WO2020256590A1 - Method for producing petroleum-coal tar pitch binder - Google Patents

Method for producing petroleum-coal tar pitch binder Download PDF

Info

Publication number
WO2020256590A1
WO2020256590A1 PCT/RU2020/050010 RU2020050010W WO2020256590A1 WO 2020256590 A1 WO2020256590 A1 WO 2020256590A1 RU 2020050010 W RU2020050010 W RU 2020050010W WO 2020256590 A1 WO2020256590 A1 WO 2020256590A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pitch
coal
coal tar
temperature
oil
Prior art date
Application number
PCT/RU2020/050010
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Виталий Валерьевич ПИНГИН
Владимир Константинович ФРИЗОРГЕР
Елена Николаевна МАРАКУШИНА
Максим Евгеньевич КАЗАНЦЕВ
Николай Николаевич ГУРЬЕВ
Денис Геннадьевич ЛАЗАРЕВ
Александр Владимирович НИКИТЕНКО
Евгений Иосифович АНДРЕЙКОВ
Юлия Александровна ДИКОВИНКИНА
Анатолий Григорьевич ЦАУР
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр"
Priority to EA202092972A priority Critical patent/EA038571B1/en
Publication of WO2020256590A1 publication Critical patent/WO2020256590A1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C1/00—Working-up tar
    • C10C1/04—Working-up tar by distillation
    • C10C1/16—Winning of pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
    • C10C3/02—Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction
    • C10C3/04—Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction by blowing or oxidising, e.g. air, ozone

Definitions

  • the invention relates to the field of metallurgy, in particular, to methods of producing and preparing electrode pitch intended for the production of anode mass, coal and graphite products, structural carbon-graphite materials, and can be used in the coke-chemical, oil refining, electrode industries.
  • the main type of binder for the production of anode mass is coal tar pitch - a non-distillable residue from the distillation of coal tar.
  • Coal tar pitch is a by-product of the process of obtaining metallurgical coke from coal; the scale of its production decreases with an increase in the need for a binder pitch from the electrode industry and the production of aluminum by the electrolytic method, in particular.
  • Petroleum pitches which are obtained by processing various petroleum residues, can be used to a limited extent in the manufacture of electrode products, mainly in the form of impregnating and low-temperature pitches.
  • a known method of producing petroleum pitch by vacuum distillation of resin from thermal cracking of petroleum products (patent RU2288251, 26.11.2002).
  • the resulting pitch has a softening point of 133 ° C, a viscosity of 11818 mPa * s at 180 ° C, and a coke residue of 53.7%.
  • High viscosity and softening temperature do not allow the use of petroleum pitch as a binder for the production of anode mass and anodes of aluminum electrolyzers.
  • the resulting pitches depending on the technology used, have a wide range of softening temperatures from 70 to 155 ° ⁇ in the absence of pitch (Xi- fractions (substances insoluble in quinoline) and a low content of a- fraction (substances insoluble in toluene)
  • Xi- fractions substances insoluble in quinoline
  • a low content of a- fraction substances insoluble in toluene
  • a known method of producing petroleum pitch by joint thermal processing of thermal cracking petroleum products and heavy pyrolysis resin (application RU95100115, 01/05/1995).
  • the resulting petroleum pitches have a low content of sc-fraction up to 1.8% and an increased yield of volatiles substances of 62-70%, which does not allow the use of such pitch instead of coal tar pitch of grade B in accordance with GOST 10200 with the required quality characteristics indicated in table 1.
  • the resulting mixed binder pitch has a softening temperature of 110-112 ° C, the sc-fraction content of 10-12%, which makes it suitable for the manufacture of anode mass of aluminum Soderberg electrolyzers and for pre-baked anodes.
  • the described method for producing a binder for petroleum-coal tar pitch is applicable if industrial volumes of petroleum pitch are available on the market.
  • the closest to the proposed invention in terms of the technical essence and the achieved result is a method for producing a binder for the manufacture of carbon materials (patent RU 2582411, 24.11.2014).
  • the binder is obtained by thermal treatment of a mixture of coal tar and liquid oil product in a ratio of 85: 15 to 50:50 mass. % at 410-430 ° C, followed by oxidation of the non-distillable distillation residue with air at 325-360 ° C and with air supply at the rate of 20-70 dm 3 / kg pitch.
  • the disadvantage of this method is the limitation of the proportion of liquid oil in the mixture to 50 wt. %.
  • This limitation is due to the fact that with an increase in the proportion of liquid oil product in the mixture of more than 50 wt. % the resulting binder pitch has low values of substances insoluble in toluene and quinoline (a- and ai-fractions), which does not allow the use of such pitch in the manufacture of anode masses and carbon products.
  • this method does not allow to obtain an electrode pitch that meets the requirements for the mass fraction of substances insoluble in quinoline (ai-fraction), not more than 12%, when using as a raw material coal tar with a high content of ai-fraction.
  • the objective of the claimed invention is to obtain a petroleum-coal binder pitch with a reduced content of benzo [a] pyrene and an increased proportion of petroleum products, as a cheaper and more affordable raw material, while maintaining other quality indicators at a level that allows the use of a petroleum-coal binder pitch for the manufacture of anode masses, coal and graphite electrodes, structural carbon materials.
  • the task is achieved by the fact that in a method for producing a petroleum-coal binder pitch, including mixing coal tar and a refined oil product, heat treatment of the resulting mixture in the liquid phase with separation of distillate fractions and non-distillable distillation residue, air oxidation of the non-distillable distillation residue, according to the claimed invention, the ratio and the product of oil refining when mixing is 49:51 - 25:75 wt.%, the heat treatment of the resulting mixture is carried out until a distillation residue is obtained with a softening temperature of at least 35 ° C.
  • oil-and-coal binder pitch can be obtained in continuous or batch modes; it is preferable to use a liquid refined product with a high aromatic content compounds with a density at 20 ° C not less than 1020 kg / m, a viscosity at 100 ° C not more than 20 cSt; coking capacity not less than 5%; distillation of the fraction boiling up to 300 ° ⁇ , no more than 5%; it is optimal that the density of coal tar is 1190 -1225 kg / m 3 , the content of substances insoluble in quinoline is not less than 4 wt.%; heat treatment of the mixture is expediently carried out at a temperature of 400-440 ° C; the air consumption in the oxidation of the non-distillable distillation residue is preferably 30-120 dm3 / kg pitch; the oxidation temperature of the non-distillable distillation residue is preferably 325-360 ° C; in order to improve the technology in the production of oil-tar-coal binder
  • the proposed invention relates to the use of the above method for obtaining anode mass, carbon and graphite electrodes, structural carbon materials (products of the coke-chemical or oil refining industry) with a reduced content of benzo (a) pyrene.
  • the invention can be implemented at coke-chemical, oil refining or petrochemical plants. Obtained according to the claimed invention, petroleum-coal binder pitch can be used for the production of carbon products and materials at enterprises of the metallurgical and electrode industries.
  • the method allows to expand the raw material base for the production of petroleum-coal binder pitches with a reduced amount of benzo [a] pyrene and suitable for the manufacture of anode masses, carbon and graphite electrodes, structural carbon materials. Obtained by the proposed method, the oil-coal binder pitch fully complies with the requirements of GOST 10200 for the quality of grade B pitch, the softening temperature of the oil-coal binder pitch is from 85 to 90 ° C, the content of substances insoluble in toluene is 32-39 wt.%.
  • the heat treatment of the mixture can be carried out in batch or continuous modes.
  • the temperature during oxidation of the non-distillable distillation residue is 325-360 ° C;
  • Heat treatment must be carried out until a non-distillable distillation residue with a softening point of at least 35 ° C is obtained, otherwise (when a non-distillable distillation residue is obtained with a softening point of less than 35 ° C), the air oxidation stage will be insufficient to obtain a petroleum-coal binder pitch satisfying binder pitch requirements.
  • the proposed method makes it possible to obtain oil-tar pitch with quality indicators close to those for coal tar pitch. electrode pitch, low benzo [a] pyrene content and a higher proportion of refined product.
  • the specific values of the technological parameters depend on the characteristics of the coal tar used, the oil refined product, the composition of the mixture entering the distillation, the softening temperature of the distillation residue after the first stage and the required parameters of the oil-tar pitch.
  • the proposed method for producing petroleum-coal tar pitch can be carried out both in batch and in continuous mode at existing installations for processing coal tar and does not require the production of petroleum pitch and the creation of an installation for mixing pitches.
