Способ получения нефтяных пеков

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2477744:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения нефтяных связующих и волокнообразующих пеков, и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает термополиконденсацию очищенной от низкокипящих и неплавких компонентов тяжелой смолы пиролиза в проточном реакторе при повышенном давлении и температуре 330-400°С, выдержку реакционной массы при повышенной температуре и атмосферном давлении в присутствии перегретого водяного пара в качестве неокисляющего агента, отгон низкомолекулярных продуктов реакции, при этом реакционная масса находится в зоне реакции заданное время при давлении 10-25 ати, и осуществляют ее рециркуляцию, далее часть реакционной массы направляют в реакционный сепаратор для отгона низкомолекулярных продуктов реакции при расходе перегретого водяного пара в количестве 0,02-0,04 кг/час на кг сырья и выдержке при температуре 340-380°С в течение 3-10 часов с получением низкоплавкого связующего пека, затем низкоплавкий связующий пек направляют в вакуумную колонну для отгона низкомолекулярных продуктов реакции при расходе перегретого водяного пара в количестве 0,02-0,04 кг/час на кг сырья и выдержке при 300-320°С и давлении 20-50 мм рт.ст. в течение 2-5 часов с получением расплава высокоплавкого пека, который обрабатывают ультразвуком с частотой 15-25 кГц и мощностью 50-100 Вт/см² с получением высокоплавкого волокнообразующего пека. Отгоны низкомолекулярных продуктов реакции направляют в атмосферную колонну для отделения воды и разделения с получением углеводородных газов, бензина, легкого и тяжелого газойлей, далее тяжелый газойль температурой 480-540°С возвращают в проточный реактор. Низкоплавкий связующий пек может быть отведен в качестве самостоятельного товарного продукта. Технический результат: повышение выхода нефтяного пека, упрощение процесса. 1 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 ил., 1 табл.

Известен способ получения нефтяного пека термополиконденсацией нефтяного сырья [Патент Бельгии №893465, кл. C10C 3/02, C10C 3/04, опубл. 12.09.1982], в частности смолы пиролиза, под давлением до 15 атм при 290-420°C (предпочтительнее 300-410°C) в течение 10 мин-6 ч с последующим отгоном низкомолекулярных продуктов, причем разница температур между горячей нижней частью реактора и более холодной верхней составляет от 20 до 200°C и выдержкой во втором реакторе при температуре 290-420°C в присутствии водяного пара в течение 5 мин - 2 ч. Пар расходуется в количестве от 0,3 до 3 м³/ч·на м³ реакционной массы.

Недостатками известного способа являются сложность процесса, в частности поддержание разницы температур, относительно низкий выход волокнообразующего пека и его невысокое качество.

Известен способ получения нефтяного изотропного волокнообразующего пека [патент РФ №2065470, кл. С10С 1/16, опубл. 20.08.1996. Бюл. №3], включающий термополиконденсацию нефтяного сырья при повышенном давлении в проточном реакторе, отгонку низкомолекулярных продуктов реакции в присутствии неокисляющего агента. Причем исходную смолу пиролиза подвергают сначала ультразвуковой обработке в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ), затем термополиконденсации в реакторе проточного типа при 20-50 ати и далее отгонке низкомолекулярных продуктов реакции в сепараторе при подаче неокисляющего агента со скоростью 375-10000 л/ч при 300-360°C. В качестве ПАВ, взятого в количестве 0,1-0,5% от массы сырья, используют смесь полиэтиленгликоля со средней молекулярной массой 400 и адипината полиэтиленгликоля в массовом соотношении 60:40-80:20. Ультразвуковая обработка обеспечивает оптимальное диспергирование ПАВ в исходной смоле пиролиза. Способ позволяет повысить качество пека и производительность за счет непрерывности процесса.

Недостатками известного способа являются использование ПАВ, недостаточно высокий выход волокнообразующего пека из-за недостаточного времени пребывания реакционной массы в зоне реакции в связи с проведением стадии термополиконденсации при повышенном давлении только в проточном змеевиковом реакторе.

