Способ переработки каменноугольной смолы

 

Использование: углехимия. Сущность: каменноугольную смолу смешивают с фракцией широкого дистиллята каменноугольной смолы 120-365°С при массовом соотношении смола:фракция (7-9): 1, подвергают дешламации и перегонке с получением электродного пека. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КАМЕННОУГОЛЬНОЙ СМОЛЫ (57) Использование: углехимия. Сущность: каменноугольную смолу смешивают с фракцией широкого дистиллята каменноугольной смолы 120 — 365 С при массовом соотношении смола:фракция (7 — 9):1, подвергают дешламации и перегонке с получением электродного пека. 3 табл. фазы проводят центрифугированием или .фильтрацией с последующей термической обработкой жидкой фазы при 360-375 С, выделением ароматического дистиллята и рециркуляцией его на обработку.

Недостатком известного способа является сложность и многостадийность п роцесса и значительный расход растворителя — О антраценового масла. 3

Известен способ переработки каменноугольной смолы, включающий нагревание предварительно обеззоленной и обезвоженной смолы в трубчатой печи, однократное испарение с отбором пека и паров в испарителе и последующее разделение паров на фракции с введением в смолу перед трубчатой печью концевой высококипящей фракции со стадии разделения в количестве

3-10 от веса исходной смолы.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4709513/04 (22) 10.07.89 (46) 30.09.92. Бюл. № 36 (71) Восточный научно-исследовательский углехимический институт (72) Г.М.Карпин, В.Г.Швивцев, Т.М,Тесаловская, А.И.Заболотный, А.3.Грабовский и

В.Н.Егоров (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 297293, кл. С 10 С 1/04, 1969.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1081196, кл. С 10 С 3/06, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 531841, кл. С 10 С 1/04, 1973.

Заявка ФРГ N 2810332, кл, С 10 С 3/02, 1979, Справочник коксохимика. M.: Металлургия, 1966, т. 3, с. 240 — 241.

Изобретение относится к области переработки каменноугольной смолы с получением пека.

Известен способ переработки каменноугольной смолы путем нагрева ее в трубчатой печи с последующей термической обработкой при 400 — 500 С в течение 0,25 — 4 ч под давлением собственных паров и разделения на парообразные продукты и пек, Недостатком известного способа является невозможность его использования для переработки высокопиролизованных смол, Известен способ переработки высокопиролизованной смолы, с получением электродного пека, включающий выделение пека и обработку его антраценовым маслом при 220 — 280 С с получением суспензии.

Разделение суспенэии на жидкую и твердую!

Ы 1765162 А1

1765162

В качестве концевой высококипящей фракции использовали 2-ю антраценовую.

Недостатком известного способа является отсутствие эффекта улучшения качества пека по содержанию а> -фракции при использовании 2-й антраценовой фракции в качестве возврата в смолу при ее переработке.

Известен способ переработки смолы с получением пека, включающий обработку пека двумя растворителями: ароматическим смолорастворителем и растворителем парафинового ряда с выделением из пека веществ, нерастворимых в хинолине (a> -фракция). Согласно способу среднетемпературн ый каменноугольный пек обрабатывают ароматическим смолорастворителем при температуре от 200 до 270 С. Затем в полученную смесь подается парафиновый растворитель и температуру смеси понижают до 160 — 200 С. При этом происходит интенсивное осаждение а-смол (a> +а -фракций). Растворители отделяют от жидкой фазы путем дистилляции, При этом получают пек с минимальным содержанием a>фракции и выходом 75 — 90 от исходного.

Однако выделение иэ пека а-фракции приводит к получению не электродного, а мезофазного пека.

Известен способ переработки каменноугольной смолы с получением электродного пека, включающий отделение от смолы воды, золы и фусов путем отстоя в отделении конденсации и дешламации центрифугированием, нагрев смолы в трубчатой печи до температуры 385-415 С, разделение в испарителе на парообразные продукты, поступающие в ректификационную колонку и жидкие продукты — пек. Способ взят в качестве прототипа, Известный способ имеет следующие .недостатки. Электродный пек, соответствующий требованиям действующего стандарта, может быть получен только из смолы с содержанием веществ, нерастворимых в хинолине (а -фракция) не более 4 . Кондиционный электродный пек из высокопирализованных смол с содержанием а> -фракции более 4 по известной технологии получить невозможно (главным образом, по показателю — содержание веществ, нерастворимых в хинолине — a>фракция), Кроме того, высокое содержание фусса в смоле, не отделяемых на стадии ее подготовки, вызывает дополнительные трудности на стадии переработки смолы, связанные с образованием отложений в апи а ратуре.

Цель изобретения -улучшение качества электродного пека, получаемого из высокопиролизованной каменноугольной смолы.

Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки каменноугольной смолы путем ее дешламации и перегонки с получением электродного пека, перед стадией дешламациии смолу предварительно смешивают с фракцией широкого дистиллята с интервалом температур выкипания

120 — 365 С при массовом соотношении смола:фрация (7-9) 1.

Фракцию широкого дистиллята получают при кубовой дистилляции каменноугольной смолы конденсацией паров с

thun = 120 365 С. Введение фракции широкого дистиллята в высокопиролизованную каменноугольную смолу и последующая дешламация полученной смеси позволяет селективно удалить из смолы избыточное содержание веществ, нерастворимых,в хинолине (a> -фракцию), практически не затронув полезную составляющую а —

-фракцию (растворимую в хинолине, но нерастворимую в толуоле). При этом снижение содержания а-смол в исходной каменноугольной смоле(а = а + а2 ) происходит исключительно за счет снижения содержания а> -фракции. При высокотемпературной переработке такой смолы путем дистилляции (перегонки) получают пек с высоким значением показателя а-фракции (отвечающего за коксообразующую способность пека) и соответствующий требованиям действующего ГОСТ 10200-83 и ТУ 14-7-83-86 на электродное связующее.

