027]

Не отдающий водород растворитель представляет собой побочный продукт перегонки угля, который является растворителем, преимущественно очищенным от продукта коксования угля и главным образом состоящим из бициклического ароматического соединения. Причина, по которой не отдающий водород растворитель является предпочтительным, заключается в том, что не отдающий водород растворитель является стабильным даже в нагретом состоянии и проявляет превосходное сродство к углю и, следовательно, доля угольного компонента в растворителе (в дальнейшем в этом документе иногда называется «процентом экстрагирования») является высокой и, к тому же, заключается в том, что растворитель может быть легко извлечен перегонкой или другими способами, при этом извлеченный растворитель может циклически использоваться.The non-hydrogen transferring solvent is a by-product of the distillation of coal, which is a solvent predominantly purified from the carbonization product of coal and mainly consisting of a bicyclic aromatic compound. The reason that the non-hydrogen-giving solvent is preferred is that the non-hydrogen-giving solvent is stable even in the heated state and exhibits excellent affinity for coal and therefore the proportion of the carbon component in the solvent (hereinafter, sometimes referred to as “ extraction percentage ") is high and, moreover, the solvent can be easily recovered by distillation or other methods, while the recovered solvent can be cyclically used Use This Criterion.

[0028][0028]

Если температура кипения ароматического растворителя является слишком низкой, давление, требующееся в ходе экстракции с нагреванием или на описанной ниже стадии (S2) разделения, будет высоким, и потери из-за испарения на стадии извлечения ароматического растворителя повышаются, что приводит к снижению коэффициента извлечения ароматического растворителя. Кроме того, это вызывает снижение процента экстрагирования во время экстракции с нагреванием. С другой стороны, если температура кипения ароматического растворителя слишком высока, - отделение ароматического растворителя от жидкого компонента или твердого компонента на стадии (S2) разделения затруднено, и коэффициент извлечения растворителя снижается. Температура кипения ароматического растворителя предпочтительно составляет от 180°С до 330°C.If the boiling point of the aromatic solvent is too low, the pressure required during the extraction with heating or in the separation step (S2) described below will be high, and evaporation losses in the aromatic solvent extraction step increase, which reduces the aromatic extraction coefficient solvent. In addition, this causes a decrease in the percentage of extraction during extraction with heating. On the other hand, if the boiling point of the aromatic solvent is too high, the separation of the aromatic solvent from the liquid component or solid component in the separation step (S2) is difficult, and the solvent recovery coefficient is reduced. The boiling point of the aromatic solvent is preferably from 180 ° C to 330 ° C.

[0029][0029]

Концентрация угля по отношению к ароматическому растворителю не имеет особых ограничений. Хотя она может изменяться в зависимости от вида угольного сырья, если концентрация угля относительно ароматического растворителя является низкой, - отношение угольного компонента, экстрагированного ароматическим растворителем, к количеству ароматического растворителя будет небольшим, и это не рентабельно. С другой стороны, повышенная концентрация угля оказывается предпочтительнее, но если концентрация угля становится чрезмерно высокой, - вязкость суспензии будет повышена, и транспортировка суспензии или разделение жидкого компонента и твердого компонента на стадии (S2) разделения могут стать затруднительными. Концентрация угля в расчете на сухую массу угля предпочтительно составляет 10% масс. или более, более предпочтительно 20% масс. или более, и предпочтительно 50% масс. или менее, более предпочтительно 35% масс. или менее.The concentration of coal with respect to the aromatic solvent is not particularly limited. Although it can vary depending on the type of coal feed, if the concentration of coal relative to the aromatic solvent is low, the ratio of the carbon component extracted by the aromatic solvent to the amount of aromatic solvent will be small, and this is not cost-effective. On the other hand, an increased coal concentration is preferable, but if the coal concentration becomes excessively high, the viscosity of the suspension will be increased, and transportation of the suspension or separation of the liquid component and the solid component in the separation step (S2) may become difficult. The concentration of coal based on the dry weight of coal is preferably 10% of the mass. or more, more preferably 20% of the mass. or more, and preferably 50% of the mass. or less, more preferably 35% of the mass. or less.

[0030][0030]

Если температура термической обработки (экстракции с нагреванием) суспензии является слишком низкой, связи между молекулами, входящими в состав угля, не смогут быть ослабленными в достаточной степени, и в случае использования низкосортного угля в качестве угольного сырья, температура повторного затвердевания беззольного угля, полученного на описанной ниже стадии (S3) получения беззольного угля, не может быть повышена. С другой стороны, при слишком высокой температуре термической обработки реакция пиролиза угля будет очень активной, что вызовет рекомбинирование образованных пиролитических радикалов, приводящее к снижению скорости экстрагирования. Температура нагревания суспензии предпочтительно составляет 350°C или более, более предпочтительно 380°C или более, и предпочтительно 420°C или менее.If the temperature of the heat treatment (extraction with heating) of the suspension is too low, the bonds between the molecules that make up the coal cannot be sufficiently weakened, and if low-grade coal is used as coal raw material, the temperature of the solidification of ash-free coal obtained on the below-described step (S3) of producing ashless coal cannot be increased. On the other hand, at too high a heat treatment temperature, the coal pyrolysis reaction will be very active, which will cause the recombination of the formed pyrolytic radicals, resulting in a decrease in the extraction rate. The heating temperature of the suspension is preferably 350 ° C or more, more preferably 380 ° C or more, and preferably 420 ° C or less.

[0031][0031]

Время нагревания (время экстрагирования) не имеет особых ограничений, но если время экстрагирования является слишком большим, - реакция пиролиза протекает избыточно, что позволяет прогрессировать реакции радикальной полимеризации, и процент экстрагирования снижается. Например, при указанной выше температуре нагревания время нагревания предпочтительно составляет 120 мин или менее, более предпочтительно 60 мин или менее, еще более предпочтительно 30 мин или менее, и предпочтительно 10 мин или более.The heating time (extraction time) is not particularly limited, but if the extraction time is too long, the pyrolysis reaction proceeds excessively, which allows the radical polymerization reaction to progress, and the percentage of extraction is reduced. For example, at the above heating temperature, the heating time is preferably 120 minutes or less, more preferably 60 minutes or less, even more preferably 30 minutes or less, and preferably 10 minutes or more.

[0032][0032]

После экстракции с нагреванием экстракт предпочтительно охлаждают до 370°C или менее, чтобы подавить реакцию пиролиза. Нижний предел температуры при охлаждении предпочтительно составляет 300°С или более. При охлаждении до менее чем 300°C растворяющая способность ароматического растворителя снижается, и происходит вторичное осаждение ранее извлеченного угольного компонента, что приводит к снижению выхода беззольного угля.After extraction with heating, the extract is preferably cooled to 370 ° C. or less in order to suppress the pyrolysis reaction. The lower temperature limit during cooling is preferably 300 ° C. or more. When cooled to less than 300 ° C, the solvent capacity of the aromatic solvent is reduced, and the previously extracted carbon component is re-precipitated, which leads to a decrease in the yield of ashless coal.

[0033][0033]

Экстракция с нагреванием предпочтительно осуществляется в неокисляющей атмосфере. В частности, экстракция с нагреванием предпочтительно осуществляется в присутствии инертного газа, такого как азот. Это связано с тем, что контакт с кислородом во время экстракции с нагреванием является рискованным из-за опасности воспламенения, к тому же, при использовании кислорода стоимость повышается.The extraction with heating is preferably carried out in a non-oxidizing atmosphere. In particular, the extraction with heating is preferably carried out in the presence of an inert gas such as nitrogen. This is due to the fact that contact with oxygen during extraction with heating is risky due to the danger of ignition, and moreover, the cost increases when using oxygen.

[0034][0034]

Давление при экстракции с нагреванием может варьировать в зависимости от температуры в ходе экстракции с нагреванием или от давления паров используемого ароматического растворителя, но если давление оказывается ниже, чем давление паров ароматического растворителя, - ароматический растворитель испаряется и не удерживается в жидкой фазе, и экстрагирование не может быть достигнуто. С другой стороны, если давление является слишком высоким, - повышается стоимость оборудования и эксплуатационные расходы, и это не рентабельно. Предпочтительное давление обычно составляет от 1,0 до 2,0 МПа.The pressure during the extraction with heating may vary depending on the temperature during the extraction with heating or on the vapor pressure of the aromatic solvent used, but if the pressure is lower than the vapor pressure of the aromatic solvent, the aromatic solvent evaporates and does not retain in the liquid phase, and the extraction does not can be achieved. On the other hand, if the pressure is too high, the cost of equipment and operating costs increase, and this is not cost-effective. The preferred pressure is usually from 1.0 to 2.0 MPa.

[0035][0035]

<Стадия разделения: S2><Stage separation: S2>

Стадия (S2) разделения является стадией разделения суспензии, подвергнутой термической обработке на стадии (S1) нагревания суспензии, на жидкий компонент и твердый компонент. Жидкий компонент представляет собой раствор, содержащий угольный компонент, экстрагированный ароматическим растворителем. Твердый компонент представляет собой суспензию, содержащую золу, нерастворимую в ароматическом растворителе, и нерастворимый уголь.The separation step (S2) is the step of separating the suspension subjected to a heat treatment in the step (S1) of heating the suspension into a liquid component and a solid component. A liquid component is a solution containing a carbon component extracted with an aromatic solvent. The solid component is a suspension containing ash, insoluble in an aromatic solvent, and insoluble coal.

