Способ растворения угля

 

СПОСОБ РАСТВОРЕНИЯ УГЛЯ путем его обработки ароматизкрованным растворитепем при повьшенном оавпении и температуре, отлича юшийся тем, что, с цепью упрощения технологии процесса, в качестве растворителя иопопьзуют смесь, взятую в массовом соотношении угопь: растворитель 1:1,52 ,5 и состоящую из ароматизированных остатков пиролиза нефтяных фракций с температурой. 50%-ного выкипания 408566°С и/ипи ароматизированных дистиллятов , полученных из каменноугольного пека с температурой 5О%-ного выкипания 416-С78°С, и ароматических углеводородов или смеси арсмлатических углеводородов с температурой кипения 165-210°С, при следующем соотнощении компонентов в смеси угля и растворителя, мас.ч.: . Уголь28,5-40 Ароматизированные остатки пиролиза нефтяных фракций с температурой 5О%-ного выкипания 4О8-56бс 25-41,5 Ароматизированные дистилляты , полученные из каменноугольного пека, с (Л температурой 5О%-ного выкипания 416-578С 30-52 Ароматические углеводороды или смесь арсж1атических . углеводородов с температурой кипения 165-21О С 5-ЗО и процесс растворения проводят при 25О-36О°С, давлении 3 -2О бар в тер1 чение 0,5-5 ч. ел оо со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 С 10 1/04, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

OllHCAHME ИЗОБРЕТЕНИ

Н flATÅÍÒÓ (21 ) 3333369/23-04 (22) 1 2.08.81 (31) P 3030723.4 (32) 14.08.80 (33) ФРГ (46) 15.11.83. Бюп. Мо 42 (72) Юрген Штадепьхофер и Хейнц

Герхард Франк (ФРГ) (71) Рютгерсверке АГ (ФРГ) (53) 662.739 (088.8) (56) 1. Заявка Японии 1 и 52-30402, кл. 18 В 5, опубпик. 1977.

- 2.-6.0,0avies. An investigation

of coal solubility in anthracene

Oils- J. Insd.,Fuel 50, (404), с. 121126, 1977 (прототип). (54)(57) СПОСОБ РАСТВОРЕНИЯ УГЛЯ путем его обработки ароматизнрованным растворителем при повышенном давлении и температуре, о т л и ч а в шийся тем, что, с цепью упрощения технологии процесса, в качестве растворителя используют смесь, взятую в массовом соотношении уголь: растворитепь 1: 1,52,5 и состоящую из ароматизированных остатков пиропиза нефтяных фракций с

„„SU ÄÄ 1035338 А температурой. 50 ного выкипания 408566 С и/ини ароматизированных дистипо пятов, полученных из каменноугольного пека с температурой 50%-ного выкипания

416-578 С, и ароматических угпеводорс дов или смеси ароматических углеводородов с температурой кипения 165-210 С, при следующем соотношении компонентов в смеси угля и растворителя, мас.ч.:

Уголь 28,5-40

А роматизирова нные остатки пиропиза нефтяных фракций с температурой 50%-ного выкипания 408-566 С 25-41,5

А роматизированные дистипляты, полученные из каменноугольного пека, с температурой 50%ного выкипания 41 6-578оС 30-52

А роматические углеводороды ипи смесь ароматических углеводородов с температурой кипения

165-210 С 5-30 и процесс растворения проводят при

250-360 С, давлении 3 -20 бар в течение 0,5-5 ч.

1055338

Изобретение относится к способам растворения углей путем обработки размолотого угля смесями ароматических углеводородов с высокой точкой кипения и добавками ниэкокипящих ароматических 5 углеводородов при повышенной температуре и под повышенным давлением и может найти применение в .нефтеперерабаты вающей и угпехимической промышленностях 30

Ф

Известен способ растворения угля путем смешения измельченного угля в соотношении 1:0,5 с тяжелыми нефтяными остатками с атомным соотношением

С/Н>0,9 с последующим нагревом до

350-450 С до растворения угля (1) .

Наиболее близким к изобретению является способ растворения. угля путем его обработки ароматизирова иным растворителем при повышенном давлении и 20 температуре,, согласно которому в качест ве ароматизированного растворителя исполь-. зуют гидрированную ант раценовую фракцию

220-390 С, которую смешивают с углем. в соотношении 3:1 и процесс осуществляют при 450 С, давлении 140 бар в течение 2 ч. В результате, в зависимости от сорта угля, уголь можно до 90% перевести в растворимую в хинопине ó Я. Зо

Недостаток данного способа заключается в том, что дпя понучения гидрированного растворитеия необходимо применять трудоемкий процесс гидрирования.