  • Carrying out the proposed process in a continuous mode is associated with obtaining in the initial period of time, while on the technological line, including a tubular furnace for heating a mixture of coal tar and oil refinery product, an evaporator for separating the distillate fraction of the resin from the non-distillable residue (pitch) and thermal holding of pitch, and stills- reactors for the oxidation of pitch with air, a stable temperature regime will not be established, soft pitches with softening temperatures less than 35 ° C. Therefore, such pitches from the evaporator are sent not to the oxidation stage, but to an intermediate tank, from where they can be dosed into the initial mixture and re-sent to the evaporation stage.
  • the achievement of a softening temperature of at least 35 ° C of the non-distillable distillation residue (low-temperature pitch) is controlled by the heat treatment time of the mixture.
  • Oil-and-coal binder pitch obtained by the proposed method is suitable for obtaining anode mass for aluminum electrolyzers with the technology of self-baking anodes, as well as for the manufacture of pre-baked aluminum anodes. electrolyzers, carbon and graphite electrodes, carbon structural materials.
  • Coal tar contains at least 4 wt.% Of substances insoluble in quinoline.
  • the period of heat treatment in periodic mode is increased, up to 4 hours.
  • the temperature of the heat treatment of the mixture was increased, up to 440 ° ⁇ .
  • Air consumption during oxidation is increased up to 120 dm3 / kg pitch.
  • Coal tar has a density at 20 ° C of 1222 kg / m 3 , the content of a-fraction 12%, a-fraction 7.7%.
  • Heavy gas oil of catalytic cracking has a density at 20 ° C 1045 kg / m3, coking capacity 7%, viscosity at 100 ° C 16 cSt; the content of the a-fraction is 0.8%, the ai-fraction is absent.
  • a mixture of coal tar and catalytically cracked heavy gas oil in the ratio of coal tar: heavy gas oil 49:51 mass. % is placed in a round-bottom glass flask with a capacity of 0.5 l. The mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 430 ° C with holding at this temperature for 2 hours. A low-temperature pitch with a softening temperature of 66 ° C is obtained.
  • the yield of petroleum-coal binder pitch is 99.3% per load of low-temperature pitch.
  • Example 2 Mix coal tar and heavy gas oil catalytic cracking, as in example 1, in a ratio of 40:60 mass. %. The mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 430 ° C and holding for 2 hours, a low-temperature pitch with a softening point of 61 ° C is obtained.
  • the yield of oil-coal binder pitch is 99.5% per load of low-temperature pitch.
  • Example 3 Mix coal tar and heavy gas oil catalytic cracking, as in example 1, in a ratio of 25:75. The mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 430 ° C and held for 2 hours, resulting in a low-temperature pitch with a softening temperature of 60 ° C.
  • Coal tar has a density at 20 ° C
  • Heavy gas oil of catalytic cracking has a density at 20 ° C 1031 kg / m3, coking capacity 5%, viscosity at 100 ° C 14 cSt; the content of a-fraction is 0.3%, ai-fraction is absent
  • a mixture of coal tar and catalytically cracked heavy gas oil in the ratio of coal tar: heavy gas oil 30:70 wt. % is placed in a round-bottom glass flask with a capacity of 0.5 l. The mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 430 ° C with holding at this temperature for 2 hours. A low-temperature pitch with a softening temperature of 57 ° C is obtained.
  • Example 5 Mix coal tar and heavy gas oil catalytic cracking, as in example 4, in a ratio of 25:75 wt.% And placed in a round to another glass flask with a capacity of 0.5 l. The mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 440 ° C with holding at this temperature for 2 hours. A low-temperature pitch with a softening temperature of 41 ° C is obtained.
  • the yield of petroleum-coal binder pitch is 98.6% per load of low-temperature pitch.
  • Heavy pyrolysis resin has a density at 20 ° C 1051 kg / m 3 , cokeability 11%, viscosity at 100 ° C 18 cSt; the content of the a-fraction is 0.6%, the ai-fraction is absent.
  • Coal tar is mixed as in example 1 and heavy pyrolysis resin in a ratio of 49:51 wt.% And the mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 400 ° C with holding at this temperature for 4 hours. A low-temperature pitch with a softening point of 42 ° C is obtained. ...
  • the yield of oil-coal binder pitch is 91% per load of low-temperature pitch.
  • Example 7 Mix coal tar as in example 1 and heavy pyrolysis resin as in example 6 in a ratio of 25:75 mass. % and the mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 440 ° C with holding at this temperature for 1 hour. A low-temperature pitch with a softening temperature of 69 ° C is obtained.
  • Example 8 (prototype). Mix coal tar and catalytically cracked heavy gas oil as in example 1 in a ratio of 60:40. The mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 430 ° C and held for 2 h, a low-temperature pitch is obtained with a softening temperature of 70 ° C.
  • Example 9 (in continuous mode).
  • Coal tar has a density at 20 ° C 1209 kg / m, the content of a-fraction 11%, sc-fraction 8%.
  • a mixture of coal tar and heavy gas oil catalytic cracking as in example 1 in the ratio of coal tar: heavy gas oil 49:51 mass. % was heated in a tubular furnace to 436 ° C, then the heated resin mixture with a feed rate of 9 t / h was fed to the evaporator, where the separation into pairs of distillate fractions, which entered the distillation column, and the non-distillable distillation residue took place.
  • the softening point of the non-distillable distillation residue was 47 ° C.
  • the non-distillation residue of the distillation was sent to the still-reactor, where it was treated at 340 ° C at a flow rate of 70 dm 3 / kg of heated air pitch.
  • the resulting petroleum-coal binder pitch had the properties indicated in table 2, the mass fraction of ash 0.2%.
  • the non-distillation residue of the distillation was sent to an intermediate vessel.
  • the residue accumulated in the intermediate tank was dosed in small portions into the working storage of the initial mixture of coal tar and oil refined product and, together with the feedstock, was fed for reprocessing to obtain a petroleum-coal binder pitch with the properties indicated in Table 2.
  • Example 10 (in continuous mode). A mixture of coal tar as in example 9 and heavy gas oil catalytic cracking as in example 1 in the ratio of coal tar: heavy gas oil 25:75 wt. % was heated in a tubular furnace to 440 ° C, then the heated resin mixture was fed into the resin at a feed rate of 9 t / h and fed to the evaporator, where the separation into pairs of distillate fractions that entered the distillation column and the non-distillation residue took place. The softening point of the non-distillable distillation residue was 36 ° C.
  • the non-distillable distillation residue was sent to a still reactor, where it was processed at 340-350 ° C at a flow rate of 120 dm 3 / kg of heated air pitch.
  • the resulting petroleum-coal binder pitch had the properties indicated in table 2, the mass fraction of ash 0.2%.
  • the non-distillation residue of the distillation was sent to an intermediate vessel.
  • the residue accumulated in the intermediate tank was dosed in small portions into the working storage of the initial mixture of coal tar and oil refined product and, together with the feedstock, was fed for re-processing to obtain oil-and-coal binder pitch with the properties indicated in table 2.
  • Example 11 Non-refined coal binder pitch obtained in example 10 was mixed with calcined petroleum coke in a ratio of 29.3% mass of pitch, 70.7% of mass of coke. Mixing was carried out at a temperature of 195 ° C. The resulting molten anode mass was stuffed into metal molds and fired in a shaft furnace at a temperature of 960 ° C for three hours, the rate of temperature rise to 960 ° C was 15 ° C. The cooled anode mass after firing was drilled with a hollow drill with an inner diameter of 50 mm and the quality indicators indicated in Table 3 were determined.
  • Example 12 Oil-and-coal binder pitch obtained according to example 10 was mixed with calcined petroleum coke in a ratio of 14.5% by weight of pitch, 85.5% by weight of coke. Mixing was carried out at a temperature of 178 ° C. The pressing of the "green” anode was carried out at a temperature of 160 ° C for 36 seconds. The “green” anode was fired in a shaft furnace at a temperature of 1100 ° C. Cores were drilled from the baked anode with a hollow drill with an inner diameter of 50 mm and the quality indicators of the resulting product were determined, indicated in Table 4.
  • Tri - softening temperature of low-temperature pitch after heat treatment and holding according to the "Ring and rod” method ° ⁇
  • Tr 2 - softening temperature of oxidized pitch according to the Ring and Rod method ° ⁇ ;
  • example 8 shows that when using coal tar and a refined oil product in a ratio of 60:40, the content of the sc-fraction in the resulting product (oxidized oil-coal tar pitch) is higher than 12%, which does not meet the requirements of GOST 10200, see table 1.
  • the results of examples 1-7, 9-10 indicate the compliance of the oil-and-coal binder pitch obtained by the proposed method with the requirements of GOST 10200 for the quality of grade B pitch, the softening temperature of the oil-coal binder pitch obtained by the proposed method, from 85 to 90 ° C, the content of insoluble substances in toluene, 32-39%, the benz [a] pyrene content is not more than 0.43%.
  • the method allows to expand the raw material base for obtaining binder pitches for electrodes.
  • example 11 test ifies to the suitability of the anode mass obtained on the basis of petroleum-coal binder pitch according to this method for use in a self-baking anode of an aluminum electrolyzer.
  • example 12 testifies to the suitability of the oil-and-coal binder obtained by the proposed method for the manufacture of products such as pre-baked anodes, which can be produced in the electrode industry and used in the metallurgical industry.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