[0036][0036]

Способ разделения суспензии на жидкий компонент и твердый компонент на стадии (S2) разделения не имеет особых ограничений, и могут применяться традиционные способы разделения, такие как способ фильтрации, способ разделения центрифугированием и способ гравитационного осаждения. В настоящем изобретении предпочтительно использовать способ гравитационного осаждения, позволяющий осуществлять непрерывную обработку текучей среды и являющийся недорогим и подходящим для обработки больших объемов. В случае применения способа гравитационного осаждения жидкий компонент (в дальнейшем в этом документе иногда называется «жидкий супернатант»), который представляет собой раствор, содержащий угольный компонент, экстрагированный ароматическим растворителем, может быть получен из верхней части бака гравитационного осаждения, и твердый компонент (в дальнейшем в этом документе иногда называется «твердофазный концентрат»), который представляет собой суспензию, содержащую нерастворимые в растворителе золу и уголь, может быть получен из нижней части бака гравитационного осаждения.The method for separating the suspension into a liquid component and a solid component in the separation step (S2) is not particularly limited, and conventional separation methods such as a filtration method, a centrifugal separation method and a gravity precipitation method can be used. In the present invention, it is preferable to use a gravity deposition method that allows continuous processing of the fluid and is inexpensive and suitable for processing large volumes. In the case of using the gravitational precipitation method, a liquid component (sometimes referred to as a “liquid supernatant”), which is a solution containing a carbon component extracted with an aromatic solvent, can be obtained from the upper part of the gravitational precipitation tank, and a solid component (in hereinafter, sometimes referred to as a “solid phase concentrate”), which is a suspension containing insoluble ash and coal in a solvent, can be obtained from It gravitational settling portion of the tank.

[0037][0037]

Впоследствии, как описано ниже, ароматический растворитель отделяется и извлекается из жидкого супернатанта с помощью способа перегонки и т.п., и в результате может быть получен беззольный уголь, имеющий очень низкую концентрацию золы (стадия (S3) получения беззольного угля).Subsequently, as described below, the aromatic solvent is separated and recovered from the liquid supernatant by a distillation method and the like, and as a result ashless coal having a very low ash concentration can be obtained (ashless coal production step (S3)).

[0038][0038]

<Стадия получения беззольного угля: S3><Ashless Coal Production Step: S3>

Стадия (S3) получения беззольного угля является стадией отделения ароматического растворителя от жидкого супернатанта с получением беззольного угля, имеющего очень низкую концентрацию золы.The ashless coal production step (S3) is a step of separating the aromatic solvent from the liquid supernatant to produce an ashless coal having a very low ash concentration.

[0039][0039]

Способ отделения ароматического растворителя от жидкого супернатанта не имеет особых ограничений, и может использоваться способ обычной перегонки, способ испарения (например, способ сушки распылением), и т.д. Ароматический растворитель, извлеченный с помощью отделения, может использоваться неоднократно. С помощью отделения и извлечения ароматического растворителя беззольный уголь может быть получен из жидкого супернатанта. Полученный беззольный уголь может использоваться в качестве сырьевого материала смеси в настоящем изобретении, а также может использоваться в качестве сырьевого материала окисленного беззольного угля.The method for separating the aromatic solvent from the liquid supernatant is not particularly limited, and a conventional distillation method, an evaporation method (for example, a spray drying method), etc. can be used. The aromatic solvent recovered by separation can be used repeatedly. By separating and extracting the aromatic solvent, ashless coal can be obtained from the liquid supernatant. The obtained ashless coal can be used as a raw material mixture in the present invention, and can also be used as a raw material of oxidized ashless coal.

[0040][0040]

<Другие стадии><Other stages>

При необходимости, побочный угольный продукт, в котором зола является концентрированной, может быть получен с помощью отделения ароматического растворителя от твердофазного концентрата (стадия получения побочного угольного продукта). В качестве способа отделения ароматического растворителя от твердофазного концентрата может использоваться способ обычной перегонки или испарения, аналогично описанной выше стадии (S3) получения беззольного угля, заключающейся в получении беззольного угля из жидкого компонента.If necessary, a coal by-product in which the ash is concentrated can be obtained by separating the aromatic solvent from the solid phase concentrate (step for producing the coal by-product). As a method for separating an aromatic solvent from a solid phase concentrate, a conventional distillation or evaporation method can be used, similar to the above-described step (S3) for producing ashless coal, which consists in producing ashless coal from a liquid component.

[0041][0041]

<Способ получения кокса><Method for producing coke>

Способ получения кокса в настоящем изобретении описывается далее со ссылкой на фиг.2. При получении кокса, при условии, что каждая из стадий не будет ухудшена, другие стадии, например, стадия размола, заключающаяся в тонком измельчении различных сырьевых материалов и т.п., стадия удаления, заключающаяся в удалении нежелательного материала, такого как отходы, или стадия осуществления различных обработок полученного кокса, могут выполняться между соответствующими стадиями или перед, или после каждой стадии.The method for producing coke in the present invention is described below with reference to FIG. Upon receipt of coke, provided that each of the stages is not degraded, other stages, for example, a grinding stage, which consists in fine grinding of various raw materials and the like, a removal stage, which consists in removing undesirable material, such as waste, or the stage of implementation of various treatments of the obtained coke can be performed between the respective stages either before or after each stage.

[0042][0042]

<Стадия окисления: С1><Oxidation step: C1>

Стадия окисления является стадией осуществления окислительной обработки беззольного угля с получением окисленного беззольного угля. С помощью применения окислительной обработки к беззольному углю беззольный уголь облагораживается, и термопластичность или расширяемость могут быть улучшены.The oxidation stage is the stage of the oxidation treatment of ashless coal to produce oxidized ashless coal. By applying oxidative treatment to ashless coal, ashless coal is refined and thermoplasticity or extensibility can be improved.

[0043][0043]

Способ окисления беззольного угля не имеет особых ограничений. Желательно осуществлять окисление в окислительной атмосфере, такой как кислород, озон, диоксид азота и воздух, и окисление воздухом, использующее кислород в составе воздуха в качестве окислителя, является предпочтительным.The method of oxidizing ashless coal is not particularly limited. It is desirable to carry out oxidation in an oxidizing atmosphere such as oxygen, ozone, nitrogen dioxide and air, and air oxidation using oxygen in air as an oxidizing agent is preferred.

[0044][0044]

Процент увеличения кислорода окисленного беззольного угля не имеет особых ограничений, но если процент увеличения кислорода является слишком низким, эффект облагораживания беззольного угля не является достаточным, и проблемы, связанные с термопластичностью или расширяемостью, иногда возникают во время сухой перегонки. С другой стороны, если процент увеличения кислорода является слишком высоким, - выход снижается и, в результате, производство становится нерентабельным. Соответственно, процент увеличения кислорода составляет 2% или более, предпочтительно 3% или более, и составляет предпочтительно 10% или менее, более предпочтительно 5% или менее.The percentage increase in oxygen of oxidized ashless coal is not particularly limited, but if the percentage increase in oxygen is too low, the effect of the refinement of ashless coal is not sufficient, and problems associated with thermoplasticity or expandability sometimes occur during dry distillation. On the other hand, if the percentage increase in oxygen is too high, the yield decreases and, as a result, production becomes unprofitable. Accordingly, the percentage increase in oxygen is 2% or more, preferably 3% or more, and is preferably 10% or less, more preferably 5% or less.

[0045][0045]

В настоящем изобретении, если задан процент увеличения кислорода беззольного угля, - беззольный уголь, имеющий более низкий процент увеличения кислорода, чем заданное значение, не рассматривается в качестве в окисленного беззольного угля в настоящем изобретении, даже если беззольный уголь подвергается окислительной обработке. Кроме того, в случае, когда беззольный уголь, имеющий более низкий процент увеличения кислорода, чем заданное значение, используется в качестве углеродного сырьевого материала, беззольный уголь рассматривается в качестве беззольного угля в настоящем изобретении.In the present invention, if a percentage of an increase in oxygen of ashless coal is set, an ashless coal having a lower percentage of increase in oxygen than a predetermined value is not considered as oxidized ashless coal in the present invention, even if the ashless coal is oxidized. In addition, in the case where ashless coal having a lower percentage increase in oxygen than a predetermined value is used as carbon raw material, ashless coal is considered as ashless coal in the present invention.

[0046][0046]

Процент увеличения кислорода, как используется в настоящем изобретении, представляет собой значение, полученное с помощью измерения процентного содержания кислорода беззольного угля перед и после окислительной обработки в соответствии с JIS M8813 (способ вычисления процентного содержания кислорода) и осуществления вычисления (процентное содержание кислорода окисленного беззольного угля минус процентное содержание кислорода беззольного угля).The percentage increase in oxygen as used in the present invention is the value obtained by measuring the percentage of oxygen in ashless coal before and after the oxidation treatment in accordance with JIS M8813 (method for calculating the percentage of oxygen) and performing the calculation (percentage of oxygen of oxidized ashless coal minus the percentage of oxygen ashless coal).

[0047][0047]

Температура, поддерживаемая во время окисления (в дальнейшем в этом документе - температура окисления) может быть надлежащим образом скорректирована, чтобы можно было получить желаемый процент увеличения кислорода. Если температура окисления является низкой, беззольный уголь может быть недостаточно окисленным, и описанный выше эффект облагораживания может не осуществляться в полной мере. Кроме того, если температура окисления низкая, для достижения желаемого процента увеличения кислорода требуется длительное время, и эффективность производства снижается. С другой стороны, если температура окисления слишком высока, - скорость окисления чрезмерно увеличивается, и степень окисления беззольного угля трудно контролировать. Температура окисления составляет предпочтительно 150°C или более, более предпочтительно 200°C или более, и предпочтительно находится ниже температуры воспламенения беззольного угля, более предпочтительно составляет 350°C или менее.The temperature maintained during oxidation (hereinafter referred to as the oxidation temperature) can be properly adjusted so that the desired percentage increase in oxygen can be obtained. If the oxidation temperature is low, ashless coal may not be sufficiently oxidized, and the refinement effect described above may not be fully implemented. In addition, if the oxidation temperature is low, a long time is required to achieve the desired percentage increase in oxygen, and production efficiency is reduced. On the other hand, if the oxidation temperature is too high, the oxidation rate increases excessively, and the oxidation state of ashless coal is difficult to control. The oxidation temperature is preferably 150 ° C or more, more preferably 200 ° C or more, and is preferably below the ignition temperature of ashless coal, more preferably 350 ° C or less.