Наиболее близким к предлагаемому способу по техническому результату является способ получения нефтяного волокнообразующего пека [патент РФ №2062285, кл. С10С 1/16, опубл. 20.06.1996. Бюл. №17] путем термополиконденсации тяжелой смолы пиролиза в проточном реакторе змеевикового типа при повышенном давлении и температуре 330-400°C, отгона низкомолекулярных продуктов реакции и выдержки полученного продукта при температуре 300-330°C в присутствии перегретого водяного пара в качестве неокисляющего агента, причем термополиконденсацию ведут при давлении 30-50 ати и объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 л/ч, а отгон осуществляют с помощью двух сепараторов с обеспечением непрерывной подачи неокисляющего агента со скоростью 375-1000 л/ч в течение 10-25 ч. Термополиконденсацию тяжелой смолы пиролиза проводят на установке непрерывного действия. Сырье из обогреваемой емкости насосом непрерывно подают по трубопроводу в реактор змеевикового типа с восходящим потоком продукта, где проводится термополиконденсация под давлением. После прохождения реакционной зоны продукты реакции поступают в два попеременно работающих сепаратора, где происходит отгон низкомолекулярных продуктов в присутствии перегретого водяного пара или азота. Сверху сепаратора отгон с газообразными продуктами через конденсатор-холодильник поступает в газосепаратор, где после разделения газы отводят в атмосферу, а жидкие продукты собирают в специальную тару. После заполнения определенной части первого сепаратора продукты реакции из реактора направляют во второй сепаратор. В первом в это время происходит дополнительная выдержка для удаления низкомолекулярных и летучих продуктов и доведение пека до требуемых показателей, после чего пек выводят через низ сепаратора в пекоприемник. Учитывая, что плотность тяжелой смолы пиролиза составляет 1,01-1,1 кг/л, а перегретого водяного пара 0,1 кг/л, тогда расход перегретого пара в сепаратор составляет 200-500 л на кг сырья или 20-50 кг на кг сырья. Способ позволяет повысить производительность за счет непрерывности процесса и простоты реализации; выход волокнообразующего пека составляет 22,8-26,3% масс.

Недостатками способа являются большой расход перегретого пара, невысокий выход волокнообразующего пека, обусловленный недостаточной продолжительностью прохождения реакционной массы по змеевиковому реактору при повышенных давлении и температуре, сложность процесса, связанная с необходимостью поддержания высокого давления. Снижение давления в проточном реакторе ниже 30 ати ведет к закоксовыванию аппаратуры.

Целью заявляемого изобретения является повышение выхода нефтяного пека с заданными физико-химическими характеристиками, упрощение процесса.

Поставленная цель достигается в предлагаемом способе получения нефтяного волокнообразующего пека, включающем термополиконденсацию тяжелой смолы пиролиза при повышенном давлении и температуре 330-400°C, отгона низкомолекулярных продуктов реакции и выдержки полученного продукта при повышенной температуре в присутствии перегретого водяного пара в качестве неокисляющего агента, причем в качестве сырья используют очищенную от низкокипящих и неплавких компонентов тяжелую смолу пиролиза, реакционная масса находится в зоне реакции заданное время путем ее рециркуляции при давлении 10-25 ати, далее часть реакционной массы направляется в реакционный сепаратор для отгона низкомолекулярных продуктов реакции при расходе перегретого водяного пара в количестве 0,02-0,04 кг/час на кг ТСП и выдержки при температуре 340-380°C в течение 3-10 часов с получением низкоплавкого связующего пека, затем низкоплавкий связующий пек направляется в вакуумную колонну для отгона низкомолекулярных продуктов реакции и выдержки при 300-320°C и давлении 20-50 мм рт.ст. в течение 2-5 часов при расходе перегретого водяного пара в количестве 0,02-0,04 кг/час на кг сырья с получением расплава высокоплавкого пека, полученный расплав обрабатывают ультразвуком с частотой 15-22 кГц и мощностью 50-100 Вт/см² с получением высокоплавкого волокнообразующего пека. Отгоны низкомолекулярных продуктов реакции направляют на атмосферную колонну для отделения воды и разделения с получением углеводородных газов, бензина, легкого и тяжелого газойлей, далее тяжелый газойль после нагрева до температуры 480-540°С направляют в смеситель. Низкоплавкий связующий пек может быть отведен к качестве самостоятельного товарного продукта.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Тяжелая смола пиролиза (ТСП) представляет собой побочный продукт производства этилена. Очистка исходной смолы включает удаление неплавких компонентов путем фильтрации и отгон низкокипящих (до 250°C) компонентов смолы пиролиза. Удаление неплавких компонентов предотвращает закоксовывание аппаратуры за счет исключения образования карбоидов путем удаления центров кристаллизации. Удаление низкокипящих компонентов ТСП снижает газовыделение в процессе термополиконденсации, повышает качество целевого продукта за счет уменьшения пористости пека.