The method comprises mixing coal tar and a product of oil refining in a pre-determined ratio; thermally treating the mixture produced in the liquid phase while separating distillate fractions from undistillable distillation residue in the form of a low-temperature pitch; and oxidizing the undistillable distillation residue with air, thereby producing a petroleum-coal tar pitch binder. The mass ratio of coal tar to the product of oil refining at the mixing step ranges from 49:51 to 25:75 wt%; the thermal treatment of the mixture produced is conducted until a distillation residue with a softening temperature of 35°C or above is obtained. The resulting petroleum-coal tar pitch binder is used for making anode paste for aluminium electrolysis cells, items and materials for the metallurgical industry and electrode manufacturing. The method makes it possible to expand a raw material range for the production of pitch binders for electrodes with a reduced benzo[a]pyrene content.

Description

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕФТЕКАМЕННОУГОЛЬНОГО METHOD FOR OBTAINING OIL-STONE COAL
СВЯЗУЮЩЕГО ПЕКА BINDING PITCH
Область техники Technology area
Изобретение относится к области металлургии, в частности, к способам получения и подготовки электродного пека, предназначенного для производства анодной массы, угольной и графитированной продукции, конструкционных углеграфитовых материалов, и может найти применение в коксохимической, нефтеперерабатывающей, электродной промышленности. The invention relates to the field of metallurgy, in particular, to methods of producing and preparing electrode pitch intended for the production of anode mass, coal and graphite products, structural carbon-graphite materials, and can be used in the coke-chemical, oil refining, electrode industries.
Уровень техники State of the art
Основным видом связующего для производства анодной массы является каменноугольный пек - неперегоняемый остаток дистилляции каменноугольной смолы. The main type of binder for the production of anode mass is coal tar pitch - a non-distillable residue from the distillation of coal tar.
Наибольшее распространение в промышленности для получения анодной массы получил каменноугольный электродный пек марки В по ГОСТ 10200-83, показатели качества которого приведены в таблице 1. The most widespread in industry for the production of anode mass was obtained by grade B coal-tar pitch according to GOST 10200-83, the quality indicators of which are given in Table 1.
Таблица 1 Table 1
Figure imgf000003_0001
Каменноугольный пек является побочным продуктом процесса получения металлургического кокса из углей, масштабы его производства снижаются при росте потребности в связующем пеке со стороны электродной промышленности и производства алюминия электролитическим способом, в частности.
Figure imgf000003_0001
Coal tar pitch is a by-product of the process of obtaining metallurgical coke from coal; the scale of its production decreases with an increase in the need for a binder pitch from the electrode industry and the production of aluminum by the electrolytic method, in particular.
Нефтяные пеки, которые получают переработкой различных нефтяных остатков, могут в ограниченном объеме использоваться при производстве электродной продукции, в основном в виде пропиточных и низкотемпературных пеков. Известен способ получения нефтяного пека вакуумной дистилляцией смолы термического крекинга нефтепродуктов (патент RU2288251, 26.11.2002). Получаемый пек имеет температуру размягчения 133°С, вязкость 11818 мПа*с при 180°С, коксовый остаток 53,7%. Высокая вязкость и температура размягчения не позволяют применять нефтяной пек в качестве связующего для производства анодной массы и анодов алюминиевых электролизеров. Petroleum pitches, which are obtained by processing various petroleum residues, can be used to a limited extent in the manufacture of electrode products, mainly in the form of impregnating and low-temperature pitches. A known method of producing petroleum pitch by vacuum distillation of resin from thermal cracking of petroleum products (patent RU2288251, 26.11.2002). The resulting pitch has a softening point of 133 ° C, a viscosity of 11818 mPa * s at 180 ° C, and a coke residue of 53.7%. High viscosity and softening temperature do not allow the use of petroleum pitch as a binder for the production of anode mass and anodes of aluminum electrolyzers.
Известны способы получения нефтяных пеков различными методами термической обработки тяжелой смолы пиролиза или ее фракций (патенты RU2645524, 21.06.2017; RU2659262, 14.09.2017; RU2663148, 14.09.2017; RU2647735, 01.06.2017; RU94028240, 27.07.1994). Получаемые пеки, в зависимости от применяемой технологии, имеют широкий диапазон температур размягчения от 70 до 155°С при отсутствии в составе пека (Xi- фракции (веществ нерастворимых в хинолине) и низком содержании а- фракции (веществ нерастворимых в толуоле) 10-18%. Низкое содержание а- фракции и отсутствие оц-фракции, а также низкий выход коксового остатка, не позволяют применять нефтяной пек в качестве связующего для производства анодной массы и анодов алюминиевых электролизеров. There are known methods for producing petroleum pitches by various methods of heat treatment of heavy pyrolysis resin or its fractions (patents RU2645524, 06/21/2017; RU2659262, 09/14/2017; RU2663148, 09/14/2017; RU2647735, 06/01/2017; RU94028240, 07/27/1994). The resulting pitches, depending on the technology used, have a wide range of softening temperatures from 70 to 155 ° С in the absence of pitch (Xi- fractions (substances insoluble in quinoline) and a low content of a- fraction (substances insoluble in toluene) The low content of the a-fraction and the absence of the sc-fraction, as well as the low yield of coke residue, do not allow the use of petroleum pitch as a binder for the production of anode mass and anodes of aluminum electrolyzers.
Известен способ получения нефтяного пека совместной термической переработкой нефтепродуктов термического крекинга и тяжелой смолы пиролиза (заявка RU95100115, 05.01.1995). Получаемые нефтяные пеки имеют низкое содержание оц-фракции до 1,8% и повышенный выход летучих веществ 62-70%, что не позволяет использовать такой пек взамен каменноугольного пека марки В по ГОСТ 10200 с требуемыми качественными характеристиками, указанными в таблице 1. A known method of producing petroleum pitch by joint thermal processing of thermal cracking petroleum products and heavy pyrolysis resin (application RU95100115, 01/05/1995). The resulting petroleum pitches have a low content of sc-fraction up to 1.8% and an increased yield of volatiles substances of 62-70%, which does not allow the use of such pitch instead of coal tar pitch of grade B in accordance with GOST 10200 with the required quality characteristics indicated in table 1.
Имеются данные, свидетельствующие, что нефтяной пек можно применять в качестве связующего электродного пека, предварительно смешав его в определенной пропорции с каменноугольным пеком. Например, в патенте US5746906A, 08.10.1995, предложен способ получения гибридного нефтекаменноугольного пека с температурой размягчения в интервале 107 - 114°С и пониженным содержанием полиароматических углеводородов (ПАУ) путем смешения каменноугольного пека с повышенной температурой размягчения и нефтяного пека с пониженной температурой размягчения в соотношении 60:40. Получаемый смешанный связующий пек имеет температуру размягчения 110-112°С, содержание оц-фракции 10-12%, что делает его пригодным для изготовления анодной массы алюминиевых электролизеров Содерберга и для предварительно обожженных анодов. Описанный способ получения связующего нефтекаменноугольного пека применим в случае доступности промышленных объемов нефтяного пека на рынке. There is evidence that petroleum pitch can be used as a binder electrode pitch, after mixing it in a certain proportion with coal tar pitch. For example, in the patent US5746906A, 08.10.1995, a method is proposed for producing a hybrid petroleum-coal pitch with a softening point in the range 107 - 114 ° C and a reduced content of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) by mixing coal tar pitch with an increased softening temperature and petroleum pitch with a reduced softening point in ratio 60:40. The resulting mixed binder pitch has a softening temperature of 110-112 ° C, the sc-fraction content of 10-12%, which makes it suitable for the manufacture of anode mass of aluminum Soderberg electrolyzers and for pre-baked anodes. The described method for producing a binder for petroleum-coal tar pitch is applicable if industrial volumes of petroleum pitch are available on the market.
По другому известному способу (патент RU2080418, 27.05.1997) предложено в производстве анодной массы в качестве углеродсодержащего связующего использовать гомогенную смесь, полученную путем смешивания каменноугольного пека с нефтяным пеком при соотношении 19: 1 -2: 1. Смешивание каменноугольного пека с нефтяным выполняют перекачиванием смеси из нижней зоны емкости в верхнюю зону из расчета 1-3-кратного обмена общим потоком в турбулентном режиме. According to another known method (patent RU2080418, 05/27/1997) it is proposed in the production of anode mass as a carbon-containing binder to use a homogeneous mixture obtained by mixing coal tar pitch with petroleum pitch at a ratio of 19: 1 -2: 1. Mixing coal tar pitch with petroleum is carried out by pumping mixtures from the lower zone of the tank to the upper zone at the rate of 1-3 times exchange of the total flow in a turbulent mode.
Недостатком способов получения нефтекаменноугольного пека, использующих смешение нефтяного и каменноугольного, является необходимость наличия промышленного производства нефтяного пека. Кроме того, проведение стадии смешения каменноугольного и нефтяного пеков требует капитальных и энергетических затрат, связанных с созданием установки, включающей обогреваемые емкости для пеков и аппаратуру для перемешивания. The disadvantage of methods for producing petroleum-coal tar pitch, using a mixture of petroleum and coal tar, is the need for industrial production of petroleum pitch. In addition, the stage of mixing coal and petroleum pitches requires capital and energy costs associated with the creation of installation, including heated containers for pitch and mixing equipment.
Известен способ получения нефтекаменноугольного пека дистилляцией смолы с последующим окислением (патент RU2569355, 06.06.2014), в котором в качестве смолы используют продукт совместного коксования смеси каменноугольной шихты с нефтяным полукоксом с выходом летучих веществ от 14 до 25% при содержании нефтяного полукокса в коксуемой смеси 10-50 масс.%. Способ позволяет расширить сырьевую базу для получения нефтекаменноугольного пека, упростить способ его получения. There is a known method of producing petroleum-coal pitch by distillation of resin with subsequent oxidation (patent RU2569355, 06.06.2014), in which the resin is used as a resin product of co-coking of a mixture of coal charge with petroleum semi-coke with a volatile matter yield of 14 to 25% with a content of petroleum semi-coke in the coking mixture 10-50 wt%. The method allows to expand the raw material base for the production of oil-coal tar pitch, to simplify the method of its production.
Известны способы совместной переработки каменноугольной смолы или каменноугольного пека с тяжелыми нефтяными остатками. Например, в патенте RU2517502, 06.12.2012, проводится обработка в поле гидроударно- кавитационных импульсов и при подаче воздуха. Получаемый связующий нефтекаменноугольный пек характеризуется пониженным содержанием бенз[а]пирена до 5,2 мг/г пека и коксовым остатком 49,9% при соотношении исходного сырья 50:50. Known methods of joint processing of coal tar or coal tar pitch with heavy oil residues. For example, in patent RU2517502, 06.12.2012, processing is carried out in the field of hydropercussion-cavitation impulses and when air is supplied. The resulting binder petroleum-coal pitch is characterized by a reduced content of benzo [a] pyrene to 5.2 mg / g of pitch and a coke residue of 49.9% at a feedstock ratio of 50:50.