[0048][0048]

Время окисления (время выдерживания при заранее заданной температуре) может быть надлежащим образом скорректировано для получения желаемого процента увеличения кислорода. Если время окисления является малым, беззольный уголь может быть недостаточно окисленным. С другой стороны, если время окисления является большим, беззольный уголь может быть чрезмерно окисленным, и выход снижается, что приводит к повышению стоимости. Например, время окисления в описанном выше температурном диапазоне составляет предпочтительно 0,5 ч или более, более предпочтительно 1 ч или более, и составляет предпочтительно 6 ч или менее, более предпочтительно 3 ч или менее. После окисления беззольному углю может быть дана возможность охладиться до комнатной температуры.The oxidation time (holding time at a predetermined temperature) can be appropriately adjusted to obtain the desired percentage increase in oxygen. If the oxidation time is short, ashless coal may not be sufficiently oxidized. On the other hand, if the oxidation time is long, ashless coal may be excessively oxidized, and the yield is reduced, which leads to an increase in cost. For example, the oxidation time in the temperature range described above is preferably 0.5 hours or more, more preferably 1 hour or more, and is preferably 6 hours or less, more preferably 3 hours or less. After oxidation, ashless coal may be allowed to cool to room temperature.

[0049][0049]

Диаметр частиц (в дальнейшем в этом документе к диаметру частиц относится эквивалентный диаметр круга) беззольного угля, подвергаемого окислительной обработке, не имеет особых ограничений. Если диаметр частиц беззольного угля является слишком большим, внутренняя часть беззольного угля может не быть окисленной в достаточной степени, что оставляет риск возникновения плавления и т.п. во время сухой перегонки. С другой стороны, если диаметр частиц беззольного угля является слишком малым, - технологические свойства ухудшаются. Средний диаметр частиц беззольного угля предпочтительно составляет 3 мм или менее, более предпочтительно 1 мм или менее, и составляет предпочтительно 0,2 мм или более, более предпочтительно 0,3 мм или более. С точки зрения ускорения окисления максимальный диаметр частиц также предпочтительно составляет 3 мм или менее, более предпочтительно 1 мм или менее, еще более предпочтительно 0,5 мм или менее.The particle diameter (hereinafter referred to as particle diameter refers to the diameter of the circle) of ashless coal subjected to oxidation treatment is not particularly limited. If the particle diameter of ashless coal is too large, the inside of ashless coal may not be sufficiently oxidized, which leaves the risk of melting, etc. during dry distillation. On the other hand, if the particle diameter of ashless coal is too small, the technological properties deteriorate. The average particle diameter of ashless coal is preferably 3 mm or less, more preferably 1 mm or less, and is preferably 0.2 mm or more, more preferably 0.3 mm or more. From the point of view of accelerating oxidation, the maximum particle diameter is also preferably 3 mm or less, more preferably 1 mm or less, even more preferably 0.5 mm or less.

[0050][0050]

<Стадия смешивания углеродного сырьевого материала: С2><Stage mixing carbon raw material: C2>

Стадия смешивания углеродного сырьевого материала представляет собой стадию смешивания беззольного угля, окисленного беззольного угля и сырого нефтяного кокса с получением в результате смеси (в дальнейшем в этом документе называемой «смешанный углеродный сырьевой материал»).The carbon raw material mixing step is a step of mixing ashless coal, oxidized ashless coal and crude petroleum coke to form a mixture (hereinafter referred to as “mixed carbon raw material”).

[0051][0051]

Сырой нефтяной кокс представляет собой твердое вещество, полученное в качестве побочного продукта в процессе нефтепереработки, вместе с легкой нефтью в оборудовании (установке для коксования) для получения легкой нефти с помощью нагревания остатка перегонки при высокой температуре (например, при 500°C или более) для протекания пиролиза. В настоящем изобретении в качестве сырого нефтяного кокса может использоваться различный известный сырой нефтяной кокс, имеющийся на рынке. Сырой нефтяной кокс, имеющий содержание летучих веществ от 5 до 20% масс., и содержание серы от 2 до 5% масс., является предпочтительным.Crude petroleum coke is a solid obtained as a by-product in the refining process, together with light oil in equipment (coking unit) for producing light oil by heating the distillation residue at high temperature (for example, at 500 ° C or more) for the course of pyrolysis. In the present invention, various known crude petroleum coke available on the market can be used as crude petroleum coke. Crude petroleum coke having a volatiles content of 5 to 20% by mass and a sulfur content of 2 to 5% by mass is preferred.

[0052][0052]

В настоящем изобретении отношение смешивания беззольного угля в смешанном углеродном сырьевом материале и отношение смешивания между беззольным углем и окисленным беззольным углем нужно регулировать надлежащим образом в соответствии со свойствами беззольного угля (окисленный/неокисленный, степень окисления) для получения высокочистого кокса.In the present invention, the mixing ratio of ashless coal in the mixed carbon raw material and the mixing ratio between ashless coal and oxidized ashless coal need to be adjusted appropriately in accordance with the properties of ashless coal (oxidized / non-oxidized, oxidation state) to obtain highly pure coke.

[0053][0053]

(I) Содержание беззольного угля: от 5 до 40 массовых частей(I) Ashless coal content: 5 to 40 parts by weight

Если отношение смешивания беззольного угля является слишком низким, - функция связующего не проявляется в достаточной степени, и кокс становится порошкообразным. С другой стороны, если отношение смешивания беззольного угля является слишком большим, - термопластификация или расширение из-за беззольного угля становится избыточным и, например, кокс может быть получен в виде губкообразного пористого тела со сниженной удельной насыпной плотностью, или кокс может прилипать к внутренней стенке установки сухой перегонки, что делает его выгрузку невозможной.If the mixing ratio of ashless coal is too low, the function of the binder is not manifested sufficiently, and the coke becomes powdered. On the other hand, if the mixing ratio of ashless coal is too large, the thermoplasticization or expansion due to ashless coal becomes redundant and, for example, coke can be obtained as a sponge-like porous body with a reduced specific bulk density, or coke can adhere to the inner wall installation of dry distillation, which makes its unloading impossible.

[0054][0054]

В настоящем изобретении, содержание беззольного угля составляет 5 массовых частей или более, предпочтительно 10 массовых частей или более, и составляет 40 массовых частей или менее, предпочтительно 25 массовых частей или менее, на 100 массовых частей всего беззольного угля, окисленного беззольного угля и сырого нефтяного кокса.In the present invention, the ashless coal content is 5 mass parts or more, preferably 10 mass parts or more, and is 40 mass parts or less, preferably 25 mass parts or less, per 100 mass parts of all ashless coal, oxidized ashless coal and crude oil coke.

[0055][0055]

(II) Общее содержание беззольного угля и окисленного беззольного угля: от 30 до 70 массовых частей(II) The total content of ashless coal and oxidized ashless coal: from 30 to 70 mass parts

Как описано выше, общее содержание беззольного угля составляет 40 массовых частей или менее, но за счет содержания окисленного беззольного угля количество используемого сырого нефтяного кокса может быть более низким, и содержание примесей в коксе может быть более низким. Беззольный уголь и окисленный беззольный уголь являются более дорогими, чем сырой нефтяной кокс и, следовательно, когда их общее содержание повышается, затраты на производство единицы кокса возрастают. С другой стороны, если общее содержание беззольного угля и окисленного беззольного угля является слишком низким, - эффект уменьшения примесей не достигается в значительной степени. По этой причине общее содержание беззольного угля и окисленного беззольного угля составляет 30 массовых частей или более, предпочтительно 35 массовых частей или более, более предпочтительно 40 массовых частей или более, и составляет 70 массовых частей или менее, предпочтительно 65 массовых частей или менее, более предпочтительно 60 массовых частей или менее, на 100 массовых частей всего беззольного угля, окисленного беззольного угля и сырого нефтяного кокса.As described above, the total ashless coal content is 40 parts by mass or less, but due to the oxidized ashless coal content, the amount of crude petroleum coke used can be lower and the impurity content in the coke can be lower. Ashless coal and oxidized ashless coal are more expensive than crude petroleum coke and, therefore, when their total content increases, the cost of producing a unit of coke increases. On the other hand, if the total content of ashless coal and oxidized ashless coal is too low, the effect of reducing impurities is not achieved to a large extent. For this reason, the total content of ashless coal and oxidized ashless coal is 30 mass parts or more, preferably 35 mass parts or more, more preferably 40 mass parts or more, and is 70 mass parts or less, preferably 65 mass parts or less, more preferably 60 mass parts or less, per 100 mass parts of all ashless coal, oxidized ashless coal and crude petroleum coke.

[0056][0056]

Содержание окисленного беззольного угля не имеет особых ограничений, но если содержание окисленного беззольного угля является слишком низким, - это вызывает проблему, заключающуюся, например, в том, что кокс расширяется с образованием губкообразной структуры или плавится и прилипает в установке. Таким образом, содержание окисленного беззольного угля составляет предпочтительно 5 массовых частей или более, более предпочтительно 10 массовых частей или более, еще более предпочтительно 30 массовых частей или более, на 100 массовых частей всего беззольного угля, окисленного беззольного угля и сырого нефтяного кокса. С другой стороны, верхний предел содержания окисленного беззольного угля может быть приведен должным образом к описанному выше диапазону общего содержания беззольного угля и окисленного беззольного угля (от 30 до 70 массовых частей), но составляет предпочтительно 50 массовых частей или менее, более предпочтительно 40 массовых частей или менее.The content of oxidized ashless coal is not particularly limited, but if the content of oxidized ashless coal is too low, this causes a problem, for example, in that the coke expands to form a sponge-like structure or melts and adheres to the plant. Thus, the content of oxidized ashless coal is preferably 5 mass parts or more, more preferably 10 mass parts or more, even more preferably 30 mass parts or more, per 100 mass parts of all ashless coal, oxidized ashless coal and crude petroleum coke. On the other hand, the upper limit of the content of oxidized ashless coal can be properly reduced to the above-described range of the total contents of ashless coal and oxidized ashless coal (from 30 to 70 mass parts), but is preferably 50 mass parts or less, more preferably 40 mass parts or less.