Соотношение смола:фракция (7 — 9);1 соответствует концентрации широкого дистиллята в смеси 10,0 — 12,5 вес. При введении в смолу широкого дистиллята в количестве меньшем, чем указано в заявляемом соотношении, снижается эффективность очистки смолы от а>-фракции; большем — снижается селективность очистки и кроме сц -фракции из смолы выделяется а2-фракция, что приводит к снижению выхода из смолы пека на 3-5 и несоответствие его качества требованию действующего стандарта по показателю: содержание веществ, нерастворимых в толуоле (афракция) (см. примеры в табл, 2).

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна".

Сущность изобретения поясняется на примерах.

Пример 1. 180 r высокопиролизованной смолы (смола А, табл, 1) следующего состава: плотность — 1,210 г/см, влага (W)—

1765162

Таблица1

Характеристика сырья

Сырье

Р соде ржание, Плотность г/смз

M А бС, Смола А

Смола. Б

1,210

1,235

3,4 0,18 18,2 12,6

Широкий .дистиллат

1,080

5,1, зола (А. ) — 0,22, массовая доля QC фракции — 11,9%, массовая доля а1-фракции — 7,8%, смешивается с 20 г фракции широкого дистиллята, выкипающего в интервале 120-365 С плотность дистиллята—

1,08 г/см, содержание влаги (W) — 1,1 . з

Смесь нагревается до 75 С, помещается в центрифугу с фактором разделения 440 и подвергается центрифугированию в течение 10 мин. После фугования производят отделение воды и фусов. В опыте получается 176 г фугата смолы, который подвергается дистилляции. При дистилляции получается 105,9 г электродного пека (выход пека равен 60,5 ) соответствующего по качеству требованиям ГОСТ 10200-83 на марку А (температура размягчения 65,5 С, содержанием а1 -фракции 7о, содержание а-фракции 25%, выход летучих Ч вЂ” 62%, содержание золы — 0,14о ).

Характеристика исходного сырья, используемого в опытах, приведена в табл. 1, Результат опытов по переработке высокопиролизованных смол по предлагаемому способу и по известному приведены в табл. 2.

Пример 2. 1800 г высокопиролизованной смолы следующего качества: плотность — 1,210 г/см, содержание, %: влаги (W)4,,4,,Ф -фракции — 7, а-фракции — 10, золы (А ) — 0,2, смешивали с 200 т широкого с

0 дистиллята (tKpn = 120 — 365 С), плотность—

1,080 г/см, содержание, : влаги (W) — 2,0, з нафталина — 36,2, фенолов — 1,9, оснований — 1,47) в хранилище. При смешении компонентов смеси, ее усреднении и перекачке в сборник температура смеси поддерживалась на уровне 92 — 95 С. Затем смесь подавалась в напорный бак и далее самотеком

5 поступала в центрифуги типа 20 ГН 220IV—

02 с фактором разделения 440, Температура смеси, загружаемой в ротор центрифуги, находилась в интервале 88 — 94 С, температура фугата после центрифугирования 76 — 86 С, 10 время центрифугирования поддерживалась равным 10 мин. Из центрифуги фугат через сборник насосом подавался на установку непрерывной дистилляции смолы, где получался электродный пек с выходом от сырья

15 равным 60,2 . Конкретные показатели качества полученного по предлагаемому способу каменноугольного электродного пека приведены в табл. 3.

Из данных, приведенных в таблице, 20 видно, что полученный пек соответствует требованиям ГОСТа и ТУ на электродный пек.

Формула изобретения

Способ переработки каменноугольной

25 смолы путем ее дешламации и перегонки с получением электродного пека, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта при переработке высокопиролизованной каменноуголь30 ной смолы, последнюю перед дешламацией предварительно смешивают с фракцией широкого дистиллята каменноугольной смолы с интервалом температур выкипания 120365ОС при массовом соотношении смо35 ла:фракция (7 — 9):1.

0,22 11,9 7,8

1765162

Таблица2

Характеристика пека

Способ

Сырье

Содержание, Ф

Теипература разиягчения, ОС

Выход пека, Ф

V А

0t С

32,7 11,2 21,5 54) 0 0,28 65,0

73,5

Известный Смола А

Предлагаеиый Смола А,:широкий дист. (соотношение 9:1) 65,5

250 70 180 620 014 615

Смо ла А: ши рокий дист. (соотноше" ние 4:1) 180 44 136 652 010 560

32,2 18,4 13,8 5330 0,20 67,0

60,0

73,2

Смола Б

Известный

Смола Б:широкий дист. (соотношение 7:1) 27 8 11 0 16 8 56 3 0 18 62 5

65,0

Таблица 3

No пробы

Содержание, 3 г

Показатели ГОСТ 10200-83 на пек марки Б

67-73 58-62 25- 31

0,3

Показатели ТУ 15-7-83-86

65-72 . 56-60

25-31

0,2

Составитель Т. Тесаловская

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор

Заказ 3352 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

2

4

6

Темпе ратура размягчения, С

69,7

67,5

67,0

71,0

70,6

67,3

70,8

58,0

58,0

59,3

58,0

58,0

59,5

58,0

27,0

27,0

25,0

26,2

26,0

26,0

27,7

10,8

10,1

8,3

9,0

10,0

9,7

10,1

0,12

0,11

0,11

0,13

0,12

0,13

0,13