Цепь изобретения - упрощение технопо З5 гии процесса. *

Поставленная цепь достигается тем, что согласно способу растворення угля путем:смешения угля с растворителем при повышенном давлении и температуре, 40 в качестве растворителя используют смесь взятую в массовом соотношении уголь: растворитепь 1: 1,5-2,5 и состоящую из ароматизированных остатков пиропиза нефтяных фракций с температурой 50%ного выкиюния 408-566 С и/ипи ароматизироваиных дистиппятов" полученных из каменноугольного пека с температу рой 80Ъ-ного выкипания 416-578 С, а ароматических углеводородов ипи смеси 50 ароматических угпепеводородов с температурой кинеиия 165-210 С, при следую щем соотношении ксмпонвитов в смесиугля и растворителя, мас.ч.:

Уголь 28,5-40 55

Ароматизирован иае остаФе

Еа пирюпиэа нефтяных фракций с температурой

50%-ного выкипания

408-566 С 2 5-41,5

Ароматизирова нные дистиппяты, получ:нные нз каме нноугопьного пека с температурой 50%-ного выкипания 416-578 С 30-52

А ромат ические углеводороды ипи смесь ароматических углеводородов с температурой кипения

1 65-210оС 8-30 и процесс растворения проводят при о

250-300 С, давлении 3-20 бар в течение 0,5-5 ч.

Попучаемый .в результате реакции продукт потом известными приемами, например фильтрацией, перегонкой ипи от стаиванием, с антирастворитепем можно разделить на мапозопьный угоцьный ек стракт, пригодный дпя получения таких угперодных продуктов, как электродный кокс, связующие и угольные вопокна и богатый минеральными веществами остаток.

Благодаря содержащимся в пеке смесям ароматических углеводородов, например погпотитепьному ипи антраценовому маслу, получение текущего продукта реакции не вызывает затруцнений.

Сорт применяемого угля может колебаться в широких пределах, но цепесооб разно использовать в качестве исходных материалов каменные угпйс высоким содержанием летучих веществ„например гаэоппаменные ипи пламенные угли. Эти угли составляют большую часть всех угольных месторождений и менее пригодны дпя производства каменноугольного кокса.

Ф

Кроме того, можно применить и угли с низким содержанием летучих веществ, например тощие угли ипи другие угперодсодержащИе исходные материалы, такие как бурные угли ипи торф. Степень размепьчения имеет только второстепенное значение дпя предложенного способа.

Согласно предложенному способу в качестве ароматических растворителей с высокой точкой .кипения применяют дис-: тилпяты, получаемые в результате переработки каменноугольного пека и/ипи остатков минеральных масел например, рас чеппения фракций минеральных масел в паровой фазе are других катапитичеоких ипи термических процессов крекинга, / в частности дистиппяты, получаемые в результате обработки каменноугольного

1055338 4 пека нагревом н давлением ипи коксования твердого битумного пека. Каменноугольный пек получают в результате первичной перегонки 50-55% каменноугольной смолы с точкой размягчения 65-75 С а (по Кремеру-CapHOBy). Однако пеки, размягчаюшиеся в этих температурных пределах, нельзя непосреиственно применить в качестве таких угпероцистых предшест венников, как связующие для алектроцов, fO твердый битумный пек нпи пековый кокс.

Поэтому прихоцится подвергать их цап нейшей переработке нагревом и давлением.

B результате осуществления названш1х процессов в качестве пистнллятов получают 15 высококипящие углеводородные смеси с высоким соцержанием ароматических соединений. Эти смеси имеют среднюю точку кипения свыше 380 С и тем самым вы" - °

0 кипают заметно выше фракций антрацено- 2О вого масла, обычно рекомендуемых цля и извлечения угля.

Пол низкокипяшими ароматическими углеводородами подразумеваются такие ароматические растворители, как мезит»= 25 илен, индан и цр. ипи углеводороцные смеси с высоким содержанием ароматюческих соединений с температурой кипения 165-210 С.

Подобные смеси получают, например, в результате переработки сырого беизопа, перегонки каменноугольной смолы и рафи =. нирующего извлечения в цепях получения бензина. Другим источником дпя получения таких смесей ароматических углеводоро35

rros является пиропизный бензин. Эти низкокипяшие смеси ароматических углеводородов наряцу с чистыми углевоцороцами могут содержать еше незначитепь ное количество фенолов и оснований.

Пример 1. 35 вес.ч. газоппаменного угля типа Вестерхопьта (зольность 6,5%, содержание летучих веществ

38,5%), интенсивно перемешивая, поцвергают реакции при 350 С в течение

2 ч с 52 вес.ч. пекового дистиппята, полученного в результате обработки на, гревом и давлением каменноугольного пе. ка, и с 13 вес.ч. меэитилвна.

Дистиллят каменноугольного пека на 50 чинает кипеть при 305 С; 50% выкипает при 416 С. Максимальное давление о

14 бар.

Полученный таким образом продуктпереработки угля имеет точку раэмягче- 55 иия 80 С (по Кремеру и Сарнову) и переводится в растворимую в хинопине форму на 79%.

