Способ прокаливания нефтяного кокса

 

>682448

ОПИСАНИЕ

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.07.76 (21) 2381618! 23-26 с арисоединением заявки _#_o— (23) Приоритет— (43) Оп"бликовало 30.08.79. Бюллетень ¹ 32 (45) Дата опубликования описания 26.09.79 (51)М.Кл С 01 В 31/02

Государственный комитет

СССР (53) УДК 661.666.1 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Э, С. Безмозгин, 1О. И. Белянин, А. П. Виноградов, И. Л. Глезин, А. С. Ефремова, А. А. Павлов, В. H. Петров и А. И. Шульман (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОКАЛИВАНИЯ НЕФТЯНОГО КОКСА

Изобретение относится к получению углеродистых материалов, а именно к способам прокаливания нефтяного кокса, преимущественно в вертикальных печах с огнеупорной кладкой и внешним нагревом,проводимого с целью лолучвния сырья для производства электродной продукции.

Известен способ получения сырья для электродов путем прокаливания нефтяного кокса, предварительно пропитанного пеком или другими пропиточными материалами (11.

Предварительная лропитка кокса > величивает содержание смоляных паров в газе прокаливания, Но при этом усложняется технология в овязи с необходимостью дополнительного включения в схему процесса системы трубопроводов, насосного хозяйства и устройства для равномерного раопределения жидкости в объеме кокса.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ прокаливания нефтяного кокса в движущемся слое с предварительной добавкой в кокс твердых углеводородов, напр имер пека с 25 температурой размягчения выше 100 С в количестве 5 — 40% от массы кокса (2)..

При таком способе технология процесса не усложнена, как при способе, в котором и спользуется пек в жидком виде, однако пек является высококонденсированным соединеиием и, разлагаясь при нагревании в основном в жидкой фазе, повышает опекаемость и способствуют агломерации кокса.

При прокаливании же в плотном движущемся слое агломерация кокса приводит к задержкам в его движении и, вследствие этого, к образованию в печи застойных зон, локальным перегревам и другим нарушениям технологического режима.

Целью изобретения является предотвращение агломерации кокса и разрушения огнеупорной кладки печей при прокаливании.

Это достигается тем, что предлагаемый способ прокаливания нефтяного кокса, преимущественно в вертикальных печах с огнеупорной кладкой,и внешним нагревом, включает предварительное введение в кокс добавки полистирола, полиэтилена или их смеси, которые могут быть взяты в соотношении от 1: 9 до 9: 1 по массе, кроме того, полистирол, полиэтилен или их смеси фракции 1 —,30 мм могут быть введены в количестве 5 — 10о о массы кокса с последующим нагревом в движущемся слое кокса с добавками.

При термодеструкции полистирола, полиэтилена.или их смесей образуется значительное количество паров термически устойчи вых углеводородов. Поэтому при прока682448

20

30

8 3О(0,37%

1,13%

10,3%

43,4 ед

1,41 г/сл

10 ом ллР/я

5,0%

35,8%

59 2% ливании кокса с указанными добавками в отличие от добавок пека или битума низкотемпературного коксования в жидкой фазе не происходит и углерод образуется, главным образом, IB результате превращений B газавой фазе. B таких условиях предотвращается разрушение огнеупорной кладки благодаря заграфичиванию ее пироуглеродом, а опекаемость кокса не возрастает и, следовательно, не возникает опаоности его агломерации.

Полистирол, полиэтилен или их смеси используют,в виде фракции 1 — 30 л л в количеспве 5 — 10% от массы кокса. Количество добавки менее 5% неэффективно, так как не обеопечи вает повышения содержания в газе,прокаливания смоляных паров до уровня, достаточного для заграфичи вания огнеупорной кладки. Повышение же количества добавки выше 10% нецелесообразно из-за необходимости повышения расхода тепла на процесс или снижения производительности по коксу. Поскольку при введении в кокс как полистирола, так и полиэтилена достигается практически одинакоBblH эффект, смесь их используют в сООТНОшвнии по массе от 1: 9 до 9: 1.

iH р и м е р 1. В вертикальной камерноц печи из динасового огнеупора с внешним нагревом высотой около 1О м, длиной 4 л и шириной в среднем 400 л;л в нисходящем плотном слое прокалывают нефтяной кокс следующей характеристики:

Влажность

ЗОЛЬНОСТЬ

Содержание серы

Выход летучих .

