Способ получения высокоароматического пекообразного продукта

 

СПОСОБПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОАРОМАТИЧЕСКОГО ПЕКООБРАЗНОГО ПРОДУКТА путем смешения измельченного угля е ароматическим растворителем с о6разрванием суспензии и обработки ее при повышенной температуре в течение 1-3 ч, о т л и. ч. а ющ и и с я тем, что, с целью повышения эффектив ности Процесса, в качестве ароматич@с« кого растворителя применяют смесь ароматических масел, которые получены из угля и 50% которых выкипае , при 405-583 0, при следующем соотношении компонентов в суспензии, мас.%: Уголь20-34 Смесь ароматических масел, которые получены из угля и 50% которых выкипает при 405-583 °С.66.-80 или используют указанный растворитель с добавкой ароматического каменноугольного дистиллята, кипящего при 210-3., или ocTeiTKa крекинга с температурой начала кипения 207210 с при следующем соотношении компонентов в суспензии, мае. %: 34-50 УГОЛЬ -, Смесь ароматических -масел , которые получены из угля и 50% которых . выкипает при 405-583 С 36-40 (7) Ароматический каменноУГОЛЬНЫ Й дистиллят, кипящий при 210-385С или остаток крекинга с температурой на-. чала кипения 00 207-210 С10-30 и полученную суспензию обрабатывают со при 280-380 С и атмосферном давле00 00 нии с возвратом образующейся в процессе сконденсированной части реакцйоннйго газа в процесс.

09) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

301),:С 10 С 1 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СЩР:

fIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К flATEHTY (21 ) 3326901/23-04 (22) 03.09.81 (.31) Р 3033228.6 (32) 04.09.80 (33) ФРГ (46) 15.10.83. Бюл. 9 .38 (72) .Яфар Омран и Карл-Хейнц Кох(ФРГ) (71) Рютгерсверке AI (ФРГ) (53) 662 ° 739(088.8) (56) 1. Патент Японии Р 53-24441, кл. 18 Б 5, опублик. 1978.

2. Ватент ФРГ. 9 2944689, кл. С.10 0 1/04, опублик. 1981 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОАРОИАТИЧЕСКОГО ПЕКООБРАЗНОГО ПРОДУК-

ТА путем смешения измельченного .угля с ароматическим растворителем c об- . разованием суспензии и обработки ее

, при повйшенной температуре в течение .13ч, отличающийся тем, что, с целью повышения эффектив ности процесса, в качестве ароматического растворителя применяют смесь ароматических масел, которые получены из угля к 50% которых выкипает:., при 405-583вС, при следующем соотно- шении компонентов в суспенэии, мас.Ф

Уголь 20-34 .

Смесь ароматических масел, которые получены иэ угля и 50% которых выкипает при

405-583 С 66-80 или используют укаэанный растворитель с добавкой ароматического каменноугольного дистиллята, кипящего при 210-385 С, или остатка крекинга с температурой. начала кипения 207210 С при следующем. соотношении компонентов в суспензии, мас.Ф:

Уголь ., 34-50

Смесь ароматических масел, которые получены иэ угля и 50% которых,выкипает при 405-583 С .. 36-40

Ароматический каменноугольный дистиллят, пящий при

210» 385о С или остаток крекинга с температурой начала кипения

207-210<С 10-30 и полученную суспензию обрабатывают при 280-380 С и атмосферном давлении с возвратом образующейся в процессе сконденсированной части реакционного газа в процесс.

1048988

Изобретение относится к способу получения высокоароматического, сходного с каменноугольным пеком, продукта переработки угля путем растворения размолотого угля с помощью высококипящих ароматических растворителей при повышенной температуре и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и углехимической промышленности.

Известен способ получения высоко- 10 ароматического пекообразного продукта путем термического растворения смеси пылевидного угля, тяжелого масла и пека растворителем при 330-!

400 С в течение 30-240.мин С1). 15

В качестве растворителя используют антраценовое, креозотовое масла, тетрагидрофуран, пиридин или хинолин,.

Наиболее близким к изобретению являЕтся способ .получения высокоароматического пекообраэного продукта путем смешения измельченного угля с ароматическим растворителем с образованием суспенэии и обработки ее при повышенной температуре в течение 1-3 ч. Уголь. смешивают с растворителем в соотношении 1:(1,52,5) и процесс осуществляют при 250 300 С и. давлении 3-20 барЕ23.

К недостаткам способа относятся применение повышенного давления и 30 недостаточно высокая степень разложения угля, не превышающая 6ЪЪ.

Цель изобретения -, повышение эффективности процесса.