Физико-химические характеристики исходной ТСП и очищенной ТСП путем фильтрации от неплавких компонентов и отгонки от низкомолекулярных компонентов смол пиролиза представлены в таблице 1.

Таблица 1.
Физико-химические свойства тяжелой смолы пиролиза
Показатели	ТСП	Очищенная ТСП
Плотность, кг/м³	1020	1052
Коксуемость, % масс.	8,7	12,4
Элементный состав, % масс.
С	90,80	91,75
H	8,00	7,52
S	0,10	0,72
O+N	0,10	0,11
Средняя молекулярная масса	252	332
Содержание, % масс.:
- γ-фракция, компоненты, растворимые в изооктане	89,3	83,8
- β-фракция, компоненты, растворимые в толуоле	10,5	15,8
- α-фракция, компоненты, растворимые в хинолине	0,2	0,4

Образование конечного продукта термополиконденсации (в данном случае пека) происходит в результате последовательных превращений компонентов реакционной массы по следующей схеме:

Для получения качественного волокнообразующего пека процесс термополиконденсации необходимо прекратить на стадии получения карбенов без образования центров зарождения карбоидов (α₁-фракции). Для этого в известных способах используют различные методы и приемы (экстракция, гидрирование, поддержание большого градиента температур). Известно, что температура размягчения изотропных волокнообразующих пеков находится в пределах 180-220°C. При меньших температурах размягчения (ниже 180°C) в пеке увеличивается содержание γ-фракции (смол и масел) и уменьшается содержание α-фракции. Большое содержание γ-фракции (10%) приводит к повышенному газовыделению на стадии формования и последующей карбонизации, что ведет к неравномерному формованию, волокно получается низкого качества с наплывами. А низкое содержание α-фракции (менее 20%) ведет к уменьшению прочности углеродного волокна, т.к. α-фракция (карбены) представляет собой наиболее структурированную часть пека, придающую прочность волокну. При больших температурах размягчения (выше 220-230°C) пек переходит в иное качественное состояние и становится анизотропным, с высоким содержанием α₁-фракции.

Отличительными признаками предлагаемого способа являются использование очищенной ТСП, проведение процесса термополиконденсации при давлении 10-25 ати, рециркуляция реакционной массы в зону реакции и возврат тяжелого газойля в технологический процесс для повышения выхода пека и обработка полученного волокнообразующего пека ультразвуком.

Процесс термополиконденсации в проточном реакторе змеевикового типа проводится при давлении 10-25 атм, при этом достигаются оптимальные условия технологического процесса. При давлении выше 7 ати все компоненты реакционной массы находятся в жидком агрегатном состоянии, однако при давлении ниже 10 ати понижается выход пека и увеличивается скорость закоксовывания аппаратуры. Повышение давления выше 25 ати нецелесообразно из-за повышения энергетических затрат.

Выдержка реакционной массы при температуре 340-380°C в течение 3-10 часов при расходе перегретого водяного пара в количестве 0,02-0,04 кг/час на кг ТСП с одновременным отгоном низкомолекулярных продуктов реакции обеспечивает оптимальные условия получения низкоплавкого связующего пека. Проведение процесса при температуре ниже 340°C и в течение менее 3 часов приводит к снижению выхода связующего пека из-за неполного протекания реакции поликонденсации. Повышение температуры выше 380°C и продолжительности выдержки более 10 часов приводит к образованию α₁-фракции, что снижает качество как связующего, так и волокнообразующего пеков. Расход перегретого водяного пара ниже 0,02 кг/час на кг ТСП не обеспечивает поддержание температуры реакционной массы в пределах 340-380°C, а также ее интенсивное перемешивание. Увеличение расхода перегретого пара выше 0,04 кг/час на кг ТСП не влияет на групповой состав и температуру размягчения пека и экономически нецелесообразно.

Выдержка низкоплавкого связующего пека при температуре 300-320°C и давлении 20-50 мм рт.ст. в течение 2-5 часов с одновременным отгоном низкомолекулярных продуктов реакции обеспечивает оптимальные условия получения высокоплавкого волокнообразующего пека. Остаточное давление выше 50 мм рт.ст. недостаточно эффективно для удаления летучих низкомолекулярных продуктов. Поддержание давления ниже 20 мм рт.ст. вызывает трудности технологического характера. Поддержание температуры ниже 300°C и давления выше 50 мм рт.ст. приводит к снижению качества волокнообразующего пека. При проведении отгонки и выдержки при температурах выше 330°C имеет место образование α₁-фракции.

