SU1703674A1

SU1703674A1 - Шихта дл получени металлургического кокса

Info

Publication number: SU1703674A1
Application number: SU894663778A
Authority: SU
Inventors: Павел Владимирович Карножицкий; Игорь Трофимович Селянко; Людмила Яковлевна Филипенко; Юрий Борисович Америк; Александр Александрович Батурин; Николай Альфредович Платэ; Юрий Семенович Васильев; Лидия Васильевна Юрина; Саламбек Наибович Хаджиев; Хусаин Магометович Кадиев
Original assignee: Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина; Институт нефтехимического синтеза им.А.В.Топчиева
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1992-01-07

Description

Изобретение относитс к шихтовым материалам и может быть использовано в коксохимии при производстве металлургического кокса.

Целью изобретени вл етс повышение механической прочности кокса,

Поставленна цель достигаетс тем. что шихта дл получени металлургического кокса, включающа газовые, жирные, коксовые , отощенно-спекающиес угли и железо- содержащую спекающую добавку, в качестве спекающей добавки содержит остатки процесса термообработки сернистых гудронов в присутствии железорудного концентрата (ЖРК) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Остатки процесса термообработки сернистых гудронов

в присутствии

железорудного концентрата2-4

Газовые угли45-55 Жирные угли 17-25 Коксовые угли 10-15 Отощенно-спекающиес угли Остальное Одним из направлений углублени переработки нефти за счет вовлечени в неф- тепереработку т желых нефт ных остатков вл етс процесс термооблагоражпвани гудронов в присутствии носителей с большой удельной поверхностью. Процесс осуществл етс при 410-430°С в течение 30-120 мин. когда интенсивно протекают процессы деструкции и поликонденсамш. позвол ющие получать до 65% дистилт т- ных фракций с концом кипени 540 С и остаток , представл ющий собой мезогенный пек. который может быть использован Б качестве спекающей добавки в смеси с носителем или после отделени последнего.

vj О СО О

XJ

Мезогенные свойства остатков представлены в табл. 1.

Глубина отбора дистилл тных фракций (до 540°С) обусловлена необходимостью получени максимального количества светлых продуктов, которые в дальнейшем могут быть переработаны в высококачественное топливо, масла и др.

Снижение температуры термообработки сырь ниже указанного предела приводит к резкому замедлению процессов деструкции и конденсации, и следовательно , к существенному увеличению времени пребывани сырь в реакторе. При температурах выше 430°С процесс характеризуетс повышенным газо- и коксообразованием, что приводит к снижению выхода дистилл тов с концом кипени 540°С. Остатки, полученные в этих усдови х. содержат. кроме носител , значительное ксличество полукокса (до 50% от остатка), который ухудшает спекающие характеристики всей системы, так как не обладает спекающими свойствами.

В процессе термообработки наиболее реакционные компоненты т желого нефт ного сырь - асфальтены и часть смол, хемо- сорбируютс на поверхности носител в виде полукокса. Вместе с асфальтенами и смолами на поверхности носител осаждаетс больша часть металлов (ванадий и никель ), содержащихс в сырье и вл ющихс дами катализаторов переработки т желых остатков. Концентраци ванади на носителе может достигать величины 0.05%. Примен емый в качестве носител железорудный концентрат с размером частиц 0,1 мм имеет большую поверхность, что позвол ет использовать его в количестве не выше 5%. Как следует из табл 2. свойства остатков, полученных в присутствии различных количеств ЖРК. практически одинаковы. Наличие магнитных свойств у ЖРК позвол ет (при необходимости) легко отделить от жидких продуктов реакции методом магнитной сепарации.

Выбор условий проведени процесса (415°С, 60 мин) обусловлен необходимостью получени спекающей добавки с умеренным содержанием образующегос в процессе полукокса и температурой разм гчени до 100°С,что позвол ет использовать различные методы введени ее в шихту (совместное дробление или нанесение в капельно-жидком виде).

Использование указанных остатков в качестве спекающей добавки шихты при за вл емом соотношении компонентов обеспечивает в процессе коксовани последней (при нагреве со скоростью 5°С/мин в интервале температур 490-530°С) формирование в остатке пласт ичной мезофазы, обладающей высокой адгезией к углероду на поверхности остаточных зерен углей. о()условившее образование прочного карбонизированного остатка.

Следствием этого вл етс достижение положительного эффекта, заключающегос в повышении механической прочности кок0 са и расширении угольно-сырьевой базы коксовани посредством использовани отходов процесса глубокой переработки гуд- ронов.

Кроме этого, слабое каталитическое

5 действие окислов железа, содержащихс в предлагаемой добавке, также улучшает ее спекающие свойства и способствует повышению прочности спекани . Это косвенно подтверждаетс тем, что значение индекса

0 Рога только углеводородной части добавки ниже (углеводородна часть добавки 40,5%. добавка 43.2%).