[0057][0057]

Средний диаметр частиц беззольного угля не имеет особых ограничений, но если средний диаметр частиц беззольного угля является слишком большим, в состоянии смеси может образоваться неоднородность, не позволяющая беззольному углю полностью проявлять связующий эффект, и т.п. С другой стороны, если средний диаметр частиц является слишком малым, - технологические свойства могут ухудшаться. Средний диаметр частиц беззольного угля предпочтительно составляет 10 мм или менее, более предпочтительно 0,5 мм или менее, и составляет предпочтительно 0,1 мм или более, более предпочтительно 0,2 мм или более. Если максимальный диаметр частиц беззольного угля слишком большой, - в состоянии смеси в формованном продукте может возникнуть неоднородность, и поэтому он предпочтительно составляет 1,0 мм или менее, более предпочтительно 0,5 мм или менее.The average particle diameter of ashless coal is not particularly limited, but if the average particle diameter of ashless coal is too large, inhomogeneity may form in the mixture state, preventing ashless coal from fully exhibiting a binding effect, etc. On the other hand, if the average particle diameter is too small, the technological properties may be degraded. The average particle diameter of ashless coal is preferably 10 mm or less, more preferably 0.5 mm or less, and is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.2 mm or more. If the maximum particle diameter of ashless coal is too large, inhomogeneity may occur in the mixture state in the molded product, and therefore it is preferably 1.0 mm or less, more preferably 0.5 mm or less.

[0058][0058]

Кроме того, средний диаметр частиц беззольного угля предпочтительно меньше, чем средний диаметр частиц окисленного беззольного угля, поскольку пустоты между материалами углеродного сырья заполнены, и связующий эффект более выражен.In addition, the average particle diameter of ashless coal is preferably smaller than the average particle diameter of oxidized ashless coal, since the voids between the materials of the carbonaceous feed are filled and the bonding effect is more pronounced.

[0059][0059]

Смесь в настоящем изобретении может быть достаточной, если она содержит беззольный уголь, окисленный беззольный уголь и сырой нефтяной кокс, и смесь может содержать другой материал (материалы) (например, известную добавку, такую как связующее и нефтяной пек) при условии, что это не ухудшает настоящего изобретения, но в случае, если в смеси присутствует другой материал (материалы), содержание примесей кокса может возрасти за счет этого другого материала (материалов). Таким образом, всего беззольного угля, окисленного беззольного угля и сырого нефтяного кокса в смеси содержится предпочтительно 90% масс. или более, более предпочтительно 100% масс. Содержание 100% масс. указывает, что смесь состоит из беззольного угля, окисленного угля и сырого нефтяного кокса, и остальное составляют примеси.The mixture in the present invention may be sufficient if it contains ashless coal, oxidized ashless coal and crude petroleum coke, and the mixture may contain other material (s) (for example, a known additive, such as a binder and oil pitch), provided that it is not worsens the present invention, but if another material (s) is present in the mixture, the content of coke impurities may increase due to this other material (s). Thus, all ashless coal, oxidized ashless coal and crude petroleum coke in the mixture preferably contains 90% of the mass. or more, more preferably 100% of the mass. The content of 100% of the mass. indicates that the mixture consists of ashless coal, oxidized coal and crude petroleum coke, and the rest is impurities.

[0060][0060]

Способ смешивания беззольного угля, окисленного беззольного угля и сырого нефтяного кокса не имеет особых ограничений, и может использоваться общепринятый способ, обеспечивающий равномерное смешивание. Его примеры включают использование смесителя, замесочной машины, одновального смесителя и двухшнекового смесителя.The method of mixing ashless coal, oxidized ashless coal and crude petroleum coke is not particularly limited, and a conventional method can be used to ensure uniform mixing. Examples thereof include the use of a mixer, kneading machine, single shaft mixer and twin screw mixer.

[0061][0061]

<Стадия формования: С3><Forming step: C3>

Стадия формования представляет собой стадию придания, при необходимости, смеси, полученной на стадии (C2) смешивания углеродного сырьевого материала, желаемой формы для получения формованного продукта. За счет получения формованного продукта из смеси связывание между соответствующими материалами углеродного сырья может быть более прочно образованным благодаря связующему эффекту беззольного угля, и могут быть подавлены превращение кокса в порошок или уменьшение удельной насыпной плотности.The molding step is a step of imparting, if necessary, the mixture obtained in the step (C2) of mixing the carbon raw material to the desired shape to obtain a molded product. By obtaining the molded product from the mixture, the bonding between the respective materials of the carbon feed can be more strongly formed due to the bonding effect of ashless coal, and the conversion of coke to powder or a decrease in specific bulk density can be suppressed.

[0062][0062]

Например, в случае сухой перегонки смеси в камерной печи нагрузка прикладывается в вертикальном направлении, уменьшая расстояние между соответствующими материалами углеродного сырья, и соответствующие углеродные материалы связываются с помощью связующего эффекта беззольного угля, благодаря чему можно предотвратить превращение кокса в порошок, и удельная насыпная плотность может быть повышена. Такой эффект может быть более выраженным при получении формованного продукта.For example, in the case of dry distillation of the mixture in a chamber furnace, the load is applied in the vertical direction, decreasing the distance between the corresponding materials of the carbon raw material, and the corresponding carbon materials are bonded using the bonding effect of ashless coal, which can prevent the conversion of coke to powder, and the specific gravity can be promoted. Such an effect may be more pronounced upon receipt of the molded product.

[0063][0063]

С другой стороны, в случае сухой перегонки смеси с использованием горизонтальной печи, в которой достаточная нагрузка не прикладывается в вертикальном направлении, такой как вращающаяся печь, связующий эффект в полной мере не выражен. В результате, связывание между соответствующими материалами углеродного сырья является слабым, и кокс может быть порошкообразным, что приводит к снижению удельной насыпной плотности кокса. Поэтому смесь предпочтительно формуют в желаемую форму перед сухой перегонкой.On the other hand, in the case of dry distillation of the mixture using a horizontal furnace in which a sufficient load is not applied in the vertical direction, such as a rotary kiln, the binding effect is not fully expressed. As a result, the binding between the respective materials of the carbon feed is weak, and the coke can be powdery, which leads to a decrease in the specific bulk density of coke. Therefore, the mixture is preferably molded into the desired shape before dry distillation.

[0064][0064]

Способ изготовления формованного продукта из смеси не имеет особых ограничений, и его примеры включают, например, способ с использованием двухвалковой формовочной машины, работающей с помощью гладких валков, или двухвалковой формовочной машины, имеющей миндалевидный карман, способ с использованием формовочной машины одновального прессовочного типа или формовочной машины роликового типа, или экструзионной формовочной машины, и прессование с помощью формы, и любой из этих способов может применяться. Среди перечисленного, предпочтительно изготавливать брикетоподобный формованный продукт или листовой формованный продукт с помощью машины для брикетирования двухвалкового типа, уплотнения прокаткой и т.п.A method of manufacturing a molded product from a mixture is not particularly limited, and examples thereof include, for example, a method using a two-roll molding machine operating with smooth rolls or a two-roll molding machine having an almond-shaped pocket, a method using a single-shaft molding machine of type molding or molding a roller type machine, or an extrusion molding machine, and mold pressing, and any of these methods may be applied. Among the foregoing, it is preferable to produce a briquette-like molded product or sheet molded product using a twin-roll type briquetting machine, rolling compaction, and the like.

[0065][0065]

Формование смеси может быть холодным формованием, которое осуществляется при примерно комнатной температуре, но горячее формование при нагревании является предпочтительным. Когда смесь формуется под давлением при высокой температуре, беззольный уголь пластически деформируется с заполнением пустот между частицами окисленного беззольного угля и сырого нефтяного кокса, в результате чего может быть получен более сильно уплотненный формованный продукт. В свою очередь, кокс, имеющий более высокую удельную насыпную плотность, может быть получен с помощью сухой перегонки сильно уплотненного формованного продукта. С другой стороны, если температура формования слишком высока, беззольный уголь может размягчаться и расширяться, что не позволяет достичь высокой удельной насыпной плотности. Температура горячего формования (температура такого устройства, как пресс-форма или валок) составляет предпочтительно 100°C или более, более предпочтительно 200°C или более, и составляет предпочтительно 450°C или менее, более предпочтительно 300°C или менее. Давление формования не имеет особых ограничений, и могут использоваться стандартные условия. Например, давление формования составляет приблизительно от 0,5 до 3 т/см2.The molding of the mixture may be cold molding, which is carried out at about room temperature, but hot molding with heating is preferred. When the mixture is molded under pressure at high temperature, ashless coal is plastically deformed to fill voids between the particles of oxidized ashless coal and crude petroleum coke, whereby a more highly densified molded product can be obtained. In turn, coke having a higher specific bulk density can be obtained by dry distillation of a highly densified molded product. On the other hand, if the molding temperature is too high, ashless coal can soften and expand, which does not allow to achieve a high specific bulk density. The hot forming temperature (temperature of a device such as a mold or roll) is preferably 100 ° C or more, more preferably 200 ° C or more, and is preferably 450 ° C or less, more preferably 300 ° C or less. The molding pressure is not particularly limited, and standard conditions may be used. For example, the molding pressure is from about 0.5 to 3 t / cm 2 .

[0066][0066]

<Стадия сухой перегонки: С4><Stage dry distillation: C4>

Стадия сухой перегонки представляет собой стадию осуществления сухой перегонки смеси, полученной на стадии (C2) смешивания углеродного сырьевого материала, или формованного продукта, полученного на стадии (С3) формования, в результате чего получают кокс. Форма печи для сухой перегонки не имеет особых ограничений, и сухая перегонка может осуществляться периодически с использованием камерной печи, или сухая перегонка может осуществляться непрерывно с использованием вертикальной шахтной печи. Кроме того, горизонтальная ротационная печь, такая как вращающаяся печь, также может использоваться.The dry distillation step is a dry distillation step of the mixture obtained in the step (C2) of mixing the carbon raw material or the molded product obtained in the step of (C3) molding, whereby coke is obtained. The shape of the dry distillation furnace is not particularly limited, and dry distillation can be carried out periodically using a chamber furnace, or dry distillation can be carried out continuously using a vertical shaft furnace. In addition, a horizontal rotary kiln, such as a rotary kiln, can also be used.