Обработка ультразвуком с частотой 15-25 кГц и мощностью 50-100 Вт/см² расплава высокоплавкого пека обеспечивает повышение качества волокнообразующего пека за счет удаления пузырьков, однородности структуры.

Нагрев тяжелого газойля выше температуры 480°C снижает вязкость и обеспечивает его транспортабельность по трубопроводам. Увеличение температуры газойля выше 540°C нецелесообразно, так как приводит к росту энергозатрат.

Увеличение выхода пека достигается путем циркуляции реакционной массы и тем самым увеличения продолжительности процесса термополиконденсации при давлении 10-25 ати и температуре 340-380°C, а также возвратом тяжелого газойля в процесс. Упрощение процесса достигается поддержанием более низкого давления в пределах 10-25 ати, при этом исключается закоксовывание аппаратуры.

Принципиальная технологическая схема получения нефтяных пеков приведена на рис.1.

Очищенную тяжелую смолу пиролиза потоком I подают в трубчатую печь 2, где она нагревается до температуры 300-420°C под давлением 10-25 ати. Нагретая смола потоком II подается в смеситель 3, где смешивается с циркулирующей реакционной массой и поступает в проточный реактор 4. Из реактора 4 выводится балансовое количество реакционной массы в один из трех реакционных сепараторов 5, работающих периодически. Часть реакционной массы из проточного реактора 4 возвращается в смеситель 3. В реакционном сепараторе 5 происходит отгон низкомолекулярных продуктов реакции за счет снижения давления до 1 атм. После заполнения одного реакционного сепаратора его отключают от линии подачи реакционной массы, которую направляют в следующий реакционный сепаратор. В реакционном сепараторе 5 продолжают термополиконденсацию реакционной массы. После достижения заданной степени превращения реакционная масса из реакционного сепаратора 5 отводится в виде промежуточного товарного продукта - низкоплавкого связующего пека. Для получения волокнообразующего пека низкоплавкий связующий пек потоком V подается в вакуумную колонну 6, где производится отгон низкомолекулярных компонентов. После отгона низкомолекулярных продуктов реакции поликонденсации расплав высокоплавкого пека VI из вакуумной колонны направляют в узел ультразвуковой обработки 7 с получением товарного продукта - волокнообразующего пека. Отгоны низкомолекулярных продуктов термополиконденсации из реакционных сепараторов 5 потоком VIII и вакуумной колонны 6 потоком IX подаются в атмосферную колонну 8, где они подвергаются фракционированию при атмосферном давлении с отделением воды Х и получением легкого XI и тяжелого XII газойлей, бензина XIII, углеводородных газов XIV. Тяжелый газойль после нагрева в трубчатой печи 9 до температуры 480-540°С возвращают в проточный реактор 4 через смеситель 3.

Полученные нефтяные пеки анализировали по следующим показателям качества:

- температура размягчения по методу «кольцо и стержень», ГОСТ 9950-83;

- содержание α₁-фракции, не растворимой в хинолине, ГОСТ 12000-83;

- содержание α-фракции, не растворимой в толуоле, ГОСТ 7847-73;

- содержание γ-фракции, растворимой в изооктане аналогично ГОСТ 7847-73;

- содержание β-фракции, не растворенной в изооктане, но растворимой в толуоле, по разности Р=100%-(α+γ).

Осуществление способа иллюстрируется примерами.