Пример 2. Используют смесь состава по примеру 1 и ожижают при

350 С в течение 2 ч.

Максимальное цавпение 14 бар.

В качестве ниэкокипящего растворителя применяют смесь ароматических угпевоцородов, получаемую при очистке сырого бевзопа.

Указанная смесь содержит в качестве основных компонентов метил-/атипбензопы, инцан и аналогичные ароматические углеводороды с точкой кипения

lo 210 С.

В результате такой гомогенизации и обработки теплом и давлением уголь переводится в растворимую в хинолине форму на 79%.

Пример 3. Смесь из-28,5 вес.ч. газопламеиного угля типа Вестерхопьта по примеру 1, 41,5 вес.ч. циролиэного пека, полученного расщеплением нефти о е паровой фазе (точка размягчения 88 С по Кремеру и Сарнову, остаток из пиролиза пековый фракций имеет точку кипения 330 С, 50% которого выкипает при о ,566 С), и 30 вес.ч. фракции индана из примера 2 поцвергают реакции при 250 С о

s течение 5 ч.

Максимальное давление 3 бар.

В результате получают продукт переработки угля с точкой раэмягчейия 43 С (по Кремеру и Сарнову) и со степеньюрастворения угля 71%.

Пример 4. Смесь нз 40 вес.ч. гаэоппаменного угля типа Вестерхопьта, 30 вес.ч. пекового дистиллята по примеру 1,25 вес.ч. полученного пиролизом . пека по примеру 3 и 5 вес.ч. меэитипена подвергают реакции при 360 С в течение о

0,5 ч.

Максимальное давление 20 бар. В полученном т омогенизацией и обработкой нагревом и давлением продукте переработки угля, степень растворения угля 78%.

Пример 5. 40 вес.ч. гаэоппаменного угля типа Вестерхопьта по примеру 1, 30 вес.ч. цистиплята из остатков пиропиза кековых фракций (кипение начинается при 302 С, 50%-ное выкипвгггге - при 408 С), 25 вес.ч. масла коксового пека из коксования под давлением угпекаменио о пека (начало кипения прц 382оС, 50%-ное выкипание— при 573 С) и S вес.ч. мезитипена обрабатывают по примеру 4.

В полученном продукте растворимого угля содержится до 77%. Точка размяг чения 93оС.

1055338

П р н м е р 7 (сравннтепьный), 5 35 вес.ч. газоппаменного угпя типа

Ввстерхопьта н 65 вес.ч. пекового днотнппята, полученного в резуцьтате обработки нагревом и аавпеннем каменно10 угопьного пека .со средней точкой кипения 420 С, ннтенснвным перемешнваннем подвергают реакднн 2 ч при 350 С.

Макснмапьное давление 13 бар.

80

8,8

8,8

3 Угопь типа Вестерхопьта 28,5; пека, попученный пнропнзом, 41,5; 43 фракдня нида на 30

10,4

11,4

10,2

75

l4,6

В табпнпе приведено сопоставпенне. предпоженного способа с известными. 4>

По примерам 6 н 7 виден эффект по вышеннвй растворякнцей способности смесей ароматических угпеводородов с высокой тбчкой кипения с добавками незначнтвпьных копнчеств пегкокнпящнх 50

Составнтепь Е. f oðïoâ

РедактоР М. Кепемвш ТехРед М.Тенер КоРРектоР

Заказ 9139/60 Тираж 503 Подпнсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам нзобретеннй н открытнй

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

Фнпнап ППП Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4

Нерастворимых в хннопнне частей

1 1,8%.

П р н м е р 6 (сравннтепьный).

Осуществпяют анапогично примеру 1, но в качестве растворителя применяют

13 веч.ч. 80%-ной аденафтеновой фракции (остаток - диметилнафталин). Силь»

; ио обогащенные аценафтеновые фракпнн считаются особенно пригодными дпя растворения угпя.

Гомогенизадней прн 350 С в течение

2 ч прн макснмапьном давлении 13 бар

1 Угопь типа Вестерхопьта 35; мезнтнпен 13; пековый днстнппят 52

2 Угопь типа Вестерхопьта 35; KÂ инда на, 1 3; паковый аистиллят 52

4 Угопь тина Вестерхопьта 40; пековый днстнппят 30; пек; попученный пнропнзом, 25; меэнтнпен 5

6 У1опь типа Вестерхопьта 35; фракдня аденафтена 13; пековый днстнппят 52

7 Угопь типа Вестерхопьта 35; пековый днстнппят 65 получают вещество, в котором на 75% растворяется угопь. фракднй ароматнческкх угпеводородов, Примеры 1 н 2 показывают, что упучшенный эффект растворещия угпя закпючается не-в гндрнрующем эффекте, а явпявтся резупьтатом оптнмапьного воздействия на такие показатели, как вязкость, набухаемость н так дапве.