[0067][0067]

Что касается условий сухой перегонки, стандартные условия также могут применяться, и температура сухой перегонки может быть установлена соответствующим образом и не имеет особых ограничений, но может составлять предпочтительно 650°C или более, более предпочтительно 700°C или более, и предпочтительно 1200°C или менее, более предпочтительно 1050°C или менее. Время сухой перегонки при температуре сухой перегонки также не имеет особых ограничений, и желаемое время сухой перегонки может быть установлено в соответствии с конфигурацией установки и т.п., и может предпочтительно составлять 5 мин или более, более предпочтительно 10 мин или более, и предпочтительно 24 ч или менее, более предпочтительно 12 ч или менее.Regarding dry distillation conditions, standard conditions can also be applied, and the dry distillation temperature can be set appropriately and is not particularly limited, but can be preferably 650 ° C or more, more preferably 700 ° C or more, and preferably 1200 ° C or less, more preferably 1050 ° C or less. The dry distillation time at the dry distillation temperature is also not particularly limited, and the desired dry distillation time can be set in accordance with the configuration of the apparatus or the like, and can preferably be 5 minutes or more, more preferably 10 minutes or more, and preferably 24 hours or less, more preferably 12 hours or less.

[0068][0068]

Атмосферой сухой перегонки может быть атмосфера неокисляющего газа с целью предотвращения ухудшения кокса из-за окисления. В качестве неокисляющего газа могут использоваться различные известные газы, и газ может, например, быть инертным газом, таким как азот, гелий и аргон, или восстановительным газом, таким как водород.The atmosphere of dry distillation can be an atmosphere of non-oxidizing gas in order to prevent the deterioration of coke due to oxidation. Various known gases may be used as the non-oxidizing gas, and the gas may, for example, be an inert gas such as nitrogen, helium and argon, or a reducing gas such as hydrogen.

[0069][0069]

Во время сухой перегонки не только сырой нефтяной кокс превращается в прокаленный кокс (кальцинированный кокс), но также беззольный уголь выступает в качестве связующего между окисленным беззольным углем и прокаленным коксом, прочно связывая окисленный беззольный уголь с прокаленным коксом, повышая тем самым прочность кокса.During dry distillation, not only crude petroleum coke is converted to calcined coke (calcined coke), but also ashless coal acts as a binder between oxidized ashless coal and calcined coke, firmly binding oxidized ashless coal to calcined coke, thereby increasing the strength of coke.

[0070][0070]

В случае подвергания смеси сухой перегонке соответствующие материалы углеродного сырья связываются друг с другом, и получается аморфный агломератообразный кокс. Кроме того, при формовании смеси получают кокс, имеющий по существу такую же форму, как и у формованного продукта перед сухой перегонкой. В коксе настоящего изобретения отношение смешивания беззольного угля регулируют надлежащим образом, благодаря чему может быть предотвращено прилипание кокса внутри установки сухой перегонки, что делает невозможной его выгрузку, а также может быть предотвращено превращение в порошок.If the mixture is subjected to dry distillation, the corresponding materials of the carbon feed are bonded to each other, and an amorphous agglomerate-like coke is obtained. In addition, when molding the mixture, coke is obtained having substantially the same shape as the molded product before dry distillation. In the coke of the present invention, the ashless coal mixing ratio is appropriately controlled, whereby coke sticking inside the dry distillation unit can be prevented, which makes it impossible to unload it, and can also be prevented from powdering.

[0071][0071]

Полученный таким образом кокс имеет более высокую чистоту и более высокую удельную насыпную плотность, чем у общеизвестного кокса. В частности, содержание минералов, которые становятся примесями, составляет предпочтительно 1% масс. или менее, более предпочтительно 0,5% масс. или менее. Удельная насыпная плотность предпочтительно составляет 0,53 г/см3 или более, более предпочтительно 0,6 г/см3 или более, еще более предпочтительно 0,7 г/см3 или более, и наиболее предпочтительно 0,8 г/см3 или более. Содержание серы предпочтительно составляет 2% масс. или менее.Thus obtained coke has a higher purity and higher specific bulk density than that of the well-known coke. In particular, the content of minerals that become impurities is preferably 1% of the mass. or less, more preferably 0.5% of the mass. or less. The specific bulk density is preferably 0.53 g / cm 3 or more, more preferably 0.6 g / cm 3 or more, even more preferably 0.7 g / cm 3 or more, and most preferably 0.8 g / cm 3 or more. The sulfur content is preferably 2% of the mass. or less.

[0072][0072]

Кроме того, смесь не имеет описанной выше проблемы, связанной с термопластичностью или расширяемостью во время сухой перегонки и, в свою очередь, полученный кокс имеет превосходный внешний вид и может быть выгружен из установки сухой перегонки.In addition, the mixture does not have the above-described problem associated with thermoplasticity or expandability during dry distillation and, in turn, the obtained coke has an excellent appearance and can be discharged from the dry distillation unit.

[0073][0073]

Как описано выше, кокс, полученный с помощью осуществления сухой перегонки смеси, содержащей беззольный уголь, окисленный беззольный уголь, полученный с помощью окислительной обработки беззольного угля, и сырой нефтяной кокс, в которой, относительно 100 массовых частей всего беззольного угля, окисленного беззольного угля и сырого нефтяного кокса, содержание беззольного угля составляет от 5 до 40 массовых частей, и общее содержание беззольного угля и окисленного беззольного угля составляет от 30 до 70 массовых частей, является коксом с высокой чистотой и высокой насыпной плотностью и успешным улучшением описанных выше термопластичности и расширяемости, которые могут представлять проблему в случае использования беззольного угля.As described above, coke obtained by dry distillation of a mixture containing ashless coal, oxidized ashless coal obtained by oxidative treatment of ashless coal, and crude petroleum coke, in which, relative to 100 mass parts of all ashless coal, oxidized ashless coal and crude petroleum coke, the ashless coal content is from 5 to 40 mass parts, and the total ashless coal and oxidized ashless coal content is from 30 to 70 mass parts, is a coke with a high purity and high bulk density and improved success thermoplasticity and extensibility described above, which may present a problem in case of using the ashless coal.

ПримерыExamples

[0074][0074]

Настоящее изобретение описано более подробно ниже со ссылкой на примеры, но настоящее изобретение, разумеется, не ограничивается следующими примерами и может быть осуществлено с надлежащим образом сделанными изменениями, при условии, что они находятся в соответствии с описанной выше и ниже сущностью изобретения, и все они не выходят за пределы объема настоящего изобретения.The present invention is described in more detail below with reference to examples, but the present invention, of course, is not limited to the following examples and can be carried out with the appropriate changes, provided that they are in accordance with the above and below the essence of the invention, and all of them not fall outside the scope of the present invention.

[0075][0075]

(Получение беззольного угля)(Getting ashless coal)

(Стадия нагревания суспензии: S1)(Stage of heating the suspension: S1)

С 5 кг угольного сырья (битуминозного угля) смешивали ароматический растворитель (1-метилнафталин (производимый Nippon Steel Chemical Co., Ltd.)) в количестве (20 кг), превышающем в четыре раза количество угольного сырья, для приготовления суспензии. В данной суспензии создавали давление азота до 1,2 МПа и подвергали термической обработке (экстракции с нагреванием) в автоклаве, имеющем внутренний объем 30 л, при 370°С в течение 1 ч.An aromatic solvent (1-methylnaphthalene (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.)) was mixed with 5 kg of coal raw material (bituminous coal) in an amount (20 kg) four times the amount of coal raw material to prepare a suspension. In this suspension, a nitrogen pressure of up to 1.2 MPa was created and subjected to heat treatment (extraction with heating) in an autoclave having an internal volume of 30 L at 370 ° C for 1 h.

[0076][0076]

(Стадия разделения: S2)(Separation step: S2)

Полученную суспензию разделяли на жидкий супернатант и твердофазный концентрат в баке гравитационного осаждения, поддерживаемом при такой же температуре и давлении.The resulting suspension was separated into a liquid supernatant and a solid phase concentrate in a gravitational deposition tank maintained at the same temperature and pressure.

[0077][0077]

(Стадия получения беззольного угля: S3)(Ashless coal production step: S3)

Полученный жидкий супернатант далее отфильтровывали (нержавеющий сетчатый фильтр с размером отверстий 1 мкм) для получения раствора беззольного угля. Ароматический растворитель отделяли и извлекали из раствора беззольного угля с помощью способа перегонки для получения беззольного угля. Полученный беззольный уголь тонко измельчали, чтобы он проходил через сито с размером отверстий 3 мм, - таким образом получали беззольный уголь.The resulting liquid supernatant was then filtered (stainless steel mesh filter with a hole size of 1 μm) to obtain an ashless coal solution. The aromatic solvent was separated and recovered from an ashless coal solution using a distillation method to produce ashless coal. The ashless coal obtained was finely ground so that it passed through a sieve with a hole size of 3 mm, thus obtaining ashless coal.

[0078][0078]

(Измерение содержания серы)(Sulfur measurement)

В данном беззольном угле измеряли концентрацию серы с помощью способа, описанного в JIS M 8122. В результате, содержание серы беззольного угля составляло 0,5% масс.In this ashless coal, the sulfur concentration was measured using the method described in JIS M 8122. As a result, the sulfur content of ashless coal was 0.5% of the mass.

[0079][0079]

(Получение кокса)(Getting coke)

[0080][0080]

(Стадия окисления: С1)(Oxidation step: C1)

Часть беззольного угля тонко измельчали, чтобы он проходил через сито с размером отверстий 0,5 мм. Тонко измельченный беззольный уголь нагревали в воздушной атмосфере до заранее заданной температуры, приведенной в таблице 1, и выдерживали при этой температуре в течение заданного времени, тем самым осуществляя окислительную обработку (в таблице 1 - «Условия окисления»). После окислительной обработки беззольному углю давали возможность охладиться до комнатной температуры, - таким образом получали окисленный беззольный уголь.Part of ashless coal was finely ground so that it passed through a sieve with a hole size of 0.5 mm. Finely ground ashless coal was heated in an air atmosphere to a predetermined temperature, shown in table 1, and kept at this temperature for a predetermined time, thereby carrying out oxidative treatment (in table 1 - “Oxidation conditions”). After the oxidizing treatment, ashless coal was allowed to cool to room temperature, thereby producing oxidized ashless coal.