Индекс .спекаемости

Истинная плотность

Удельное электросопротивление

Фракционный оостав: .выше 25 л лч

6 — 25 л4л ниже 6 мл4

Перед. прокаливанием в кокс из специального бункера с дозатором добавляют полистирол, с которым кокс смешивается при перемещении по системе транопортеров и конвейеров коксоподачи.

Добавляемый полистирол,предста,вляет собой отходы, образующиеся в процессе его производства, в виде гранул, бисера, кусочков неопределенной формы размером от 1 до

8 лм. Количество полистирола — 5% от массы кокса. Прокаливание ведут при следующих режимных показателях:

Расход исходного клякса

Температура в обогревательных простенках 1325 -25 С

Максимальная температура в камере 950 — 1000 С

Скорость нагрева кокса до 950 С 55 град/час

Время пребывания кокса в камере: общее 50 час при температуре выше 950 С 14 час

Температура кокса после охлаждения .в водяной ванне разгрузочного устройства 60 — 80 С

Давление;в камере: под загрузочной коробкой 100 — 120 лл:вод. ст. над газоотводом О+-5 лм вод. ст.

Ра сход исходного кокса на 1 т пракаленного кокса 1,25 z

Пример 2. Прокаливание проводят, как и в примере 1, но в качестве добавки к коксу используют,полиэтилен в виде гранул размером 3 — 4 лил . Количество полиэтилена — 5% от массы кокса.

Пример З.,Прокаливание проводят, как и в примере 1, но в качеспве добавки к коксу используют смесь полистирола и,полиэтилена в виде гранул размером 3 — 4 лл и в отношении 1: 1. Католичество смеси поли45 стирола и полиэтилена — 10% от массы кокса.

В таблице приведены параметры режима и характеристики прокаленного кокса и процесса прокалки по предлагаемому и известному способам.

682448

Предлагаемый способ

И звестный способ

Показатели

24,3 54,3 66.8

33,7 36,2

220

105

110

2,071

0,67

1,06

2,095

2,097 I 2,089

0,59 0,48

1,10 1,03

0,51

1,12

560 — 590

560 565

Составитель T. Ильинская

Текред Н. Строганова

Корректор И. Симкина

Редактср Н. Данилович

Заказ 762/973 Изд. ¹ 489 Тираж 591 Подпп i oe

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Количество добавки в кокс. мас полистирол полиэтилен ка...енноугольный пек (темпера тура размягчения, !05 С)

Индекс спекаемости смеси кокса с добавкой, ед.

Содержание смоляных паров в газе прокаливання, г/см, при 650 С при 1000 С

Характеристика прокаленного кокса; истинная плотность, г/см зольность, содержание серы, удельное электросопротпвление,, ом мм /м 1

В результате осуществления предлагаемого способа обеспечивается повышение содержания смоляных паров в газе прокаливания, что предотвращает разрушение огнеупорной кладки и снижение спекаемости, а, следовательно, и агломерацию кокса. Прокаленный кокс, полученный по предлагаемому способу, имеет лучшие показатели по истинной плотности, зольности и удельному электросопротивлению, которые удовлетворяют требованиям к сырью для производства анодной массы и графитированных электродов.

Дополнительное преимущество предлагаемого способа по сравнению с сущест вующими заключается в возможности использования отходов, которые образуются при производстве синтетических полимерных материалов.

Фор мула изобретения

1. Способ прокаливания нефтяного кокса, преимущественно в вертикальных печах с огнеупорной кладкой и внешним нагревом в движущемся слое, с предварительным введением добавки твердых углеводородов, о т л и ч а ю щ и и ся тем, что, с целью

5 предо вращения агломерации кокса и разрушения огнеупорной кладки, в качестве твердых углеводородов используют полистирол, полиэтилен или их смеси.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что,полистпрол, полиэтилен или их смеси фракции 1 — 30 нд1 вводят в количестве 5 — 10% от массы кокса. .3. Способ по п. 1 и 2, отличающийс я тем, что смесь полистирола и полиэтиле15 на используют в соотношении от 1: 9 до—

9: 1 по массе.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе:

20 1. Авторское свидетельство СССР № 182276, кл. С 10 В 53!00, заявлено

16.9.63 г.

2. Патент США № 2843533, кл. 201-5, опубл. 15.07.58 г.