За вл емый состав шихты дл получени металлургического кокса отличаетс от

5 прототипа качественно (использованием в качестве спекающей добавки остатков термообработки в присутствии ЖРК) и количественно (содержанием имеющихс в прототипе компонентов).

0Использование остатков термообработки гудронов в присутствии ЖРК в за вл емом составе обеспечивает последнему усиленное свойство прочности получаемого из него кокса за счет высокой адгезии к

5 углероду на поверхности остаточных зерен углей. В табл. 2 даны некоторые характеристики остатков на основе пека и ЖРК.

Пример. Измельченные угли, качественные характеристики которых предсгав0 лены в табл. 3, смешивают в следующих соотношени х, %: Г 51; Ж 21: К 11; ОС-15, с измельченной до класса крупности не более 3 мм спекающей добавкой в количестве 2%.

5Спекающа добавка - остаток термообработки сернистых гудронов в присутствии ЖРК - имеет следующий элементный состав , мае.%; С 72,3; Н7.7; N0.7; S 2.65; ЖРК 12,65.

0Шихту загружают в цилиндрические реторты из перфорированной жести. Диаметр реторты 130 мм, высота 320 мм. Коксование провод т в печи. Материал кладки печи - динас, ширина камеры коксовани 400 мм

5 обогрев печи - коксовым газом, темперэту ра по оси коксового пирога, перед выдаче 1000°С, период коксовани 15 ч.

Полученный кокс имеет следующие по ка-затели качества, %: П25 92,4; Ию (i-8 прочность пористого тела кокса 77,5.

В табл. 4 приведены марочные составы провер емых смесей с показател ми прочности полученного из них кокса

В примерах 1-6 табл. 4 приведены составы испытанных смесей за вл емой шихты и показатели механической прочности полученного из них кокса.

Примеры 7-9 - составы и прочность кокса из шихты по прототипу.

Анализ данных, приведенных в табл. А. показывает, что предлагаема шихта по сравнению с известной имеет более высокие коксующие свойства и обеспечивает получение кокса, показатели механической прочности которого значительно выше, чем у кокса, полученного из известной шихты. Так, показатель ГЪб, характеризующий дробимость кокса, 92.4-95% (у известной шихты 87%), показатель Ию, характеризующий истираемость кокса, 5.7-6,8% (у известного состава 10,5%), показатели прочности пористого тела кокса 77,5-83.4 против 75%.

Дл подтверждени правильности выбранных граничных значений вводимой в за вл емый состав спекающей добавки были прококсованы смеси, в которых марочный состав углей практически одинаков, а при изменении количества вводимой добавки измен етс только содержание жирных углей,

Данные, полученные при коксовании, приведены в табл. 5 и подтверждают правильность выбранных граничных значений вводимой в состав шихты спекающей добавки .

Оптимальным вл етс введение добавки в количестве 3%. так как при этом получают кокс с максимальными значени ми прочности. Содержание добавки в смеси в количестве более 4% приводит к снижению прочности кокса. Ощутимый эффект от действи добавки про вл етс при расходе последней в количестве 2%.

Преимущества предлагаемой спекающей добавки по сравнению с известными добавками нефт ного просхождени продемонстрированы в табл. 6. Как следует из

этих данных, в рассмотренном р ду спекающих добавок нефт ного происхождени наиболее эффективной вл етс добавка 1. содержаща ЖРК, в присутствии которой формируетс кокс с максимальной прочностью . В присутствии близкой (но не идентичной ) по происхождению и способу получени добавки 3 образуетс кокс с несколько худшими прочностными характеристиками . Сравнение свойств добавки 1 с

добавкой 2, котора по углеводородному составу идентична добавке 1, но не содержит ЖРК, позвол ет сделать вывод о том. что использование добавки 2 приводит к некоторому снижению прочности спекани шихты .

Таким образом, предлагаема шихта обеспечивает получение кокса, по прочности не уступающего коксу, полученному из спекающих углей.

Claims

Формула изобретени

Шихта дл получени металлургического кокса, включающа газовые, жирные, коксовые , отощенно-спекающиес угли и железосодержащую спекающую добавку,

отличающа с тем, что. с целью повышени механической прочности кокса, в качестве спекающей добавки используют остатки процесса термообработки сернистых гудронов в присутствии железорудного

концентрата с температурой разм гчени 80-100°С и температурой кипени выше 530°С при следующем соотношении компонентов в шихте, мас.%:

Спекающа добавка2-4

Газовые угли 45-55 Жирные угли 17-25 Коксовые угли 10-15 Отощенно-спекающиес угли Остальное

Таблица 1

Элементный состав органической части

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Пример

Марочный состав шихты, мас.%

50

50

50

50

50

Примечание. Добавки: 1 - остаток процесса термообработки гудрона в присутствии железорудного концентрата; 2 - углеводородна часть добавки 1; 3 - остаток термокрекинга гудрона при 500°С Р занского НПЗ: 4 - экстракт Кременчугского НПЗ. 5 - гудрон Кременчугского НПЗ.

Таблица 5

Механическа прочность ксжса %

Таблица 6