При этом в беззольном угле и окисленном беззольном угле измеряли концентрацию кислорода перед и после окислительной обработки в соответствии с JIS M 8813 и вычисляли процент увеличения кислорода окисленного беззольного угля. Результаты представлены в таблице 1 (в таблице 1 - «Процент увеличения кислорода»).Moreover, in ashless coal and oxidized ashless coal, the oxygen concentration was measured before and after the oxidation treatment in accordance with JIS M 8813 and the percentage of oxygen increase in the oxidized ashless coal was calculated. The results are presented in table 1 (in table 1 - "Percentage of oxygen increase").

[0081][0081]

(Сырой нефтяной кокс)(Crude Petroleum Coke)

Коммерчески доступный сырой нефтяной кокс (содержание летучих веществ: 9,5% масс., содержание серы: 3,1% масс.) тонко измельчали, чтобы он проходил через сито с размером отверстий 10 мм.Commercially available crude petroleum coke (volatiles: 9.5% by mass, sulfur content: 3.1% by mass) was finely ground to pass through a sieve with a hole size of 10 mm.

[0082][0082]

(Стадия смешивания углеродного сырьевого материала: С2)(Stage mixing carbon raw material: C2)

Беззольный уголь (в таблице - «А»), окисленный беззольный уголь (в таблице - «B»), и сырой нефтяной кокс (в таблице - «C») смешивали в заданном отношении, приведенном в таблице 1 (в таблице 1 - «Отношение смешивания сырьевых материалов») для получения смеси.Ashless coal (in the table - “A”), oxidized ashless coal (in the table - “B”), and crude petroleum coke (in the table - “C”) were mixed in the given ratio shown in table 1 (in table 1 - “ The ratio of mixing raw materials ”) to obtain a mixture.

[0083][0083]

Здесь, в №16, беззольный уголь, подвергнутый окислительной обработке, рассматривался как беззольный уголь, поскольку процент увеличения кислорода составлял менее 2% (1,50%). Соответственно, хотя отношение смешивания для №16 составляло A:B:C=50 (20% масс. беззольного угля, не подвергавшегося окислительной обработке, плюс 30% масс. беззольного угля, имеющего процент увеличения кислорода 1,5%):0:50, для того чтобы показать элементы отношения смешивания для №16, в целях удобства, отношение смешивания («20») беззольного угля, не подвергавшегося окислительной обработке, показано в колонке таблицы для A, и отношение смешивания («30») беззольного угля, имеющего процент увеличения кислорода 1,5% несмотря на проведенную окислительную обработку, показано в колонке для B.Here, in No. 16, ashless coal subjected to oxidative treatment was considered as ashless coal, since the percentage of oxygen increase was less than 2% (1.50%). Accordingly, although the mixing ratio for No. 16 was A: B: C = 50 (20% by weight of ashless coal not oxidized, plus 30% by weight of ashless coal having a percentage increase in oxygen of 1.5%): 0:50 , in order to show the elements of the mixing ratio for No. 16, for convenience, the mixing ratio (“20”) of ashless coal not subjected to oxidative treatment is shown in the table column for A, and the mixing ratio (“30”) of ashless coal having percentage increase in oxygen 1.5% despite oxidative brabotku shown in the column for B.

[0084][0084]

(Стадия формования: С3)(Forming step: C3)

В отношении части смесей (№№7-12 и №15; в таблице - «Наличие или отсутствие формования»=выполнено), формованный продукт получали в следующих условиях:In relation to part of the mixtures (No. 7-12 and No. 15; in the table - “The presence or absence of molding” = completed), the molded product was obtained under the following conditions:

Способ формования: уплотнение прокаткойForming Method: Rolling Seal

Температура валка: 100°СRoll temperature: 100 ° C

Диаметр валка: 162 ммRoll Diameter: 162 mm

Ширина валка: 60 мм (пирамидальная канавка)Roll width: 60 mm (pyramidal groove)

Ширина между валками: 2 ммWidth between rolls: 2 mm

Скорость вращения валка: 15 об/минRoll rotation speed: 15 rpm

Линейное давление: 3 т/смLine pressure: 3 t / cm

[0085][0085]

(Стадия сухой перегонки: C4)(Stage dry distillation: C4)

Смесь (№№1-6, №13, №14 и №№16-25) и формованный продукт (№№7-12 и №15) подвергали обработке сухой перегонкой в камерной печи (№№1-6 и №№15-25) или во вращающейся печи (№№7-14).The mixture (No. 1-6, No. 13, No. 14 and No. 16-25) and the molded product (No. 7-12 and No. 15) were subjected to dry distillation treatment in a chamber furnace (No. 1-6 and No. 15 -25) or in a rotary kiln (No. 7-14).

[0086][0086]

(Обработка сухой перегонкой в камерной печи)(Dry distillation treatment in a chamber furnace)

Смесь (№№1-6 и №№16-25) или формованный продукт (№15) помещали в графитовый тигель, имеющий внутренний объем 1000 мл, для получения удельной насыпной плотности 0,85 г/см3, с последующим нагреванием до 1000°C со скоростью 3°C/мин в атмосфере азота, и выдерживали при этой температуре в течение 5 ч для осуществления сухой перегонки, таким образом получая кокс.The mixture (No. 1-6 and No. 16-25) or the molded product (No. 15) was placed in a graphite crucible having an internal volume of 1000 ml to obtain a specific bulk density of 0.85 g / cm 3 , followed by heating to 1000 ° C at a rate of 3 ° C / min in a nitrogen atmosphere, and held at this temperature for 5 hours to effect dry distillation, thereby producing coke.

[0087][0087]

(Обработка сухой перегонкой во вращающейся печи)(Dry distillation treatment in a rotary kiln)

Смесь (№13 и №14) или формованный продукт (№№7-12) вводили в нагретую вращающуюся печь (диаметр: 200 мм, общая длина: 4000 мм) при скорости введения 1 кг/1. Что касается температуры нагревания вращающейся печи, температуру приводили к температуре на входе 400°C и температуре на выходе 1000°C. Выдерживали при указанной выше температуре в течение 60 мин в атмосфере азота для осуществления сухой перегонки, таким образом получая кокс.A mixture (No. 13 and No. 14) or a molded product (No. 7-12) was introduced into a heated rotary kiln (diameter: 200 mm, total length: 4000 mm) at a feed rate of 1 kg / 1. Regarding the heating temperature of the rotary kiln, the temperature was brought to an inlet temperature of 400 ° C and an outlet temperature of 1000 ° C. It was held at the above temperature for 60 minutes in a nitrogen atmosphere to effect dry distillation, thereby producing coke.

[0088][0088]

(Способ оценки)(Evaluation Method)

В полученном коксе измеряли удельную насыпную плотность, содержание серы, внешний вид, и наличие или отсутствие прилипания внутри установки.In the obtained coke, the specific bulk density, sulfur content, appearance, and the presence or absence of adhesion inside the unit were measured.

[0089][0089]

(Удельная насыпная плотность) (в таблице - «Удельная насыпная плотность после сухой перегонки (г/см3)»)(Specific bulk density) (in the table - “Specific bulk density after dry distillation (g / cm 3 )”)

Деревянный кубический контейнер, одна сторона которого составляла 100 мм, наполняли коксом, и удельную насыпную плотность определяли на основе сухой массы (W: г) кокса, которым заполняли контейнер. В данном примере кокс считали «подходящим», если удельная насыпная плотность составляла 0,53 г/см3 или более.A wooden cubic container, one side of which was 100 mm, was filled with coke, and the specific bulk density was determined based on the dry weight (W: g) of coke with which the container was filled. In this example, coke was considered “suitable” if the specific bulk density was 0.53 g / cm 3 or more.

[0090][0090]

(Содержание серы) (в таблице - «Содержание серы после сухой перегонки (%)»)(Sulfur content) (in the table - “Sulfur content after dry distillation (%)”)

Концентрацию серы кокса измеряли таким же образом, как и для беззольного угля. В данном примере кокс считали подходящим, если содержание серы составляло 2,0% или менее.The coke sulfur concentration was measured in the same manner as for ashless coal. In this example, coke was considered suitable if the sulfur content was 2.0% or less.

[0091][0091]

(Внешний вид, наличие или отсутствие прилипания внутри установки) (в таблице - «Характеристики кокса»)(Appearance, presence or absence of adhesion inside the unit) (in the table - “Characteristics of coke”)

Внешний вид кокса наблюдали визуально и оценивали. В случае осуществления обработки сухой перегонкой в камерной печи (№№1-6 и №№15-25): кокс, который был агломератообразным, считали «превосходным» (в таблице - «Пр») кокс, который был агломератообразным, но с незначительным расширением (удельная насыпная плотность: 0,53 г/см3 или более и менее 0,7 г/см3), считали «подходящим» (в таблице - «П»); кокс, который был порошкообразным, считали «неподходящим» (в таблице - «Н»); и кокс, который прилипал и не мог быть выгружен (в таблице - «Н1»), или который расширялся (в таблице - «Н2»), также считали «неподходящим». Внешний вид ранжировали в порядке предпочтения Пр>П>(Н, Н1, Н2).The appearance of coke was observed visually and evaluated. In the case of dry distillation treatment in a chamber furnace (No. 1-6 and No. 15-25): coke, which was agglomerate-like, was considered “excellent” (in the table - “Pr”) coke, which was agglomerate-like, but with little expansion (specific bulk density: 0.53 g / cm 3 or more and less than 0.7 g / cm 3 ), considered "suitable" (in the table - "P"); coke, which was powdered, was considered "inappropriate" (in the table - "H"); and coke, which stuck and could not be unloaded (in the table, “H1”), or which expanded (in the table, “H2”), was also considered “inappropriate”. Appearance was ranked in order of preference Pr>P> (H, H1, H2).