Пример 1. Очищенную от низкокипящих и неплавких компонентов тяжелую смолу пиролиза в количестве 50 кг с температурой 95°C непрерывно подают с массовым расходом 10 кг/час в трубчатую печь, где исходную смолу нагревают до температуры 360°C при давлении 25 атм. Нагретую смолу подают в смеситель, где она смешивается с циркулирующей реакционной массой и поступает в проточный реактор. В проточный реактор подается перегретый водяной пар с массовым расходом 0,3 кг/час. Расход перегретого водяного пара составляет 0,03 кг на 1 кг исходного сырья. Из проточного реактора выводится реакционная масса со скоростью 10 кг/час в один из трех реакционных сепараторов, работающих периодически. Температура реакционной массы в реакционном сепараторе поддерживается равной 360°C. Давление в реакционном сепараторе составляет 1 атм, продолжительность выдержки реакционной массы - 3 часа. В реакционный сепаратор для разделения продуктов реакции и удаления низкомолекулярных компонентов подают в противотоке перегретый водяной пар с массовым расходом 0,2 кг/час. Расход пара в реакционный сепаратор составляет 0,02 кг на кг сырья. Полученный низкоплавкий связующий пек отводят с низа реакционного сепаратора в качестве товарного продукта. Низкомолекулярные продукты реакции подаются в атмосферную колонну для разделения на воду, тяжелый (фракция 350°C - конец кипения) и легкий (фракция 200-350°C) газойль, углеводородные газы (C₁-C₄) и бензин (фракция начало кипения - 200°C). Тяжелый газойль в количестве 3,75 кг после нагрева до температуры 500°C возвращают в проточный реактор через в смеситель.

В результате процесса было получено 39,25 кг низкоплавкого связующего пека с температурой размягчения 95°C и следующим групповым составом: содержание α-фракции 28,1, α₁-фракция (неплавкие компоненты) отсутствует, β-фракции 50,5 и γ-фракции 21,4% масс. Выход пека составил 78,5% масс.

Пример 2. Очищенную от низкокипящих и неплавких компонентов тяжелую смолу пиролиза в количестве 50 кг с температурой 95°C непрерывно подают с массовым расходом 10 кг/час в трубчатую печь, где исходную смолу нагревают до температуры 360°C при давлении 25 атм. Нагретая смола подается в смеситель, где она смешивается с циркулирующей реакционной массой и поступает в проточный реактор. В проточный реактор подается перегретый водяной пар с массовым расходом 0,3 кг/час. Расход перегретого водяного пара составляет 0,03 кг на 1 кг исходного сырья. Из проточного реактора выводится реакционная масса со скоростью 10 кг/час в один из трех реакционных сепараторов, работающих периодически. Температура реакционной массы в реакционном сепараторе поддерживается равной 360°C. Давление в реакционном сепараторе составляет 1 атм, продолжительность выдержки реакционной массы 3 часа. В реакционный сепаратор для разделения продуктов реакции и удаления низкомолекулярных компонентов подают в противотоке перегретый водяной пар с массовым расходом 0,2 кг/час. Расход пара в реакционный сепаратор составляет 0,02 кг на кг сырья. Полученный низкоплавкий связующий пек для получения волокнообразующего пека направляют в вакуумную колонну, где пек выдерживают при 300-320°C и давлении 20-50 мм рт.ст. в течение 4 часов. При этом происходит отгон низкомолекулярных продуктов реакции. Массовый расход перегретого водяного пара в вакуумную колонну равен 0,3 кг/час, при этом расход перегретого пара составляет 0,03 кг на кг сырья. После вакуумной колонны полученный расплав высокоплавкого пека обрабатывают ультразвуком с частотой 20 кГц и мощностью 75 Вт/см² с получением высокоплавкого волокнообразующего пека. Низкомолекулярные продукты реакции из вакуумной колонны подаются в атмосферную колонну для разделения на воду, тяжелый и легкий газойль, углеводородные газы и бензин. Тяжелый газойль в количестве 5,23 кг нагревают до температуры 500°C и возвращают в проточный реактор через смеситель.

В результате процесса было получено 18,40 кг высокоплавкого волокнообразующего пека с температурой размягчения 192°C и следующим групповым составом: содержание α-фракции 29,6, α₁-фракция 0,0, β-фракции 68,1 и γ-фракции 2,3% масс. Выход пека составил 36,8% масс. на ТСП.

Способ позволяет:

- увеличить выход нефтяного волокнообразующего пека за счет увеличения продолжительности термополиконденсации при повышенных давлении 10-25 ати и температуре 340-380°C и направления тяжелого газойля в зону реакции (в смеситель и далее в проточный реактор);

- упростить процесс применением давления 10-25 ати без закоксовывания аппаратуры;

- улучшить качество полученного пека дегазацией в ультразвуковом поле;

- получать пеки различного назначения: связующие и волокнообразующие.