В патенте RU 2013416, 19.07.1992, в каменноугольную смолу перед дистилляцией добавляют 10-35% дистиллятных крекинг-остатков или пиролизной смолы. Получаемый пек имеет температуру размягчения до 81°С, содержание a-фракции до 25% и содержание бенз[а]пирена 1,3-1, 8%. In patent RU 2013416, 07.19.1992, 10-35% of distillate cracking residues or pyrolysis resin are added to coal tar before distillation. The resulting pitch has a softening point of up to 81 ° C, a-fraction content of up to 25% and a benzo [a] pyrene content of 1.3-1.8%.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения связующего для изготовления углеродных материалов (патент RU 2582411, 24.11.2014). Согласно известному изобретению, связующее получают термической обработкой смеси каменноугольной смолы и жидкого продукта нефтепереработки в соотношении от 85: 15 до 50:50 масс. % при 410-430°С с последующим окислением воздухом не перегоняемого остатка дистилляции при 325-360°С и при подаче воздуха из расчета 20-70 дм3/кг пека. Недостатком известного способа является ограничение доли жидкого нефтепродукта в смеси до 50 масс. %. Данное ограничение вызвано тем, что при повышении доли жидкого продукта нефтепереработки в смеси более 50 масс. % получаемый связующий пек имеет низкие значения веществ, нерастворимых в толуоле и хинолине (а- и ai-фракции), что не позволяет использовать такой пек при изготовлении анодных масс и углеродных изделий. Кроме того, данный способ не позволяет получить электродный пек, удовлетворяющий требованиям по показателю массовая доля веществ, нерастворимых в хинолине (ai-фракция), не более 12%, при использовании в качестве компонента сырья каменноугольной смолы с высоким содержанием ai-фракции. The closest to the proposed invention in terms of the technical essence and the achieved result is a method for producing a binder for the manufacture of carbon materials (patent RU 2582411, 24.11.2014). According to the known invention, the binder is obtained by thermal treatment of a mixture of coal tar and liquid oil product in a ratio of 85: 15 to 50:50 mass. % at 410-430 ° C, followed by oxidation of the non-distillable distillation residue with air at 325-360 ° C and with air supply at the rate of 20-70 dm 3 / kg pitch. The disadvantage of this method is the limitation of the proportion of liquid oil in the mixture to 50 wt. %. This limitation is due to the fact that with an increase in the proportion of liquid oil product in the mixture of more than 50 wt. % the resulting binder pitch has low values of substances insoluble in toluene and quinoline (a- and ai-fractions), which does not allow the use of such pitch in the manufacture of anode masses and carbon products. In addition, this method does not allow to obtain an electrode pitch that meets the requirements for the mass fraction of substances insoluble in quinoline (ai-fraction), not more than 12%, when using as a raw material coal tar with a high content of ai-fraction.
Раскрытие изобретения Disclosure of invention
Задачей заявленного изобретения является получение нефтекаменноугольного связующего пека с пониженным содержанием бенз[а]пирена и увеличенной долей нефтепродуктов, как более дешевого и доступного сырья при сохранении прочих качественных показателей на уровне, позволяющем использовать нефтекаменноугольный связующий пек для изготовления анодных масс, угольных и графитированных электродов, конструкционных углеродных материалов. The objective of the claimed invention is to obtain a petroleum-coal binder pitch with a reduced content of benzo [a] pyrene and an increased proportion of petroleum products, as a cheaper and more affordable raw material, while maintaining other quality indicators at a level that allows the use of a petroleum-coal binder pitch for the manufacture of anode masses, coal and graphite electrodes, structural carbon materials.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения нефтекаменноугольного связующего пека, включающем смешение каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки, термообработку полученной смеси в жидкой фазе с отделением дистиллятных фракций и неперегоняемого остатка дистилляции, окисление воздухом неперегоняемого остатка дистилляции, согласно заявляемому изобретению, соотношение каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки при смешении составляет 49:51 - 25:75 мас.%, термообработку полученной смеси осуществляют до получения остатка дистилляции с температурой размягчения не менее 35°С. The task is achieved by the fact that in a method for producing a petroleum-coal binder pitch, including mixing coal tar and a refined oil product, heat treatment of the resulting mixture in the liquid phase with separation of distillate fractions and non-distillable distillation residue, air oxidation of the non-distillable distillation residue, according to the claimed invention, the ratio and the product of oil refining when mixing is 49:51 - 25:75 wt.%, the heat treatment of the resulting mixture is carried out until a distillation residue is obtained with a softening temperature of at least 35 ° C.
При этом нефтекаменноугольный связующий пек можно получать в непрерывном или периодическом режимах; предпочтительно использовать жидкий продукт нефтепереработки с высоким содержанием ароматических соединений, обладающий плотностью при 20°С не менее 1020 кг/м , вязкостью при 100°С не более 20 сСт; коксуемостью не менее 5%; отгоном фракции, выкипающей до 300°С, не более 5%; оптимально, чтобы плотность каменноугольной смолы составляла 1190 -1225 кг/м3, содержание веществ, нерастворимых в хинолине, не менее 4 масс.%; термообработку смеси целесообразно осуществлять при температуре 400-440°С; расход воздуха при окислении неперегоняемого остатка дистилляции предпочтительно составляет 30-120 дм /кг пека; температура при окислении неперегоняемого остатка дистилляции предпочтительно составляет 325-360°С; в целях совершенствования технологии при получении нефтекаменноугольного связующего пека в непрерывном режиме перед окислением остаток дистилляции подвергают повторной термообработке посредством возврата его на стадию смешения каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки; при получении нефтекаменноугольного связующего пека в периодическом режиме термообработку полученной смеси предпочтительно осуществляют в течении 1-4 часов. In this case, oil-and-coal binder pitch can be obtained in continuous or batch modes; it is preferable to use a liquid refined product with a high aromatic content compounds with a density at 20 ° C not less than 1020 kg / m, a viscosity at 100 ° C not more than 20 cSt; coking capacity not less than 5%; distillation of the fraction boiling up to 300 ° С, no more than 5%; it is optimal that the density of coal tar is 1190 -1225 kg / m 3 , the content of substances insoluble in quinoline is not less than 4 wt.%; heat treatment of the mixture is expediently carried out at a temperature of 400-440 ° C; the air consumption in the oxidation of the non-distillable distillation residue is preferably 30-120 dm3 / kg pitch; the oxidation temperature of the non-distillable distillation residue is preferably 325-360 ° C; in order to improve the technology in the production of oil-tar-coal binder pitch in a continuous mode, before oxidation, the distillation residue is subjected to repeated heat treatment by returning it to the stage of mixing coal tar and a refined product; When obtaining a petroleum-coal binder pitch in a batch mode, the heat treatment of the resulting mixture is preferably carried out for 1-4 hours.
Предложенное изобретение относится к применению вышеуказанного способа для получения анодной массы, угольных и графитированных электродов, конструкционных углеродных материалов (продуктов коксохимической или нефтеперерабатывающей промышленности) с пониженным содержанием бенз(а)пирена. Изобретение может быть реализовано на коксохимических, нефтеперерабатывающих или нефтехимических предприятиях. Получаемый по заявляемому изобретению нефтекаменноугольный связующий пек может быть использован для производства углеродных изделий и материалов на предприятиях металлургической и электродной промышленности. The proposed invention relates to the use of the above method for obtaining anode mass, carbon and graphite electrodes, structural carbon materials (products of the coke-chemical or oil refining industry) with a reduced content of benzo (a) pyrene. The invention can be implemented at coke-chemical, oil refining or petrochemical plants. Obtained according to the claimed invention, petroleum-coal binder pitch can be used for the production of carbon products and materials at enterprises of the metallurgical and electrode industries.
Способ позволяет расширить сырьевую базу для получения нефтекаменноугольных связующих пеков с пониженным количеством бенз[а]пирена и пригодных для изготовления анодных масс, угольных и графитированных электродов, конструкционных углеродных материалов. Получаемый по предлагаемому способу нефтекаменноугольный связующий пек полностью соответствует требованиям ГОСТ 10200 к качеству пека марки В, температура размягчения нефтекаменноугольного связующего пека от 85 до 90°С, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, 32-39 масс.%. The method allows to expand the raw material base for the production of petroleum-coal binder pitches with a reduced amount of benzo [a] pyrene and suitable for the manufacture of anode masses, carbon and graphite electrodes, structural carbon materials. Obtained by the proposed method, the oil-coal binder pitch fully complies with the requirements of GOST 10200 for the quality of grade B pitch, the softening temperature of the oil-coal binder pitch is from 85 to 90 ° C, the content of substances insoluble in toluene is 32-39 wt.%.
Для получения нефтекаменноугольного связующего пека по заявленному изобретению термообработка смеси может производиться в периодическом или непрерывном режимах. To obtain a petroleum-coal binder pitch according to the claimed invention, the heat treatment of the mixture can be carried out in batch or continuous modes.
Достижению поставленной задачи способствует использование жидкого продукта нефтепереработки с высоким содержанием ароматических соединений, обладающего плотностью при 20°С не менее 1020 кг/м , вязкостью при 100°С не более 20 сСт; коксуемостью не менее 5%; отгоном фракции, выкипающей до 300°С, не более 5%, The achievement of this task is facilitated by the use of a liquid refined product with a high content of aromatic compounds, having a density at 20 ° C not less than 1020 kg / m3, a viscosity at 100 ° C not more than 20 cSt; coking capacity not less than 5%; distillation of the fraction boiling up to 300 ° С, no more than 5%,
Достижению поставленной задачи способствует использование каменноугольной смолы с плотностью 1190 -1225 кг/м3, содержанием веществ, нерастворимых в хинолине, не менее 4 масс.%. The achievement of this task is facilitated by the use of coal tar with a density of 1190 -1225 kg / m 3 , the content of substances insoluble in quinoline, not less than 4 wt.%.
Достижению поставленной задачи способствует то, что термообработку смеси осуществляют при температуре 400-440°С, расход воздуха при окислении неперегоняемого остатка дистилляции составляет 30- The achievement of this task is facilitated by the fact that the heat treatment of the mixture is carried out at a temperature of 400-440 ° C, the air consumption during oxidation of the non-distillable distillation residue is 30
120 дм /кг пека, температура при окислении неперегоняемого остатка дистилляции составляет 325-360°С; 120 dm3 / kg pitch, the temperature during oxidation of the non-distillable distillation residue is 325-360 ° C;
При получении нефтекаменноугольного связующего пека в непрерывном режиме достижению поставленной задачи способствует то, что перед окислением остаток дистилляции подвергают повторной термообработке посредством возврата его на стадию смешения каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки. When obtaining a petroleum-coal binder pitch in a continuous mode, the achievement of the set task is facilitated by the fact that before oxidation the distillation residue is subjected to repeated heat treatment by returning it to the stage of mixing coal tar and oil refined product.
