Способ получения электродного пека

 

пц 586)9!

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11,05.75 (21) 2132452/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 03.01.78 (51) М. Кл. С 10С 3! 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретени& и открытий (53) УДК 662.749,8 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. Н. Гимаев, В. В. Таушев и 3. И. Сюняев

Уфимский нефтяной институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДНОГО ПЕКА

Изобретение относится к способам получения электродного пека и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, электродной и алюминиевой промышленности — в производстве анодной массы, графитированных электродов и других углеграфитовых материалов.

Известен способ получения электродного пека путем термоконденсации крекинг-остатков (1). Однако при этом процесс поликонденсации сопровождается отложениями кокса на стенках реактора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ, при котором для снижения вязкости среды в качестве растворителя применяют легкие фракции, получаемые в процессе поликонденсации нефтяных остатков. Процесс поликонденсации проводят при температуре 340 — 425 С в течение 10—

12 ч в присутствии дегидрирующего катализатора — активного угля i(2). Жидкий продукт после удаления из него катализатора перегоняют в вакууме, а кубовый остаток используют в качестве пека.

Однако процесс по известному способу длителен (10 — 20 ч). Кроме того, применение катализатора осложняет и удорожает процесс в связи с необходимостью проведения операций по его отделению, регенерации и замене; не исключено снижение качества продукта при попадании в него катализатора.

Целью изобретения является сокращение времени процесса.

Это достигается описываемым способом получения электродного пека путем поликонденсации тяжелых нефтяных остатков с растворителем — фракцией 230 — 500 С продуктов поликонденсации при 485 — 500 С, давлении 15—

35 ати с последующей фракционировкой продуктов поликонденсации с получением

1р растворителя и возвратом последнего на поликонденсацию.

Отличительными признаками способа являются использование в качестве растворителя фракции 230 — 500 C продуктов поликонденса15 ции и проведение поликондепсации в указанных усл он и ях.

По предлагаемому способу крекинг-остаток установки термического крекинга смешивают с вакуумным отгоном от пека в соотношении

20 1: 1, подогревают в печи и направляют в термоизолированный реактор на высокотемпературную поликонденсацию, проводимую при температуре 485 — 500 С и давлении 15 — 35 атп в течение 65 — 90 мин. Затем в испарителе при

25 температуре 330 — 420 С и давлении 1,2—

1,5 ати от поликондепсировапного продукта отгоняют легкие продукты, оставшиеся — в разгонной вакуумной колонне при 300 — 380 С, давлении 10 — 60 мм рт. ст., при этом получают

30 пек и вакуумный отгон — фракцию 230 — 500 С.

586) 91

11оследний подают в крекинг-остаток 11 качестВО растворител51 для сниже11и51 коксоотло?кений.

Прн повышешш температуры от 425 до

500 С скорость реакции увеличивается, причем скорость реакц1111 дегидрирования и деалкировапия возрастает быстрее, чем реакцгн1 поликонденсации. Это позволяет получить вакуумный отгон высокой степени ароматизации.

Г1роведение поликонденсации в дисперсионной среде ароматизированного вакуумного отгона способствует увеличению растворимости агрегатов асфальтенов и препятствует их выпадению и коксованию на стенках аппаратуры.

Кроме того, это дает возможность повысить концентрацию наиболее ценной составляющей пека — р-фракции за счет повышения пороговой концентрации асфгльтенов, соответствующей началу интенсивного карбоидообразования в объеме жидкой фазы. Высокое давление поликонденсации (15 — 35 ати) необходимо для перевода в жидкую фазу вакуумного отгона и промежуточных продуктов распада. Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом.