1. Способ получения нефтяных пеков, включающий термополиконденсацию тяжелой смолы пиролиза в проточном реакторе при повышенном давлении и температуре 330-400°С, отгон низкомолекулярных продуктов реакции и выдержку полученного продукта при повышенной температуре и атмосферном давлении в присутствии перегретого водяного пара в качестве неокисляющего агента, отличающийся тем, что в качестве сырья используют очищенную от низкокипящих и неплавких компонентов тяжелую смолу пиролиза, реакционная масса находится в зоне реакции заданное время при давлении 10-25 ати, при этом осуществляется ее рециркуляция, далее часть реакционной массы направляется в реакционный сепаратор для отгона низкомолекулярных продуктов реакции при расходе перегретого водяного пара в количестве 0,02-0,04 кг/ч на кг сырья и выдержке при температуре 340-380°С в течение 3-10 ч с получением низкоплавкого связующего пека, затем низкоплавкий связующий пек направляется в вакуумную колонну для отгона низкомолекулярных продуктов реакции при расходе перегретого водяного пара в количестве 0,02-0,04 кг/ч на кг сырья и выдержке при 300-320°С и давлении 20-50 мм рт. ст. в течение 2-5 ч с получением расплава высокоплавкого пека, который обрабатывают ультразвуком с частотой 15-25 кГц и мощностью 50-100 Вт/см² с получением высокоплавкого волокнообразующего пека, отгоны низкомолекулярных продуктов реакции направляют в атмосферную колонну для отделения воды и разделения с получением углеводородных газов, бензина, легкого и тяжелого газойлей, далее тяжелый газойль после нагрева до температуры 480-540°С возвращают в проточный реактор.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что низкоплавкий связующий пек может быть отведен в качестве самостоятельного товарного продукта.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способу получения остаточного продукта термополиконденсации - нефтяной спекающей добавки.

Способ регулирования качества нефтяной спекающей добавки // 2345117

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и направлено на получение нефтяных спекающих добавок с заданными характеристиками качеств. .

Способ получения пека-связующего для электродных материалов // 2288938

Изобретение относится к способам получения пека-связующего для электродных материалов и может быть использовано в электродной промышленности. .

Связующее для электродов и анодов и способ его получения // 2288251

Способ получения остаточного продукта термополиконденсации // 2281314

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к получению остаточного продукта термополиконденсации, в частности пека, нефтяной спекающей добавки (НСД), кокса.

Способ получения связующих материалов // 2186824

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способам получения нефтяных связующих материалов, используемых в производстве анодных масс, электродов, огнеупорных материалов, угольных брикетов и др.

Способ получения пека // 2183653

Способ регулирования качества нефтяного пека // 2145334

Изобретение относится к области нефтепереработки и направлено на стабилизацию качества получаемого пека, снижение закоксовывания аппаратов термополиконденсации с одновременным повышением выхода пека.

Способ получения пека // 2115690

Способ получения нефтяного электродного пека // 2085571

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для получения нефтяного электродного пека, используемого в качестве связующего или пропиточного материала.

Способ получения нефтяных пеков // 2478685

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к получению нефтяных связующих и волокнообразующих пеков, и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности

Способ переработки нефтяных остатков // 2538892

Изобретение может быть использовано в нефтепереработке. Способ переработки нефтяных остатков включает нагрев сырья (1) в печи (2), подачу в ректификационную колонну (4) с образованием вторичного сырья, поликонденсацию термообработанного вторичного сырья в реакторе (25,26) c получением целевых продуктов. Целевыми продуктами являются пек и кокс, получаемые одновременно на одной установке. Цикл процесса включает стадии пекования, коксования, подготовки реактора (25,26) к остановке и выгрузке кокса, резервного времени и подготовки реактора (25,26) к пуску, которые проводят последовательно в одном и том же реакторе (25,26). На стадии пекования продукт поликонденсации после реактора (25,26) охлаждают легким газойлем до температуры 380-440°С и отгоняют из него легкие фракции последовательно в испарителе (32) и вакуумной колонне (41) с получением соответственно среднетемпературного и высокотемпературного нефтяных пеков. Причем когда осуществляют стадию подготовки первого реактора (25) к остановке и выгрузке кокса, во втором параллельном реакторе (26) осуществляют стадию пекования, а когда осуществляют стадию подготовки первого реактора (25) к пуску, во втором параллельном реакторе (26) проводят стадию коксования, после чего в нем же осуществляют дальнейшие стадии указанного цикла, и затем цикл в обоих реакторах (25,26) повторяют. Изобретение позволяет сократить время простоя установки, полностью механизировать процесс очистки реактора, увеличить ресурсы сырья за счет продуктов остаточного происхождения, расширить ассортимент товарной продукции, уменьшить потери нефтепродуктов, улучшить экологические показатели процесса, снизить эксплуатационные и капитальные затраты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Способ получения нефтекаменноугольного пека // 2569355