При получении нефтекаменноугольного связующего пека в периодическом режиме достижению поставленной задачи способствует то, что термообработку полученной смеси осуществляют в течении 1-4 часов. Исследование термообработки смеси каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки показало, что при дистилляции смесей каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки при соотношении от 49:51 до 25:75 масс. % в температурных условиях дистилляции каменноугольной смолы нельзя получить остаток дистилляции (пек) с необходимой температурой размягчения (не менее 85 °С для марки В по ГОСТ 10200-83, или в пределах 80-90°С для нефтекаменноугольных пеков, полученных методом смешения) и другими показателями качества, удовлетворяющими требованиям к пекам для производства анодной массы. Использование доли каменноугольной смолы более 49 масс.% и менее 25 масс.% приводит к получению нефтекаменноугольного связующего пека, не удовлетворяющему требованиям к связующему пеку. When obtaining a petroleum-coal binder pitch in a periodic mode, the achievement of the task is facilitated by the fact that the heat treatment of the resulting mixture is carried out within 1-4 hours. The study of heat treatment of a mixture of coal tar and oil refined product showed that when distilling mixtures of coal tar and oil refined product at a ratio from 49:51 to 25:75 wt. % in the temperature conditions of distillation of coal tar, it is impossible to obtain a distillation residue (pitch) with the required softening temperature (not less than 85 ° C for grade B according to GOST 10200-83, or within 80-90 ° C for oil-coal tar pitch obtained by mixing) and other quality indicators that meet the requirements for pitches for the production of anode mass. The use of a share of coal tar more than 49 wt.% And less than 25 wt.% Leads to the production of petroleum-coal tar pitch that does not meet the requirements for a binder pitch.
Для улучшения характеристик нефтекаменноугольного пека после стадии совместной дистилляции смеси каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки предлагается подвергнуть полученный неперегоняемый остаток дистилляции (температура размягчения в пределах 35-70°С) окислению воздухом. Под совместной дистилляцией смол понимают смешение каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки, термообработку полученной смеси при повышенной температуре в жидкой фазе с отделением дистиллятных фракций и не перегоняемого остатка дистилляции. To improve the characteristics of oil tar pitch after the stage of joint distillation of a mixture of coal tar and a refined product, it is proposed to subject the obtained non-distillable distillation residue (softening temperature within 35-70 ° C) to air oxidation. Co-distillation of resins is understood as mixing coal tar and oil refined product, heat treatment of the resulting mixture at elevated temperature in the liquid phase with separation of distillate fractions and non-distillable distillation residue.
Термообработку (совместную дистилляцию) необходимо вести до получения неперегоняемого остатка дистилляции с температурой размягчения не менее 35°С, в противном случае (при получении неперегоняемого остатка дистилляции с температурой размягчения менее 35°С) стадии окисления воздухом будет недостаточно для получения нефтекаменноугольного связующего пека, удовлетворяющего требованиям к связующему пеку. Heat treatment (co-distillation) must be carried out until a non-distillable distillation residue with a softening point of at least 35 ° C is obtained, otherwise (when a non-distillable distillation residue is obtained with a softening point of less than 35 ° C), the air oxidation stage will be insufficient to obtain a petroleum-coal binder pitch satisfying binder pitch requirements.
Предлагаемый способ позволяет получить нефтекаменноугольный пек с показателями качества, близкими к таковым для каменноугольного электродного пека, низким содержанием бенз [а] пирена и более высокой долей продукта нефтепереработки. The proposed method makes it possible to obtain oil-tar pitch with quality indicators close to those for coal tar pitch. electrode pitch, low benzo [a] pyrene content and a higher proportion of refined product.
Конкретные значения технологических параметров зависят от характеристик используемой каменноугольной смолы, продукта нефтепереработки, состава смеси, поступающей на дистилляцию, температуры размягчения остатка дистилляции после первой стадии и требуемых показателей нефтекаменноугольного пека. The specific values of the technological parameters depend on the characteristics of the coal tar used, the oil refined product, the composition of the mixture entering the distillation, the softening temperature of the distillation residue after the first stage and the required parameters of the oil-tar pitch.
Предлагаемый способ получения нефтекаменноугольного связующего пека может быть осуществлен как в периодическом, так и в непрерывном режиме на существующих установках переработки каменноугольной смолы и не требует наличия производства нефтяного пека и создания установки для смешения пеков. The proposed method for producing petroleum-coal tar pitch can be carried out both in batch and in continuous mode at existing installations for processing coal tar and does not require the production of petroleum pitch and the creation of an installation for mixing pitches.
Проведение предлагаемого процесса в непрерывном режиме связано с получением в начальный период времени, пока по технологической линии, включающей трубчатую печь для нагрева смеси каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки, испаритель для отделения дистиллятной фракции смолы от неперегоняемого остатка (пека) и термовыдержки пека, и кубы- реакторы для окисления пека воздухом, не установится стабильный температурный режим, мягких пеков с температурами размягчения менее 35°С. Поэтому такие пеки из испарителя направляются не на стадию окисления, а в промежуточную емкость, откуда они могут дозироваться в исходную смесь и повторно направляться на стадию испарения. Carrying out the proposed process in a continuous mode is associated with obtaining in the initial period of time, while on the technological line, including a tubular furnace for heating a mixture of coal tar and oil refinery product, an evaporator for separating the distillate fraction of the resin from the non-distillable residue (pitch) and thermal holding of pitch, and stills- reactors for the oxidation of pitch with air, a stable temperature regime will not be established, soft pitches with softening temperatures less than 35 ° C. Therefore, such pitches from the evaporator are sent not to the oxidation stage, but to an intermediate tank, from where they can be dosed into the initial mixture and re-sent to the evaporation stage.
При проведении предлагаемого процесса в периодическом режиме достижение температуры размягчения не менее 35°С неперегоняемого остатка дистилляции (низкотемпературного пека) регулируют временем термообработки смеси. When carrying out the proposed process in a batch mode, the achievement of a softening temperature of at least 35 ° C of the non-distillable distillation residue (low-temperature pitch) is controlled by the heat treatment time of the mixture.
Нефтекаменноугольный связующий пек, получаемый по предлагаемому способу, пригоден для получения анодной массы для алюминиевых электролизеров с технологией самообжигающихся анодов, а также для изготовления предварительно обожженных анодов алюминиевых электролизеров, угольных и графитированных электродов, углеродных конструкционных материалов. Oil-and-coal binder pitch obtained by the proposed method is suitable for obtaining anode mass for aluminum electrolyzers with the technology of self-baking anodes, as well as for the manufacture of pre-baked aluminum anodes. electrolyzers, carbon and graphite electrodes, carbon structural materials.
Основные отличия предложенного изобретения от прототипа: The main differences between the proposed invention and the prototype:
Расширение диапазона соотношения каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки (49:-51-25:75). Expansion of the range of the ratio of coal tar and refined product (49: -51-25: 75).
Каменноугольная смола содержит не менее 4 мас.% веществ, нерастворимых в хинолине. Coal tar contains at least 4 wt.% Of substances insoluble in quinoline.
Увеличен период термообработки в периодическом режиме, до 4 часов. Увеличена температура термообработки смеси, до 440 °С. The period of heat treatment in periodic mode is increased, up to 4 hours. The temperature of the heat treatment of the mixture was increased, up to 440 ° С.
Увеличен расход воздуха при окислении, до 120 дм /кг пека. Air consumption during oxidation is increased up to 120 dm3 / kg pitch.
Осуществление изобретения Implementation of the invention
Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. Каменноугольная смола имеет плотность при 20°С 1222 кг/м3, содержание а-фракции 12 %, а-фракции 7,7 %. Тяжелый газойль каталитического крекинга имеет плотность при 20°С 1045 кг/м , коксуемость 7 %, вязкость при 100 °С 16 сСт; содержание а-фракции 0,8%, ai-фракция - отсутствует. Смесь каменноугольной смолы и тяжелого газойля каталитического крекинга в соотношении каменноугольная смола:тяжелый газойль 49:51 масс. % помещают в круглодонную стеклянную колбу вместимостью 0,5 дм . Проводят дистилляцию смеси при конечной температуре жидкой фазы 430°С с выдержкой при этой температуре в течение 2 ч. Получают низкотемпературный пек с температурой размягчения 66°С. Example 1. Coal tar has a density at 20 ° C of 1222 kg / m 3 , the content of a-fraction 12%, a-fraction 7.7%. Heavy gas oil of catalytic cracking has a density at 20 ° C 1045 kg / m3, coking capacity 7%, viscosity at 100 ° C 16 cSt; the content of the a-fraction is 0.8%, the ai-fraction is absent. A mixture of coal tar and catalytically cracked heavy gas oil in the ratio of coal tar: heavy gas oil 49:51 mass. % is placed in a round-bottom glass flask with a capacity of 0.5 l. The mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 430 ° C with holding at this temperature for 2 hours. A low-temperature pitch with a softening temperature of 66 ° C is obtained.
Затем полученный низкотемпературный пек обрабатывают воздухом при 340°С в течение 5 часов, при расходе воздуха 30 дм на кг пека. Выход нефтекаменноугольного связующего пека составляет 99,3% на загрузку низкотемпературного пека. Then the obtained low-temperature pitch is treated with air at 340 ° C for 5 hours, at an air flow rate of 30 dm3 per kg of pitch. The yield of petroleum-coal binder pitch is 99.3% per load of low-temperature pitch.
Пример 2. Смешивают каменноугольную смолу и тяжелый газойль каталитического крекинга, как в примере 1, в соотношении 40:60 масс. %. Проводят дистилляцию смеси при конечной температуре жидкой фазы 430°С и выдержке в течение 2 ч, получают низкотемпературный пек с температурой размягчения 61°С. Example 2. Mix coal tar and heavy gas oil catalytic cracking, as in example 1, in a ratio of 40:60 mass. %. The mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 430 ° C and holding for 2 hours, a low-temperature pitch with a softening point of 61 ° C is obtained.
Затем полученный низкотемпературный пек обрабатывают воздухом при 340°С в течение 5,5 ч, при расходе воздуха 40 дм на кг пека. Выход нефтекаменноугольного связующего пека составляет 99,5% на загрузку низкотемпературного пека. Then the obtained low-temperature pitch is treated with air at 340 ° C for 5.5 hours, at an air flow rate of 40 dm3 per kg of pitch. The yield of oil-coal binder pitch is 99.5% per load of low-temperature pitch.
Пример 3. Смешивают каменноугольную смолу и тяжелый газойль каталитического крекинга, как в примере 1, в соотношении 25:75. Проводят дистилляцию смеси при конечной температуре жидкой фазы 430°С и выдержке в течение 2 ч, получают низкотемпературный пек с температурой размягчения 60°С. Example 3. Mix coal tar and heavy gas oil catalytic cracking, as in example 1, in a ratio of 25:75. The mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 430 ° C and held for 2 hours, resulting in a low-temperature pitch with a softening temperature of 60 ° C.