[0092][0092]

В случае осуществления обработки сухой перегонкой во вращающейся печи (№№7-14): кокс, который был слоистым и не проявлял расширения, растрескивания, выкрошивания или осыпания, считали «подходящим» (в таблице - «П»); кокс, который был порошкообразным или проявлял расширение, растрескивание, выкрошивание или осыпание, считали «неподходящим» (в таблице - «Н»); и кокс, который прилипал и не мог быть выгружен, также считали «неподходящим» (в таблице - «Н1»). Внешний вид ранжировали в порядке предпочтения П>(Н, Н1).In the case of processing by dry distillation in a rotary kiln (No. 7-14): coke, which was layered and did not show expansion, cracking, crumbling or shedding, was considered “suitable” (in the table - “P”); coke, which was powdery or showed expansion, cracking, crumbling or shedding, was considered "inappropriate" (in the table - "H"); and coke, which was sticky and could not be unloaded, was also considered "inappropriate" (in the table - "H1"). Appearance was ranked in order of preference P> (H, H1).

[0093][0093]

Таблица 1Table 1 No. Условия окисленияOxidation conditions Процент увеличения кисло-родаPercentage Increase Отношение смешивания сырьевых материалов,
A/B/C
(% масс.)
Mixing ratio of raw materials,
A / B / C
(% wt.)
A+BA + B Наличие или отсутствие формованияThe presence or absence of molding Способ сухой перегонкиDry distillation method Удельная насыпная плотность после сухой перегонки (г/см3)The specific bulk density after dry distillation (g / cm 3 ) Содержание
серы после сухой
перегонки
(%)
Content
sulfur after dry
distillation
(%)
Характеристики коксаCharacteristics of Coke
1one 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 4/48/484/48/48 5252 нетno камерная печьchamber furnace 0,450.45 1,61,6 НN
22 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 5/47/485/47/48 5252 нетno камерная печьchamber furnace 0,750.75 1,71.7 ПрEtc
33 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 10/40/5010/40/50 50fifty нетno камерная печьchamber furnace 0,720.72 1,71.7 ПрEtc
4four 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 20/30/5020/30/50 50fifty нетno камерная печьchamber furnace 0,790.79 1,71.7 ПрEtc
55 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 40/10/5040/10/50 50fifty нетno камерная печьchamber furnace 0,630.63 1,71.7 ПP
66 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 42/10/4842/10/48 5252 нетno камерная печьchamber furnace 0,490.49 1,51,5 Н2H2
77 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 4/48/484/48/48 5252 выполненоdone вращающаяся печьrotary kiln 0,390.39 1,61,6 НN
88 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 5/47/485/47/48 5252 выполненоdone вращающаяся печьrotary kiln 0,580.58 1,61,6 ПP
99 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 10/40/5010/40/50 50fifty выполненоdone вращающаяся печьrotary kiln 0,740.74 1,71.7 ПP
1010 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 20/30/5020/30/50 50fifty выполненоdone вращающаяся печьrotary kiln 0,810.81 1,61,6 ПP
11eleven 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 40/10/5040/10/50 50fifty выполненоdone вращающаяся печьrotary kiln 0,530.53 1,61,6 ПP
1212 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 42/10/4842/10/48 5252 выполненоdone вращающаяся печьrotary kiln -- 1,51,5 Н1H1
1313 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 10/40/5010/40/50 50fifty нетno вращающаяся печьrotary kiln 0,400.40 1,71.7 НN
14fourteen 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 20/30/5020/30/50 50fifty нетno вращающаяся печьrotary kiln -- 1,61,6 Н1H1
15fifteen 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 20/30/5020/30/50 50fifty выполненоdone камерная печьchamber furnace 0,810.81 1,61,6 ПрEtc
1616 200°C, 0,3 ч200 ° C, 0.3 h 1,50%1.50% 20/30*/5020/30 * / 50 50fifty нетno камерная печьchamber furnace 0,520.52 1,71.7 Н2H2 1717 200°C, 0,5 ч200 ° C, 0.5 h 2%2% 20/30/5020/30/50 50fifty нетno камерная печьchamber furnace 0,670.67 1,71.7 ПP 18eighteen 300°C, 0,5 ч300 ° C, 0.5 h 6%6% 20/30/5020/30/50 50fifty нетno камерная печьchamber furnace 0,770.77 1,61,6 ПрEtc 1919 300°С,
1 ч
300 ° C
1 hour
10%10% 20/30/5020/30/50 50fifty нетno камерная печьchamber furnace 0,720.72 1,51,5 ПрEtc
20twenty 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 20/20/6020/20/60 4040 нетno камерная печьchamber furnace 0,790.79 1,81.8 ПрEtc
2121 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 20/10/7010/10/70 30thirty нетno камерная печьchamber furnace 0,820.82 1,91.9 ПрEtc
2222 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 20/5/7520/5/75 2525 нетno камерная печьchamber furnace 0,810.81 2,12.1 ПрEtc
2323 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 20/40/4020/40/40 6060 нетno камерная печьchamber furnace 0,890.89 1,31.3 ПрEtc
2424 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 20/50/3020/50/30 7070 нетno камерная печьchamber furnace 0,920.92 1,11,1 ПрEtc
2525 200°С,
1 ч
200 ° C
1 hour
3%3% 20/60/2020/60/20 8080 нетno камерная печьchamber furnace 0,910.91 0,80.8 ПрEtc

[0094][0094]

Как показано в таблице 1, в №№2-5, №№8-11, №15, №№17-21, №23 и №24, удовлетворяющих заданным требованиям настоящего изобретения, кокс был высокой чистоты с содержанием серы 2,0% или менее, и его удельная насыпная плотность также была высокой. Кроме того, расширение и т.п., в ходе обработки сухой перегонкой было в значительной степени подавлено, и характеристики кокса были хорошими. При этом в №5, где отношение смешивания беззольного угля было высоким, кокс слегка расширялся. В №17, где процент увеличения кислорода был ниже, чем в других случаях, облагораживание окисленного беззольного угля было хуже по сравнению с другими случаями, и кокс слегка расширялся.As shown in table 1, in No. 2-5, No. 8-11, No. 15, No. 17-21, No. 23 and No. 24, satisfying the specified requirements of the present invention, the coke was of high purity with a sulfur content of 2.0 % or less, and its specific bulk density was also high. In addition, expansion and the like during the dry distillation treatment were largely suppressed and the coke performance was good. Moreover, in No. 5, where the mixing ratio of ashless coal was high, coke was slightly expanded. In No. 17, where the percentage increase in oxygen was lower than in other cases, the refinement of oxidized ashless coal was worse compared to other cases, and the coke was slightly expanded.

[0095][0095]

№1 представляет случай, когда отношение смешивания беззольного угля было низким. В этом случае, поскольку содержание беззольного угля, служащего связующим, было мало, - кокс становился порошкообразным при обработке сухой перегонкой.No. 1 represents the case when the mixing ratio of ashless coal was low. In this case, since the content of ashless coal, which serves as a binder, was small, the coke became powdery during dry distillation treatment.

[0096][0096]

№6 представляет случай, когда отношение смешивания беззольного угля было высоким. В этом случае, поскольку содержание беззольного угля было большим, расширение, произошедшее во время обработки сухой перегонкой, не только привело к образованию губкообразного (пористого) кокса, но также значительно снизило удельную насыпную плотность.No. 6 represents the case when the mixing ratio of ashless coal was high. In this case, since the ashless coal content was large, the expansion that occurred during dry distillation treatment not only led to the formation of sponge-like (porous) coke, but also significantly reduced the specific bulk density.

[0097][0097]

№7 представляет случай, когда отношение смешивания беззольного угля было низким. В этом случае, поскольку содержание беззольного угля было мало, - происходило превращение в порошок во вращающейся печи в процессе обработки сухой перегонкой.No. 7 represents the case when the mixing ratio of ashless coal was low. In this case, since the ashless coal content was low, there was a transformation into a powder in a rotary kiln during dry distillation processing.

[0098][0098]

№12 представляет случай, когда отношение смешивания беззольного угля было высоким. В этом случае, не только беззольный уголь плавился во время сухой перегонки, но также формованный продукт был вспененным и расширившимся, и в результате кокс прилипал к внутренней стенке вращающейся печи и не мог быть выгружен.No. 12 represents the case when the mixing ratio of ashless coal was high. In this case, not only ashless coal melted during dry distillation, but also the molded product was foamed and expanded, and as a result, the coke adhered to the inner wall of the rotary kiln and could not be unloaded.

[0099][0099]

№ 13 представляет случай, когда смесь не подвергалась формованию, и порошок непосредственно подвергался сухой перегонке во вращающейся печи. В этом случае, поскольку адекватное давление не было приложено к смеси во время сухой перегонки, окисленный беззольный уголь и сырой нефтяной кокс не могли быть в достаточной степени связаны, и кокс остался в форме порошка.No. 13 represents a case where the mixture was not molded and the powder was directly subjected to dry distillation in a rotary kiln. In this case, since adequate pressure was not applied to the mixture during dry distillation, oxidized ashless coal and crude petroleum coke could not be sufficiently bound, and the coke remained in powder form.

[0100][0100]

№ 14 представляет случай, когда смесь не подвергалась формованию, и порошок непосредственно подвергался сухой перегонке во вращающейся печи. В этом случае окисленный беззольный уголь и сырой нефтяной кокс не могли быть в достаточной степени связаны, аналогично случаю № 13, и поскольку содержание беззольного угля было увеличено и больше, чем в случае № 13, кокс прилипал к внутренней стенке вращающейся печи благодаря расплавленному и расширившемуся беззольному углю и не мог быть выгружен.No. 14 represents the case where the mixture was not molded and the powder was directly subjected to dry distillation in a rotary kiln. In this case, the oxidized ashless coal and crude petroleum coke could not be sufficiently connected, similarly to case No. 13, and since the ashless coal content was increased and more than in case No. 13, the coke adhered to the inner wall of the rotary kiln due to the molten and expanded ashless coal and could not be unloaded.

[0101][0101]

№ 16 представляет случай, когда время окисления было коротким относительно температуры окисления и, в свою очередь, процент увеличения кислорода был низким. В этом случае, поскольку содержание беззольного угля (всего беззольного угля и беззольного угля, который подвергался окислительной обработке, но имел процент увеличения кислорода менее 2,0%) было слишком большим без содержания окисленного беззольного угля, в котором процент увеличения кислорода беззольного угля составлял 2,0% или более, беззольный уголь вспенивался и расширялся в ходе обработки сухой перегонкой, и удельная насыпная плотность была пониженной.No. 16 represents the case when the oxidation time was short relative to the oxidation temperature and, in turn, the percentage increase in oxygen was low. In this case, since the content of ashless coal (all ashless coal and ashless coal, which was subjected to oxidative treatment, but had an oxygen increase percentage of less than 2.0%) was too large without the content of oxidized ashless coal, in which the percentage of oxygen increase in ashless coal was 2 , 0% or more, ashless coal foamed and expanded during dry distillation treatment, and the specific bulk density was reduced.