Изобретение может быть использовано в электродной промышленности и строительстве. Способ получения нефтекаменноугольного пека из смолы включает дистилляцию смолы с получением неперегоняемого остатка дистилляции. Полученный остаток дистилляции подвергают термовыдержке и окислению кислородом воздуха с получением пека. В качестве смолы используют угленефтяную смолу, полученную при коксовании смеси каменноугольной шихты с нефтяным полукоксом с выходом летучих веществ от 14 до 25% при содержании нефтяного полукокса в коксуемой смеси 10-50 мас.%. Изобретение позволяет расширить сырьевую базу для получения нефтекаменноугольного пека, упростить способ его получения. 1 табл., 1 пр.

Способ получения связующего для изготовления углеродных материалов и изделий из них // 2582411

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 или нефтеперерабатывающей промышленности. Способ получения связующего для изготовления углеродных материалов и изделий из них включает смешение каменноугольной смолы и жидкого продукта нефтепереработки, обладающего плотностью при 20°C не менее 1,02 г/см3; вязкостью при 100°C не более 20 сСт; коксуемостью не менее 5%; отгоном фракции, выкипающей до 300°C, не более 5%, в соотношении от 85:15 до 50:50 мас.%, термообработку полученной смеси при 410-430°C в жидкой фазе с отделением дистиллятных фракций и неперегоняемого остатка дистилляции и окисление воздухом неперегоняемого остатка дистилляции при 325-360°C и при подаче воздуха из расчета 20-54 л/кг пека. Предлагаемый способ позволяет получать связующий пек, пригодный для изготовления анодной массы. 5 табл., 12 пр.

Способ получения связующего пека // 2586135

Изобретение относится к коксохимической промышленности, в частности к способу получения связующего пека, который может быть использован в качестве замены каменноугольного пека для производства анодной массы, угольной и графитированной продукции, конструкционных углеграфитовых материалов. Способ включает окисление каменноугольной смолы кислородом воздуха до получения связующего пека. В качестве каменноугольной смолы используют тяжелую смолу полукоксования с плотностью от 1,00 г/см3 до 1,1 г/см3, полученную при температуре пиролиза угля 500-600°С, при этом окисление кислородом воздуха проводят при 200-400°С в течение 10-30 минут при подаче воздуха из расчета 20-60 л/кг каменноугольной смолы при атмосферном давлении. Получаемый связующий пек имеет температуру размягчения, близкую к таковой для традиционного каменноугольного пека, при этом содержание бенз(а)пирена снижено в 20 раз. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

Способ получения связующего для изготовления углеродных материалов и изделий из них // 2586139

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 промышленности. По предлагаемому способу в качестве исходного сырья используется окисленная смола низкотемпературного пиролиза углей. Процесс включает окисление смолы низкотемпературного пиролиза углей при температуре 100-250°C и при подаче воздуха из расчета 20-60 л/кг смолы и последующее смешение в соотношении от 90:10 до 10:90 мас.% окисленной смолы низкотемпературного пиролиза углей с каменноугольной смолой или фракциями каменноугольной смолы и пековых дистиллятов или жидкими продуктами нефтепереработки, имеющими ароматическую структуру, и термообработку полученной смеси при 350-430°C в жидкой фазе с отделением дистиллятных фракций и неперегоняемого остатка дистилляции. Техническим результатом является расширение сырьевой базы для получения связующего электродного пека и снижение канцерогенности связующего за счет уменьшения количества бенз(а)пирена. 2 з.п. ф-лы, 7 табл., 17 пр.