Затем полученный пек обрабатывают воздухом при 340°С в течение 5 ч, при расходе воздуха 40 дм на кг пека. Выход нефтекаменноугольного связующего пека составил 99,5% на загрузку. Then the resulting pitch is treated with air at 340 ° C for 5 hours at an air flow rate of 40 dm3 per kg of pitch. The yield of petroleum-coal binder pitch was 99.5% per charge.
Пример 4. Каменноугольная смола имеет плотность при 20°С Example 4. Coal tar has a density at 20 ° C
1192 кг/м , содержание а-фракции 7,5 %, а-фракции 4,1 %. Тяжелый газойль каталитического крекинга имеет плотность при 20°С 1031 кг/м , коксуемость 5 %, вязкость при 100 °С 14 сСт; содержание а-фракции 0,3%, ai-фракция - отсутствует Смесь каменноугольной смолы и тяжелого газойля каталитического крекинга в соотношении каменноугольная смола:тяжелый газойль 30:70 масс. % помещают в круглодонную стеклянную колбу вместимостью 0,5 дм . Проводят дистилляцию смеси при конечной температуре жидкой фазы 430°С с выдержкой при этой температуре в течение 2 ч. Получают низкотемпературный пек с температурой размягчения 57°С. 1192 kg / m, the content of a-fraction 7.5%, a-fraction 4.1%. Heavy gas oil of catalytic cracking has a density at 20 ° C 1031 kg / m3, coking capacity 5%, viscosity at 100 ° C 14 cSt; the content of a-fraction is 0.3%, ai-fraction is absent A mixture of coal tar and catalytically cracked heavy gas oil in the ratio of coal tar: heavy gas oil 30:70 wt. % is placed in a round-bottom glass flask with a capacity of 0.5 l. The mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 430 ° C with holding at this temperature for 2 hours. A low-temperature pitch with a softening temperature of 57 ° C is obtained.
Затем полученный низкотемпературный пек обрабатывают воздухом при 340°С в течение 5,5 часов, при расходе воздуха 36 дм на кг пека. Выход нефтекаменноугольного связующего пека составляет 96,2% на загрузку низкотемпературного пека. Пример 5. Смешивают каменноугольную смолу и тяжелый газойль каталитического крекинга, как в примере 4, в соотношении 25:75 масс.% и помещают в кругло до иную стеклянную колбу вместимостью 0,5 дм . Проводят дистилляцию смеси при конечной температуре жидкой фазы 440 °С с выдержкой при этой температуре в течение 2 ч. Получают низкотемпературный пек с температурой размягчения 41°С. Then the resulting low-temperature pitch is treated with air at 340 ° C for 5.5 hours, at an air flow rate of 36 dm3 per kg of pitch. The yield of petroleum-coal binder pitch is 96.2% per load of low-temperature pitch. Example 5. Mix coal tar and heavy gas oil catalytic cracking, as in example 4, in a ratio of 25:75 wt.% And placed in a round to another glass flask with a capacity of 0.5 l. The mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 440 ° C with holding at this temperature for 2 hours. A low-temperature pitch with a softening temperature of 41 ° C is obtained.
Затем полученный низкотемпературный пек обрабатывают воздухом при 340°С в течение 8 часов, при расходе воздуха 70 дм на кг пека. Выход нефтекаменноугольного связующего пека составляет 98,6% на загрузку низкотемпературного пека. Then the obtained low-temperature pitch is treated with air at 340 ° C for 8 hours, at an air flow rate of 70 dm3 per kg of pitch. The yield of petroleum-coal binder pitch is 98.6% per load of low-temperature pitch.
Пример 6. Тяжелая смола пиролиза имеет плотность при 20°С 1051 кг/м3, коксуемость 11 %, вязкость при 100 °С 18 сСт; содержание а-фракции 0,6%, ai-фракция - отсутствует. Example 6. Heavy pyrolysis resin has a density at 20 ° C 1051 kg / m 3 , cokeability 11%, viscosity at 100 ° C 18 cSt; the content of the a-fraction is 0.6%, the ai-fraction is absent.
Смешивают каменноугольную смолу как по примеру 1 и тяжелую смолу пиролиза в соотношении 49:51 масс.% и проводят дистилляцию смеси при конечной температуре жидкой фазы 400°С с выдержкой при этой температуре в течение 4 ч. Получают низкотемпературный пек с температурой размягчения 42°С. Coal tar is mixed as in example 1 and heavy pyrolysis resin in a ratio of 49:51 wt.% And the mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 400 ° C with holding at this temperature for 4 hours. A low-temperature pitch with a softening point of 42 ° C is obtained. ...
Затем полученный низкотемпературный пек обрабатывают воздухом при 340°С в течение 4 часов, при расходе воздуха 80 дм /кг пека. Выход нефтекаменноугольного связующего пека составляет 91% на загрузку низкотемпературного пека. Then the obtained low-temperature pitch is treated with air at 340 ° C for 4 hours, at an air flow rate of 80 dm3 / kg of pitch. The yield of oil-coal binder pitch is 91% per load of low-temperature pitch.
Пример 7. Смешивают каменноугольную смолу как по примеру 1 и тяжелую смолу пиролиза как по примеру 6 в соотношении 25:75 масс. % и проводят дистилляцию смеси при конечной температуре жидкой фазы 440°С с выдержкой при этой температуре в течение 1 ч. Получают низкотемпературный пек с температурой размягчения 69°С. Example 7. Mix coal tar as in example 1 and heavy pyrolysis resin as in example 6 in a ratio of 25:75 mass. % and the mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 440 ° C with holding at this temperature for 1 hour. A low-temperature pitch with a softening temperature of 69 ° C is obtained.
Затем полученный низкотемпературный пек обрабатывают воздухом при 325°С в течение 2 часов, при расходе воздуха 55 дм /кг пека. Выход нефтекаменноугольного связующего пека составляет 99,4% на загрузку низкотемпературного пека. Then the resulting low-temperature pitch is treated with air at 325 ° C for 2 hours, at an air flow rate of 55 dm3 / kg pitch. Output petroleum-coal binder pitch is 99.4% per load of low-temperature pitch.
Пример 8 (по прототипу). Смешивают каменноугольную смолу и тяжелый газойль каталитического крекинга, как в примере 1, в соотношении 60:40. Проводят дистилляцию смеси при конечной температуре жидкой фазы 430°С и выдержке в течение 2 ч, получают низкотемпературный пек с температурой размягчения 70°С. Example 8 (prototype). Mix coal tar and catalytically cracked heavy gas oil as in example 1 in a ratio of 60:40. The mixture is distilled at a final temperature of the liquid phase of 430 ° C and held for 2 h, a low-temperature pitch is obtained with a softening temperature of 70 ° C.
Затем полученный пек обрабатывают воздухом при 340°С в течение 4 ч, при расходе воздуха 36 дм на кг пека. Выход окисленного нефтекаменноугольного пека составил 99,5% на загрузку. Then the resulting pitch is treated with air at 340 ° C for 4 hours, with an air flow rate of 36 dm3 per kg of pitch. The yield of oxidized petroleum-coal tar pitch was 99.5% per charge.
Условия получения нефтекаменноугольного пека и его характеристики по примерам 1-8 приведены в таблице 2, массовая доля золы во всех образцах нефтекаменноугольных песков не превышает 0,3%. The conditions for obtaining oil-coal tar pitch and its characteristics according to examples 1-8 are shown in table 2, the mass fraction of ash in all samples of oil-coal sands does not exceed 0.3%.
Пример 9 (в непрерывном режиме). Каменноугольная смола имеет плотность при 20°С 1209 кг/м , содержание а-фракции 11 %, оц-фракции 8 %. Смесь каменноугольной смолы и тяжелого газойля каталитического крекинга как по примеру 1 в соотношении каменноугольная смола: тяжелый газойль 49:51 масс. % разогрели в трубчатой печи до 436°С, затем разогретую смесь смол со скоростью подачи 9 т/час подали в испаритель, где произошло разделение на пары дистиллятных фракций, поступившие в ректификационную колонну, и неперегоняемый остаток дистилляции. Температура размягчения неперегоняемого остатка дистилляции составила 47°С. Неперегоняемый остаток дистилляции направили в куб-реактор, где обработали при 340°С при расходе 70 дм3/кг пека подогретого воздуха. Полученный нефтекаменноугольный связующий пек имел свойства, указанные в таблице 2, массовую долю золы 0,2%. Example 9 (in continuous mode). Coal tar has a density at 20 ° C 1209 kg / m, the content of a-fraction 11%, sc-fraction 8%. A mixture of coal tar and heavy gas oil catalytic cracking as in example 1 in the ratio of coal tar: heavy gas oil 49:51 mass. % was heated in a tubular furnace to 436 ° C, then the heated resin mixture with a feed rate of 9 t / h was fed to the evaporator, where the separation into pairs of distillate fractions, which entered the distillation column, and the non-distillable distillation residue took place. The softening point of the non-distillable distillation residue was 47 ° C. The non-distillation residue of the distillation was sent to the still-reactor, where it was treated at 340 ° C at a flow rate of 70 dm 3 / kg of heated air pitch. The resulting petroleum-coal binder pitch had the properties indicated in table 2, the mass fraction of ash 0.2%.
Неперегоняемый остаток дистилляции, температура размягчения которого составляла менее 35°С, направляли в промежуточную емкость. После выхода процесса в установившийся режим, т.е. при достижении температуры размягчения остатка дистилляции 47 °С (выполнено условие более 35°C), остаток, накопленный в промежуточной емкости, дозировали небольшими порциями в рабочее хранилище исходной смеси каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки и вместе с исходным сырьем подавали на повторную переработку с получением нефтекаменноугольного связующего пека со свойствами, указанными в таблице 2. The non-distillation residue of the distillation, the softening point of which was less than 35 ° C, was sent to an intermediate vessel. After the process has entered the steady state, i.e. when the softening point of the distillation residue reaches 47 ° C (the condition more than 35 ° C), the residue accumulated in the intermediate tank was dosed in small portions into the working storage of the initial mixture of coal tar and oil refined product and, together with the feedstock, was fed for reprocessing to obtain a petroleum-coal binder pitch with the properties indicated in Table 2.
Пример 10 (в непрерывном режиме). Смесь каменноугольной смолы как по примеру 9 и тяжелого газойля каталитического крекинга как по примеру 1 в соотношении каменноугольная смола:тяжелый газойль 25:75 масс. % разогрели в трубчатой печи до 440°С, затем разогретую смесь смол подали в смол со скоростью подачи 9 т/час подали в испаритель, где произошло разделение на пары дистиллятных фракций, поступившие в ректификационную колонну, и неперегоняемый остаток дистилляции. Температура размягчения неперегоняемого остатка дистилляции составила 36°С Неперегоняемый остаток дистилляции направили в куб-реактор, где обработали при 340-350°С при расходе 120 дм3/кг пека подогретого воздуха. Полученный нефтекаменноугольный связующий пек имел свойства, указанные в таблице 2, массовую долю золы 0,2%. Example 10 (in continuous mode). A mixture of coal tar as in example 9 and heavy gas oil catalytic cracking as in example 1 in the ratio of coal tar: heavy gas oil 25:75 wt. % was heated in a tubular furnace to 440 ° C, then the heated resin mixture was fed into the resin at a feed rate of 9 t / h and fed to the evaporator, where the separation into pairs of distillate fractions that entered the distillation column and the non-distillation residue took place. The softening point of the non-distillable distillation residue was 36 ° C. The non-distillable distillation residue was sent to a still reactor, where it was processed at 340-350 ° C at a flow rate of 120 dm 3 / kg of heated air pitch. The resulting petroleum-coal binder pitch had the properties indicated in table 2, the mass fraction of ash 0.2%.
Неперегоняемый остаток дистилляции, температура размягчения которого составляла менее 35°С, направляли в промежуточную емкость. После выхода процесса в установившийся режим, т.е. при достижении температуры размягчения остатка дистилляции 35°С (выполнено условие более 35°С), остаток, накопленный в промежуточной емкости, дозировали небольшими порциями в рабочее хранилище исходной смеси каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки и вместе с исходным сырьем подавали на повторную переработку с получением нефтекаменноугольного связующего пека со свойствами, указанными в таблице 2. The non-distillation residue of the distillation, the softening point of which was less than 35 ° C, was sent to an intermediate vessel. After the process has entered the steady state, i.e. when the softening point of the distillation residue reached 35 ° C (the condition of more than 35 ° C was fulfilled), the residue accumulated in the intermediate tank was dosed in small portions into the working storage of the initial mixture of coal tar and oil refined product and, together with the feedstock, was fed for re-processing to obtain oil-and-coal binder pitch with the properties indicated in table 2.