[0102][0102]

№22 представляет случай, когда отношение смешивания сырого нефтяного кокса было высоким. В этом случае содержание серы после сухой перегонки было большим, и чистота кокса была низкой.No. 22 represents a case where the mixing ratio of crude petroleum coke was high. In this case, the sulfur content after dry distillation was large, and the purity of coke was low.

[0103][0103]

№25 (сравнительный пример) представляет случай, когда отношение смешивания сырого нефтяного кокса было низким. В этом случае был получен кокс, имеющий низкое содержание серы и высокую удельную насыпную плотность, но поскольку отношение смешивания сырого нефтяного кокса было низким, - кокс являлся дорогим.No. 25 (comparative example) represents a case where the mixing ratio of crude petroleum coke was low. In this case, coke was obtained having a low sulfur content and a high specific bulk density, but since the mixing ratio of crude petroleum coke was low, coke was expensive.

[0104][0104]

Хотя изобретение было подробно описано со ссылкой на конкретные варианты его осуществления, для специалиста в данной области техники будет очевидно, что в них может быть сделано множество изменений и модификаций без отклонения от сущности и объема изобретения.Although the invention has been described in detail with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and modifications can be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

Данная заявка основана на японской патентной заявке № 2013-251219, поданной 4 декабря 2013, содержание которой включено в настоящее описание посредством ссылки.This application is based on Japanese Patent Application No. 2013-251219, filed December 4, 2013, the contents of which are incorporated herein by reference.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

[0105][0105]

В настоящем изобретении кокс, подходящий, например, в качестве восстановительного материала для цветной металлургии, может быть получен при низких затратах.In the present invention, coke, suitable, for example, as a reducing material for non-ferrous metallurgy, can be obtained at low cost.

Claims (20)

1. Способ получения кокса, включающий осуществление сухой перегонки смеси, содержащей:1. The method of producing coke, including the implementation of dry distillation of a mixture containing: беззольный уголь;ashless coal; окисленный беззольный уголь, полученный с помощью окислительной обработки беззольного угля; иoxidized ashless coal obtained by oxidizing treatment of ashless coal; and сырой нефтяной кокс,crude petroleum coke, в которой, относительно 100 массовых частей всего беззольного угля, окисленного беззольного угля и сырого нефтяного кокса,in which, relative to 100 mass parts of all ashless coal, oxidized ashless coal and crude petroleum coke, содержание беззольного угля составляет от 5 до 40 массовых частей, иashless coal content is from 5 to 40 parts by weight, and общее содержание беззольного угля и окисленного беззольного угля составляет от 30 до 70 массовых частей.the total content of ashless coal and oxidized ashless coal is from 30 to 70 mass parts. 2. Способ получения кокса по п.1, в котором смесь подвергают формованию и после этого осуществляют сухую перегонку.2. The method of producing coke according to claim 1, in which the mixture is subjected to molding and then carry out dry distillation. 3. Способ получения кокса по п.1 или 2, в котором процент увеличения кислорода окисленного беззольного угля составляет от 2 до 10%.3. The method of producing coke according to claim 1 or 2, in which the percentage increase in oxygen of oxidized ashless coal is from 2 to 10%. 4. Способ получения кокса по п.1, в котором окислительная обработка представляет собой окисление воздухом.4. The method for producing coke according to claim 1, wherein the oxidative treatment is air oxidation. 5. Способ получения кокса по п.1, в котором окислительная обработка осуществляется при температуре 150°C или выше и менее температуры воспламенения.5. The method of producing coke according to claim 1, in which the oxidative treatment is carried out at a temperature of 150 ° C or higher and less than the ignition temperature. 6. Способ получения кокса по п.1, в котором сухая перегонка осуществляется в камерной печи.6. The method of producing coke according to claim 1, in which the dry distillation is carried out in a chamber furnace. 7. Способ получения кокса по п.2, в котором сухая перегонка осуществляется во вращающейся печи.7. The method of producing coke according to claim 2, in which dry distillation is carried out in a rotary kiln. 8. Кокс, полученный с помощью осуществления сухой перегонки смеси, содержащей:8. Coke obtained by dry distillation of a mixture containing: беззольный уголь;ashless coal; окисленный беззольный уголь, полученный с помощью окислительной обработки беззольного угля; иoxidized ashless coal obtained by oxidizing treatment of ashless coal; and сырой нефтяной кокс,crude petroleum coke, в которой, относительно 100 массовых частей всего беззольного угля, окисленного беззольного угля и сырого нефтяного кокса,in which, relative to 100 mass parts of all ashless coal, oxidized ashless coal and crude petroleum coke, содержание беззольного угля составляет от 5 до 40 массовых частей, иashless coal content is from 5 to 40 parts by weight, and общее содержание беззольного угля и окисленного беззольного угля составляет от 30 до 70 массовых частей. the total content of ashless coal and oxidized ashless coal is from 30 to 70 mass parts.
RU2016121157A 2013-12-04 2014-11-26 Method for coke production and coke RU2633584C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-251219 2013-12-04
JP2013251219A JP6014012B2 (en) 2013-12-04 2013-12-04 Coke production method and coke
PCT/JP2014/081285 WO2015083594A1 (en) 2013-12-04 2014-11-26 Method for producing coke, and coke

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2633584C1 true RU2633584C1 (en) 2017-10-13

Family

ID=53273357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121157A RU2633584C1 (en) 2013-12-04 2014-11-26 Method for coke production and coke

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20160257887A1 (en)
JP (1) JP6014012B2 (en)
CN (1) CN105765034B (en)
CA (1) CA2928325C (en)
RU (1) RU2633584C1 (en)
WO (1) WO2015083594A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210355386A1 (en) * 2017-07-18 2021-11-18 Ekomatter Ip Holdings 1 Llc Custom Coke Production

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU966109A1 (en) * 1979-07-06 1982-10-15 Институт горючих ископаемых Method for thermal treatment of coal
RU2350643C1 (en) * 2007-12-26 2009-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный вечерний металлургический институт Method for production of coke and device for its realisation
JP2009144130A (en) * 2007-11-22 2009-07-02 Kobe Steel Ltd Method for manufacturing carbonaceous raw material, method for manufacturing coke, and coke
CN101880541A (en) * 2010-06-25 2010-11-10 神华集团有限责任公司 Method for producing primary metallurgical coke by using 1/3 charred coal in west Mongolia region as main blending coal
EA017444B1 (en) * 2007-12-12 2012-12-28 Оутотек Ойй Process and plant for producing char and fuel gas

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3933443A (en) * 1971-05-18 1976-01-20 Hugo Lohrmann Coking component
US3997422A (en) * 1975-06-20 1976-12-14 Gulf Oil Corporation Combination coal deashing and coking process
US5423951A (en) * 1991-12-17 1995-06-13 Wienert; Fritz O. Process of continuously making coke of high density and strength
CN1153810A (en) * 1996-10-25 1997-07-09 翼城县煤炭工业管理局 Cast coke briquette produced with anthracite and its production process
AUPS037402A0 (en) * 2002-02-07 2002-02-28 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation A process for producing metallurgical coke
JP5241105B2 (en) * 2007-01-16 2013-07-17 株式会社神戸製鋼所 Coke manufacturing method and pig iron manufacturing method
JP5280072B2 (en) * 2008-03-10 2013-09-04 株式会社神戸製鋼所 Coke production method
JP4660608B2 (en) * 2009-06-22 2011-03-30 株式会社神戸製鋼所 Carbon material manufacturing method
JP6017371B2 (en) * 2013-04-26 2016-11-02 株式会社神戸製鋼所 Ashless coal manufacturing method and carbon material manufacturing method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU966109A1 (en) * 1979-07-06 1982-10-15 Институт горючих ископаемых Method for thermal treatment of coal
JP2009144130A (en) * 2007-11-22 2009-07-02 Kobe Steel Ltd Method for manufacturing carbonaceous raw material, method for manufacturing coke, and coke
EA017444B1 (en) * 2007-12-12 2012-12-28 Оутотек Ойй Process and plant for producing char and fuel gas
RU2350643C1 (en) * 2007-12-26 2009-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный вечерний металлургический институт Method for production of coke and device for its realisation
CN101880541A (en) * 2010-06-25 2010-11-10 神华集团有限责任公司 Method for producing primary metallurgical coke by using 1/3 charred coal in west Mongolia region as main blending coal

Also Published As

Publication number Publication date
CN105765034A (en) 2016-07-13
WO2015083594A1 (en) 2015-06-11
JP6014012B2 (en) 2016-10-25
US20180320083A1 (en) 2018-11-08
CN105765034B (en) 2017-09-22
US20160257887A1 (en) 2016-09-08
CA2928325A1 (en) 2015-06-11
JP2015108065A (en) 2015-06-11
CA2928325C (en) 2018-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5342794B2 (en) Carbon material manufacturing method
WO2010150685A1 (en) Method for producing carbon materials
WO2012118151A1 (en) Method for producing carbon material
WO2008044728A1 (en) Method for production of ashless coal
JP5314299B2 (en) Production method of ashless coal
AU2013226908B2 (en) Coal blend briquette and process for producing same, and coke and process for producing same
WO2015178386A1 (en) Method for producing carbon material, and carbon material
JP5128351B2 (en) Carbon material manufacturing method
RU2633584C1 (en) Method for coke production and coke
JP5390977B2 (en) Iron ore-containing coke and method for producing the iron ore-containing coke
JP5559628B2 (en) Manufacturing method of coke for steel making
RU2628606C1 (en) Method of manufacturing carbon material and carbon material
JP5449685B2 (en) Method for producing highly reactive coke
JP6719342B2 (en) Method for producing coke for iron making and method for producing pig iron
JPS5910931B2 (en) Method for manufacturing spherical carbon molded bodies

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201127