Способ получения мезофазного пека путем гидрогенизации высокотемпературной каменноугольной смолы // 2598452

Изобретение относится к способу получения в промышленном масштабе мезофазного пека из высокотемпературной каменноугольной смолы. Способ включает удаление солей и нерастворимой в хинолине фракции из высокотемпературной каменноугольной смолы с целью получения крекинг-остатка, предварительную дистилляцию крекинг-остатка с целью получения остатка с температурой кипения выше 230°C и формирование из него гидрогенизируемого исходного сырья; каталитическую гидроочистку гидрогенизируемого исходного сырья с целью получения гидроочищенного масла и гидрогенизированного растворителя с высокой температурой кипения в интервале 300-360°С; дистилляцию гидроочищенного масла с целью получения гидрогенизированного пека; термическую полимеризацию гидрогенизированного пека с целью получения мезофазного пека. При этом гидрогенизированный растворитель используется в качестве растворителя на стадии удаления солей, в качестве растворителя на стадии удаления нерастворимой в хинолине фракции и/или в качестве части композитного масла при получении гидрогенизируемого исходного сырья. Получаемый продукт имеет высокое содержание мезофазного пека, низкую температуру размягчения и низкое содержание примесей. 34 з.п. ф-лы, 7 ил., 17 табл., 3 пр.

Способ получения компаундного электродного пека для изготовления углеродных материалов и изделий из них // 2601766

Изобретение относится к способу получения компаундного электродного пека для изготовления углеродных материалов и изделий из них, в частности к способу получения и подготовки электродного пека, предназначенного для производства анодной массы, угольной и графитированной продукции, конструкционных углеграфитовых материалов, и может найти применение в коксохимической промышленности. Способ включает термическую обработку каменноугольной смолы посредством совместной дистилляции каменноугольной смолы с продуктом низкотемпературного пиролиза углей либо с остатком дистилляции продукта низкотемпературного пиролиза углей в соотношении от 90:10 до 40:60 масс. % при температуре не более 420°С в жидкой фазе. В качестве продукта низкотемпературного пиролиза углей используют смолу полукоксования. Использование данного способа позволяет улучшить качественные характеристики связующего пека и снизить содержание бенз(а)пирена. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 11 пр.

Способ получения нефтяных среднетемпературных связующего и пропиточного пеков // 2643954

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения нефтяных среднетемпературных связующих и пропиточных пеков, и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Описан способ получения нефтяных среднетемпературных связующих и пропиточных пеков, состоящий из стадий термополиконденсации фракции смолы пиролиза при температуре 360-390°C и давлении 1,0-2,5 МПа в проточном реакторе и последующей изотермической выдержки реакционной массы с отгоном низкомолекулярных компонентов в реакторе-сепараторе, в котором в качестве фракции смолы пиролиза используют фракцию с н. к. 230°C, при прохождении термополиконденсации сырья в проточном реакторе исключают неокисляющий агент - перегретый водяной пар, процесс изотермической выдержки реакционной массы, сопровождающийся термополиконденсацией и отгоном низкомолекулярных компонентов, проводят в реакторе-сепараторе при температуре 320-380°C, давлении 0,1-0,2 МПа в течение 6-10 часов и барботаже природным газом, при расходе газа в количестве 0,015-0,025 кг/час на кг сырья. Технический результат: предложен упрощенный способ получения нефтяных среднетемпературных связующего и пропиточного пеков с высоким выходом. 1 ил., 2 табл., 2 пр.

Способ получения нефтяных пеков // 2645524

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения нефтяных среднетемпературных связующих/пропиточных и высокотемпературных связующих пеков, и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает термополиконденсацию очищенной от низкокипяших компонентов тяжелой смолы пиролиза с температурой начала кипения н.к. 230°С в проточном реакторе при 1,0-2,5 МПа давлении и температуре 360-390°С, изотермическую выдержку реакционной массы в реакторе-сепараторе при температуре 320-380°С и давлении 0,1-0,2 МПа в присутствии природного газа в качестве барботажного агента с отгоном низкомолекулярных продуктов реакции. При этом реакционная масса находится в зоне реакции проточного реактора в течение 6-10 ч для получения нефтяных среднетемпературных связующего/пропиточного пеков или 18-20 ч для получения нефтяного высокотемпературного связующего пека при расходе природного газа в количестве 0,015-0,025 кг/ч на кг сырья с рециркуляцией реакционной смеси. Отгоны низкомолекулярных продуктов реакции направляют в колонну для разделения с получением углеводородных газов, бензина, легкого и тяжелого газойлей. Технический результат - получение нефтяных среднетемпературных связующего/пропиточного или высокотемпературного связующего пеков; повышение выхода нефтяных среднетемпературных связующего/пропиточного или высокотемпературного связующего пеков; улучшение экономических и экологических показателей процесса, упрощение процесса. 1 ил., 2 табл., 3 пр.