Пример 11. Нефтекаменноугольный связующий пек, полученный по примеру 10, смешали с прокаленным нефтяным коксом в соотношении 29,3% масс пека, 70,7 % масс кокса. Смешение проводили при температуре 195°С. Полученную расплавленную анодную массу набили в металлические формы и обожгли в шахтной печи при температуре 960°С в течение трех часов, скорость подъема температуры до 960°С составила 15°С. Охлажденную анодную массу после обжига высверлили полым сверлом внутренним диаметром 50 мм и определили показатели качества, указанные в таблице 3. Example 11. Non-refined coal binder pitch obtained in example 10 was mixed with calcined petroleum coke in a ratio of 29.3% mass of pitch, 70.7% of mass of coke. Mixing was carried out at a temperature of 195 ° C. The resulting molten anode mass was stuffed into metal molds and fired in a shaft furnace at a temperature of 960 ° C for three hours, the rate of temperature rise to 960 ° C was 15 ° C. The cooled anode mass after firing was drilled with a hollow drill with an inner diameter of 50 mm and the quality indicators indicated in Table 3 were determined.
Пример 12. Нефтекаменноугольный связующий пек, полученный по примеру 10, смешали с прокаленным нефтяным коксом в соотношении 14,5 % масс пека, 85,5 % масс кокса. Смешение проводили при температуре 178°С. Прессование «зеленого» анода провели при температуре 160°С в течение 36 секунд. «Зеленый» анод обожгли в шахтной печи при температуре 1100°С. Из обожженного анода высверлили полым сверлом внутренним диаметром 50 мм керны и определили показатели качества полученного продукта, указанные в таблице 4. Example 12. Oil-and-coal binder pitch obtained according to example 10 was mixed with calcined petroleum coke in a ratio of 14.5% by weight of pitch, 85.5% by weight of coke. Mixing was carried out at a temperature of 178 ° C. The pressing of the "green" anode was carried out at a temperature of 160 ° C for 36 seconds. The “green” anode was fired in a shaft furnace at a temperature of 1100 ° C. Cores were drilled from the baked anode with a hollow drill with an inner diameter of 50 mm and the quality indicators of the resulting product were determined, indicated in Table 4.
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0002
Где:
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0002
Where:
Tri - температура размягчения низкотемпературного пека после термической обработки и выдержки по методу «Кольцо и стержень», °С Tri - softening temperature of low-temperature pitch after heat treatment and holding according to the "Ring and rod" method, ° С
Тр2 - температура размягчения окисленного пека по методу «Кольцо и стержень», °С; Tr 2 - softening temperature of oxidized pitch according to the Ring and Rod method, ° С;
К. о - коксовый остаток при 550°С, %; K. o - coke residue at 550 ° C,%;
а - массовая доля веществ, нерастворимых в толуоле, %; a - mass fraction of substances insoluble in toluene,%;
оц - массовая доля веществ, нерастворимых в хинолине, %; sc - mass fraction of substances insoluble in quinoline,%;
V - массовая доля летучих веществ, %; V - mass fraction of volatile substances,%;
Таблица 3 Table 3
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0001
Таблица 4 Table 4
Figure imgf000019_0002
Результат примера 8 (по прототипу) показывает, что при использовании каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки в соотношения 60:40 содержание оц-фракции в полученном продукте (окисленном нефтекаменноугольном пеке) выше 12%, что не соответствует требованиям ГОСТ 10200, см. таблицу 1.
Figure imgf000019_0002
The result of example 8 (according to the prototype) shows that when using coal tar and a refined oil product in a ratio of 60:40, the content of the sc-fraction in the resulting product (oxidized oil-coal tar pitch) is higher than 12%, which does not meet the requirements of GOST 10200, see table 1.
Результаты примеров 1-7, 9-10 свидетельствуют о соответствии полученного по предлагаемому способу нефтекаменноугольного связующего пека требованиям ГОСТ 10200 к качеству пека марки В, температура размягчения нефтекаменноугольного связующего пека, полученного по предлагаемому способу, от 85 до 90°С, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, 32-39%, содержание бенз[а]пирена не более 0,43%. Способ позволяет расширить сырьевую базу для получения связующих пеков для электродов. The results of examples 1-7, 9-10 indicate the compliance of the oil-and-coal binder pitch obtained by the proposed method with the requirements of GOST 10200 for the quality of grade B pitch, the softening temperature of the oil-coal binder pitch obtained by the proposed method, from 85 to 90 ° C, the content of insoluble substances in toluene, 32-39%, the benz [a] pyrene content is not more than 0.43%. The method allows to expand the raw material base for obtaining binder pitches for electrodes.
Результат примера 11 свидетельствует о пригодности анодной массы, полученной на основе нефтекаменноугольного связующего пека по данному способу, для применения в самообжигающемся аноде алюминиевого электролизера. The result of example 11 testifies to the suitability of the anode mass obtained on the basis of petroleum-coal binder pitch according to this method for use in a self-baking anode of an aluminum electrolyzer.
Результат примера 12 свидетельствует о пригодности полученного по предлагаемому способу нефтекаменноугольного связующего для изготовления продуктов таких как, предварительно обожженные аноды, которые можно изготавливать в электродной и использовать металлургической промышленности. The result of example 12 testifies to the suitability of the oil-and-coal binder obtained by the proposed method for the manufacture of products such as pre-baked anodes, which can be produced in the electrode industry and used in the metallurgical industry.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Способ получения нефтекаменноугольного связующего пека, включающий: смешение каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки в заданном соотношении, термообработку полученной смеси в жидкой фазе с отделением дистиллятных фракций и неперегоняемого остатка дистилляции в виде низкотемпературного пека, окисление воздухом неперегоняемого остатка дистилляции с получением нефтекаменноугольного связующего пека, отличающийся тем, что соотношение каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки при смешении составляет 49:51 - 25:75 мас.%, а термообработку полученной смеси осуществляют до получения остатка дистилляции с температурой размягчения не менее 35°С. 1. A method of producing a petroleum-coal binder pitch, including: mixing coal tar and a refined oil product in a given ratio, heat treatment of the resulting mixture in the liquid phase with separation of distillate fractions and non-distillable distillation residue in the form of low-temperature pitch, air oxidation of the non-distillable residue of non-refined distillation with the resulting characterized in that the ratio of coal tar and oil refined product during mixing is 49:51 - 25:75 wt.%, and the resulting mixture is heat treated until a distillation residue is obtained with a softening temperature of at least 35 ° C.
2. Способ по п. 1, согласно которому получают нефтекаменноугольный связующий пек в непрерывном или периодическом режимах. 2. A method according to claim 1, according to which a petroleum-coal binder pitch is obtained in continuous or batch modes.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют жидкий продукт нефтепереработки с высоким содержанием ароматических соединений, удовлетворяющий следующим условиям: плотность при 20 °С не менее 1020 кг/м , вязкость при 100°С не более 20 сСт, коксуемость не менее 5%, отгон фракции, выкипающей до 300°С, не более 5% 3. The method according to claim 1, characterized in that a liquid refined product with a high content of aromatic compounds is used, satisfying the following conditions: density at 20 ° C not less than 1020 kg / m, viscosity at 100 ° C not more than 20 cSt, coking capacity not less than 5%, distillation of the fraction boiling up to 300 ° С, not more than 5%
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют каменноугольную смолу с плотностью 1190 - 1225 кг/м и содержанием веществ, нерастворимых в хинолине, не менее 4 мас.% 4. The method according to claim 1, characterized in that the use of coal tar with a density of 1190 - 1225 kg / m and a content of substances insoluble in quinoline, not less than 4 wt.%
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что термообработку смеси осуществляют при температуре 400 - 440°С. 5. The method according to claim 1, characterized in that the heat treatment of the mixture is carried out at a temperature of 400 - 440 ° C.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расход воздуха при окислении низкотемпературного пека составляет 30 - 120 дм /кг пека. 6. The method according to claim 1, characterized in that the air consumption during the oxidation of low-temperature pitch is 30-120 dm3 / kg pitch.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температура при окислении низкотемпературного пека составляет 325 - 360°С. 7. The method according to claim. 1, characterized in that the temperature during the oxidation of low-temperature pitch is 325 - 360 ° C.
8. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в непрерывном режиме неперегоняемый остаток дистилляции, имеющий температуру размягчения менее 35°С, перед окислением направляют на стадию повторной термообработки посредством возврата его на стадию смешения каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки. 8. The method according to claim 2, characterized in that, in continuous mode, the non-distillable distillation residue having a softening point of less than 35 ° C, before oxidation, is sent to the stage of re-heat treatment by returning it to the stage of mixing coal tar and oil refined product.
9. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в периодическом режиме термообработку полученной смеси осуществляют в течении 1-4 часов до получения неперегоняемого остатка дистилляции, имеющего температуру размягчения не менее 35°С. 9. The method according to claim 2, characterized in that, in a batch mode, the heat treatment of the resulting mixture is carried out for 1-4 hours until a non-distillable distillation residue having a softening point of at least 35 ° C is obtained.
10. Нефтекаменноугольный связующий пек, полученный способом по любому из п.п. 1-9. 10. Non-refined coal binder pitch obtained by the method according to any one of claims. 1-9.
11. Анодная масса, включающая нефтекаменноугольный связующий пек, отличающаяся тем, что нефтекаменноугольный связующий пек получен способом по любому из п.п. 1-9. 11. Anode mass, including oil-and-coal binder pitch, characterized in that the oil-and-coal binder pitch is obtained by the method according to any one of claims. 1-9.
12. Продукт металлургической или электродной промышленности, для производства которого используется нефтекаменноугольный связующий пек, отличающийся тем, что нефтекаменноугольный связующий пек получен способом по любому из п.п. 1-9. 12. A product of the metallurgical or electrode industry, for the production of which a coal-oil binder pitch is used, characterized in that the oil-coal binder pitch is obtained by the method according to any one of claims. 1-9.
PCT/RU2020/050010 2019-06-19 2020-01-29 Method for producing petroleum-coal tar pitch binder WO2020256590A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA202092972A EA038571B1 (en) 2019-06-19 2020-01-29 Method for producing petroleum-coal tar pitch binder