По ставленная цель достигается

35 тем, что согласно способу получения высокоароматического пекообразного продукта путем смешения измельченного угля,с растворителем — смесью ароматических масел, которые получены из угля и 50% которых выкипает при

405-583ОC при следующем соотношении компонентов в суспензии,.мас.Ъг

Уголь 20-34

Смесь арома- 45 тических . масел, которые получены из угля и 50% которых выкипает при

405 583о С 66-80 или с растворителем - смесью аромати ческих масел с добавкой ароматичес.кого каменноугольного,цистиллята, кипящего при 210-385 С,. или с добавкой остатка крекинга с температурой йачала кипения 207-210 C при следующем соотношении компонентов в

"суспенэии, мас.% ..Уголь 34-50 60

Смесь ароматических масел, которые получены из угля и 65

503 которых выкипает при 405-583 С 36-40

АроМатический каменноугольный дистиллят или остаток крекинга с температурой начала кипения

207"210 С 10-30 и полученную суспенэию обрабатывают при 280-380 С и атмосферном давлении в течении 1- 3 ч с .возвратом. образующейся в.процессе сконденсированной части реакционного газа в процесс.

Предлагаемый способ осуществляют, например, в обычных обогреваемых ретортах, снабженных обратным холодильником и мешалкой. При реакционном периоде меньше 1 ч значительно снижается доля растворенного угля. Увеличение реакционного периода выше 3 ч, однако, не дакт повышения выходов.

Получаемый в результате реакции продукт известными приемами, например фильтрацией, перегонкой или отстаиванием с помощью нромотора, можно разделить .на малоэольный угольный экстракт, пригодный для получения таких углеродных продуктов, как электродный кокс, связующие и уголь- . ные волокна, и богатый минеральными веществами остаток.

Сорт применяемого угля может колебаться в широких пределах, но целесообразно использовать в качест-. ве исходных материалов каменные .угли, с высоким содержанием летучих веществ например газопламенные или пламенные угли. Эти угли составляют самую большую,часть всех угольных месторождений и менее пригодны для производства каменноугольного кокса.

Однако можно применить и углы с низким содержанием летучих веществ, например тощие или бурые угли.

Согласно предлагаемому способу в качестве ароматических растворителей с высокой точкой кипения применяют наряду с обычным каменноугольным пеком прежде всего дистилляты, полу-. чаемые в результате переработки ка- менноугольного пека, в частности дистилляты,-получаемые в результате обработки каменноугольного пека нагревом и давлением или коксования твердого битумного пека.

Каменноугольный пек получают в результате первичной перегонки камен- ноугольной смолы в количестве 50-55% с точкой размягчения 65«75 C (по

Кремеру и Сарнов ). Однако пеки; размягчающиеся в этих температурных, пределах, нельзя применить непосред-, ственно в качестве таких углеродис тых предшественников, как связующие

1048988

I для электродов, твердый битумный пек или пековый кокс. Поэтому приходится подвергать их дальнейшей переработке нагревом и давлением по известным способам. .В результате осуществления назван- 5 ных процессов в.качестве дистиллятов получают высококипящие. углеводородные смеси с высоким содержанием ароматических соединений. Эти смеси имеют среднюю точку кипения свыше 1

О

350 С и тем самым закипают заметно . выше фракций антраценового масла, обычно рекомендуемых для извлечейия угля.

Ввиду того, что указанные дис" тилляты имеются только в ограниченном количестве и что обычные. пеки из-.за их перерабатываемости в связующие для электродов тоже не имеются в неограниченном количестве, предусмотрена возможность. расширения базы раст- 20 ворителей такими добавками, как мас"ла из каменноугольной смолы с более низкой точкой кипения, например отфильтрованное антраценовое масло и каменноугольное поглотительное масло, и ароматические углеводороды, . .получаемые в виде остатков после крекирования и перегонки минеральных масел. Эти дополнительные растворители применяют в сочетаний со сме- 30 сями ароматических углеводородов . с весьма высокими точками кипения.

Пример 3. Осуществляют аналогично примеру 1, но в качестве растворителя применяют смесь 36 вес.ч. пекового дистиллйта, полученного в результате обработки нагревом и дав лением каменноугольного нека и

30 вес.ч. высокоароматичесicoго масла, .полученного в качестве остатка после пиролиза нафты (температура начала кипения 207 С)..

О Обработку суспенэии осуществляют также, как в примере 1. Получают пекообраэный продукт переработки угля с точкой размягчения 126 С (по Кремеру и Сарнову) . Степень разложения угля 773.

Пример 4. Осуществляют аналогично примеру 1, но . в качестве растворителя применяют смесь 36 вес.ч. пекового дистиллята, полученного в результате обработки на.гревом и давлением каменноугольного пека и 30 вес.ч. масла, полученного в качестве остатка после каталитичес; кого расщепления тяжелого газойля (содержание ароматических углеводородов - 76%, температура начала кипения 210 С) .

Обработка суспензии, как в примере 1. Точка размягчения пекообразного продукта переработки угля

117 С (по Кремеру и Сарнову), степень. разложения угля 63%.