Крекинг-остаток, поступающий по линии 1, в смеси с вакуумным отгоном, поступающим по линии 2, прокачивают через трубчатую печь

3, где нагревают до 485 — 500 С. Для уменьшения коксоотложений в трубах печи в поток сырья подают турбулизатор по линии 4, воду и ингибиторы. Термообработанный продукт вводят в реактор 5. Водяной пар и легкие продукты реакции по линии 6 выводят из верхней части реактора, а поликонденсированный продукт через редукционный вентиль 7 поступает в испаритель 8 низкого давления. Более высококипящие продукты реакции — дистиллят по линии 9 отводят из верхней части испарителя

8. Из нижней части испарителя 8 можно в качестве товарного продукта получить низкотемпературный или среднетемпературный пек по линии 10. В вакуумной колонне 11 однократным испарением пека получают высокотемпературный пек, который откачивают из нижней части колонны как товарный продукт или подают на компаундирование. Пары вакуумного отгона выводят в скруббер 12, где конденсируют холодным циркулирующим вакуумным отгоном. Легкие углеводороды из верхней части скруббера поступают в поверхностный конденсатор 13, откуда несконденсировавшиеся газы отсасываются эжектором 14. Вакуумный отгон по линии 2 снизу скруббера 12 возвращают в исходный крекинг-остаток. Часть вакуумного отгона используют как циркуляционное орошение скруббера.

При сочетании приемов высокотемпературной поликонденсации в среде растворителя— вакуумного отгона и атмосферно-вакуумной перегонки позволяет вести процесс с высокой скоростью и изменять технологический режим в широких пределах для получения пеков с самыми разнообразными свойствами.

Легкие продукты процесса получения нефтяного пека: газы и дистилляты мало отличают5

50 ся от подобных продуктов термического крекинга и коксования, а поэтому могут быть использованы для приготовления аналогичных товарных продуктов. Турбулизатор — воду после отстоя полностью возвращают в процесс.

Пример. Крекинг-остаток мазута малгобекской нефти с плотностью 0,984, коксуемосгью 13,6 /о н содержанием серы 0,3 /о и вакуумный отгон с плотностью 0,943, началом кипения 230 С и концом кипения 500 С смешивают в соотношении 1:1. После нагрева сырьевая смесь подвергается термоконденсации при температуре 485 С и давлении 35 ати в течение

70 мип. Продукты реакции подвергают атмосферной и вакуумной перегонке, при этом получают пек следующего качества: температура размягчения (Киш) 75 С, выход летучих веществ 60 /о, плотность (о2о) 1,2304; групповой состав, /о а-фракция 27, Р-фракция 49, у-фракция 24, зольность 0,03 /о, содержание серы

0 56 о/о

Выход пека составляет 47 /о на исходный крекинг-остаток. При получении пека коксоотложений не наблюдалось.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить время получения пека, полностью устраняет коксоотложение. Последнее способствует увеличению непрерывного цикла работы установки н повышению производительности реакторов.

Нефтяные пеки были испытаны в качестве связующего вещества при изготовлении анодпой массы и лабораторных образцов обожженных анодов с использованием в качестве сухой шихты смеси прокаленного кокса Ферганского

НПЗ (50 /о) и пекового кокса.

При расходе связующего вещества (нефтяного пека) — 32о/о анодная масса имеет коэффициент пластичности 80 и содержание серы

0 63о/о

Обожженные образцы имеют следующие свойства: механическая прочность 320 кгс/см, удельное электрическое сопротивление

67 Ом. мм /м, содержание золы О, 31 /о, содержание серы О, 51 /о, пористость 30 /о.

Анодная масса и образцы обожженных анодов, изготовленные на нефтяных пеках, полученных по предлагаемому способу, отвечают требованиям МРТУ 48-13-24-66.

Формула изобретения

Способ получения электродного пека путем поликонденсации тяжелых нефтяных остатков с растворителем при повышенной температуре с последующей фракционировкой продуктов поликонденсации с получением растворителя и возвратом последнего на поликонденсацию, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени процесса, в качестве растворителя используют фракцию 230 — 500 С продуктов поликонденсации и поликонденсацию проводят при температуре 485 †5 С, давлении 15—

35 ати, 586191

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Составитель Н. Королева

Техред Н. Рыбкина

Редактор Т, Никольская

Корректор О. Тюрина

Заказ 2903/7 Изд. № 1040 Тираж 671

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Патент США п1" 3318801, кл. 208-40, опублик. 1967.

2. Патент США № 3355377, кл. 208-22, опублик. 1967.