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019119334A RU2729803C9 (en) 2019-06-19 2019-06-19 Method of producing petroleum-and-carbon coal binder
RU2019119334 2019-06-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020256590A1 true WO2020256590A1 (en) 2020-12-24

Family

ID=72086260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2020/050010 WO2020256590A1 (en) 2019-06-19 2020-01-29 Method for producing petroleum-coal tar pitch binder

Country Status (3)

Country Link
EA (1) EA038571B1 (en)
RU (1) RU2729803C9 (en)
WO (1) WO2020256590A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113149665B (en) * 2021-04-08 2022-06-14 北京联合荣大工程材料股份有限公司 Environment-friendly bonding agent and stemming for blast furnace

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2013416C1 (en) * 1992-07-02 1994-05-30 Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Бизон" Process for preparing binder for manufacturing carbonaceous materials and products therefrom
US5746906A (en) * 1995-08-10 1998-05-05 Koppers Industries, Inc. Coal tar pitch blend having low polycyclic aromatic hydrocarbon content and method of making thereof
US7008526B2 (en) * 2000-09-06 2006-03-07 Mistubishi Gas Chemical Company, Inc. Processes for producing coke, artificial graphite and carbon material for negative electrode of non-aqueous solvent type secondary battery and pitch composition used therefor
US7465387B2 (en) * 2001-05-11 2008-12-16 Koppers Delaware, Inc. Coal tar and hydrocarbon mixture pitch and the preparation and use thereof
RU2517502C1 (en) * 2012-12-06 2014-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Method of producing coal tar binder for electrode materials
RU2582411C1 (en) * 2014-11-24 2016-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Method of producing binder for making carbon materials and articles therefrom

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5944980A (en) * 1996-09-06 1999-08-31 Mitsubishi Gas Chemical Company Co., Inc. Method for producing isotropic pitch, activated carbon fibers and carbon materials for non-aqueous secondary battery anodes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2013416C1 (en) * 1992-07-02 1994-05-30 Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Бизон" Process for preparing binder for manufacturing carbonaceous materials and products therefrom
US5746906A (en) * 1995-08-10 1998-05-05 Koppers Industries, Inc. Coal tar pitch blend having low polycyclic aromatic hydrocarbon content and method of making thereof
US7008526B2 (en) * 2000-09-06 2006-03-07 Mistubishi Gas Chemical Company, Inc. Processes for producing coke, artificial graphite and carbon material for negative electrode of non-aqueous solvent type secondary battery and pitch composition used therefor
US7465387B2 (en) * 2001-05-11 2008-12-16 Koppers Delaware, Inc. Coal tar and hydrocarbon mixture pitch and the preparation and use thereof
RU2517502C1 (en) * 2012-12-06 2014-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Method of producing coal tar binder for electrode materials
RU2582411C1 (en) * 2014-11-24 2016-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Method of producing binder for making carbon materials and articles therefrom

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KRASNIKOVA, OLGA VASILEVNA: "Obtaining oil-coal tar pitch by joint processing of coal tar and heavy pyrolysis tar", AVLORCFCRAT DISSCRTALSII NA SOISKANIC UCHCNOI STCPENI K.T.N, 2013, pages 22 *

Also Published As

Publication number Publication date
EA038571B1 (en) 2021-09-16
RU2729803C9 (en) 2021-10-01
EA202092972A1 (en) 2021-03-18
RU2729803C1 (en) 2020-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10253264B2 (en) Method of producing needle coke for low CTE graphite electrodes
US4369171A (en) Production of pitch and coke from raw petroleum coke
US20110044881A1 (en) Method For The Catalytic Extraction Of Coal
EP3950887A1 (en) Process for production of graphite coke from an admixture of coal and petroleum based hydrocarbons
CN113939577A (en) Process for producing impregnated asphalt
US5160602A (en) Process for producing isotropic coke
RU2314333C1 (en) Method of speeded down carbonization
RU2729803C1 (en) Method of producing petroleum-and-carbon coal binder
KR20230163484A (en) Improved pitch products, processes for manufacturing them, and uses
US4017378A (en) Binders for electrodes
JPS63128096A (en) Premium coking method
US4758329A (en) Premium coking process
CN111971370B (en) Raw oil for needle coke and needle coke
JP2013523942A (en) Method for producing coking additives by delayed coking
RU2569355C1 (en) Method for obtaining oil-coal tar pitch
RU2586139C1 (en) Method of producing binder for making carbon materials and articles therefrom
RU2582411C1 (en) Method of producing binder for making carbon materials and articles therefrom
RU2601766C1 (en) Method of compound electrode pitch producing for carbon materials and articles therefrom making
US5071515A (en) Method for improving the density and crush resistance of coke
GB2083492A (en) Production of pitch from petroleum fractions
RU2397276C1 (en) Anode mass for forming self-calcinating anode of aluminium electrolytic cell
US5128026A (en) Production of uniform premium coke by oxygenation of a portion of the coke feedstock
RU2750991C1 (en) Method for producing oil pitch
RU2586135C1 (en) Method of producing binder pitch
JP2018127611A (en) Method for manufacturing coal tar pitch

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20826961

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20826961

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1