Пример 5. 36 вес.ч. обычного каменноугольного пека (точка размягчения 63 С) расплавляют при

180 С в 30 вес.ч. отфильтрованного антраценового масла (пределы кипе ния 300-385oC). В этой смеси растворителей растворяют 34 вес.ч. газопламенного угля типа Вестерхольта, как в примере 1.

Пекообразный продукт переработки угля имеет точку размягчения 110 С.

Степень разложения угля 68%.

Пример 1. 34 вес.ч. размоло того газопламениого угля типа Вестер хольта (vesterholt) (зольность 6,5Ф, содержание летучих веществ без воды и золы 38,5%) вместе с 66 вес.ч. пекового дистиллята, полученного в результате обработки нагревом и давлением обычного каменноугольного 40 пека (средняя точка. кип. 420 С при перемешивании и обратным холодильником растворяют при атмосферном давлении при 350 С. Период реакции 2 ч.

В полученном таким обраэом поко- 45 .образном продукте переработки угля .с точкой размягчения. 82 С (по Кремеру и Сарнову) 81% угля разложено, т.е..: переведено в растворимую в хинолийе

Форму. 50 Пример 2. Осуществляют аналогично примеру 1, но в качестве растворителя применяют смесь 36 вес.ч пекового дистиллята, полученного. в результате обработки нагрЕвом и.. давлением каменноугольного пека и

30 вес.ч. отфильтрованного антраценового масла (пределы кипения

300-385 С). Обработку суспензии осуществляют также, как в примере. 1; 60

Полученный таким образом пекообразный продукт переработки угля имеет точку размягчения 78 С (по Кремеру. и Сарнову). Степень разложения уг.- . ля 79%. 65

П р и и е р 6. 50 вес.ч. газопламенного угля типа Вестерхольта обрабатывают 3 ч при 280 С, как в примере 1, в смеси с 10 вес.ч. поглотительного каменногоугольного.масла (пределы кипения 210-300 С) и

40 вес.ч. пекового дистиллята (тем- пература начала кипения 355 С;

90% до 486 С).

Пекообразный продукт переработки угля имеет точку размягчения 160 С.

Степень разложения угля 70%.

Пример 7. 20 вес.ч. газопламенного угля типа Вестерхольта в те-. чение часа при 380 С растворяют

У как в примере 1, в 80 вес.ч. пекового дистиллята, полученного в результате обработки давлением и нагревом обычного каменноугольного пека.

Пекообразный,остаток имеет точку размягчения 34,С. Степень разложения угля 83%.

1048988

Свойства продуктов переработки угля

Пример

Растворитель

Выхо ф

Температура размягчения |,K.C.)

OC б °

97,3 82

2 Пековый дистиллят, отфильтрованное антраце- новое масло, 97,0 78

3 Пековый дистиллят, остаточное масло из пиролиэа нафты

97,0, 126

4 Пековый дистиллят, остаточное масло из каталитического расщепления газойля

97 1:, 117

5 Обычный каменноугольный пек, отфильтрованное антраценовое масло

97,0 110

6 Пековый дистиллят, каменноугольное поглотительное масло

96,0 160

97,0: 34

97 5 82, Пример 8 сравнительный).

34 вес.ч. газопламенного угля типа

Вестерхольта с интенсивным переме.щиванием обрабатывают 2 ч с 66 вес.ч. пекового дистиллята, полученного в результате обработки нагревом и давлением каменноугольного пека со средней точкой кипения 420 С при 350 С.

Максимальное давление во время реакции составляет 13 бар.

1 Пековый дистиллят

7 Пековый дистиллят

8 . Пековый дистиллят

Полученный таким образом пррдукт переработки угля имеет точку размягчения 82 С (,.по Кремеру и Сарнову).

Степень разложения угля составляет только 61%.

Результаты сравнения предлагаемого спосОба с известным приведены в таблице, иэ которой следует, что при использований предложенного способа увеличивается степень разложения угля. 1048988

Свойства продуктов переработки угля

Зола, %

24,7 2,40

7,6

1 31,1

23,7

8,3

2 31,8

2,35 79

37,9

8,8

28,8

2,41

4 38,1 13,1

33,0

2,35

11,6

5 39,3

33,8

2,40

16,6

4,4

38,5

14 с6

%

Кокс (Б.М.) - остаток после коксования (По Брокманну и Муку).

Составитель Е. Горлов

Редактор М; Келемеш Техред Л Пилипенко, Корректор В. Бутяга

Заказ 7956/60 .. Тираж 503

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Л

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Нерастворимыее в толуоле, Ъ

6 46,4 .7 18,3

Нераство- Кокс" римые в (Б.М., хинолине, %

35,3 2,88

22,3 1,41

24,5 . 2,40

Степень разложения угля, Ъ