RU2848091C2 - Method of producing high-melting electrode pitch of grade "b" from coal or pyrolysis resin or fractions thereof (medium-temperature pitch) and apparatus for this technological process using said method - Google Patents
Method of producing high-melting electrode pitch of grade "b" from coal or pyrolysis resin or fractions thereof (medium-temperature pitch) and apparatus for this technological process using said methodInfo
- Publication number
- RU2848091C2 RU2848091C2 RU2022103130A RU2022103130A RU2848091C2 RU 2848091 C2 RU2848091 C2 RU 2848091C2 RU 2022103130 A RU2022103130 A RU 2022103130A RU 2022103130 A RU2022103130 A RU 2022103130A RU 2848091 C2 RU2848091 C2 RU 2848091C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pitch
- temperature
- resin
- reactors
- fraction
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Значительное количество производимой и перерабатываемой каменноугольной смолы определяет ведущую роль коксохимии в обеспечении многих отраслей народного хозяйства углеродистым сырьем.The significant amount of coal tar produced and processed determines the leading role of coke chemistry in providing many sectors of the national economy with carbon raw materials.
При этом нужно учесть, что в таких важнейших отраслях промышленности, как черная металлургия (сталеплавильное и доменное производство), цветная металлургия (алюминиевое производство), химическая промышленность, не только увеличивается спрос на углеродистые материалы, но и повышаются требования к их качеству и свойствам.It should be taken into account that in such important branches of industry as ferrous metallurgy (steelmaking and blast furnace production), non-ferrous metallurgy (aluminum production), and the chemical industry, not only is the demand for carbon materials increasing, but the requirements for their quality and properties are also increasing.
Кокс - твердый горючий остаток, образующийся при нагреве органического вещества без доступа воздуха. Свойства кокса зависят от исходного сырья и условий коксования.Coke is a solid combustible residue formed when organic matter is heated in the absence of air. Coke's properties depend on the feedstock and coking conditions.
Пековый кокс применяется в основном при производстве электродов, графитоугольных смесей и т.п.Pitch coke is used mainly in the production of electrodes, graphite-carbon mixtures, etc.
Исходным сырьем для производства пекового кокса является высокотемпературный пек.The feedstock for the production of pitch coke is high-temperature pitch.
Исходным сырьем для получения высокотемпературного пека и пековых дистиллятов служат среднетемпературный пек и коксовая смола, образующаяся при коксовании высокотемпературного пека.The starting materials for the production of high-temperature pitch and pitch distillates are medium-temperature pitch and coke resin formed during the coking of high-temperature pitch.
Выход высокотемпературного пека достигает 87-89 мас.%. Качество продукта характеризуется следующими данными: температура размягчения 140-150°С, выход веществ, нерастворимых в толуоле 45-50 мас.%, выход летучих веществ 49-52 мас.%.The yield of high-temperature pitch reaches 87-89 wt.%. The product quality is characterized by the following data: softening point of 140-150°C, yield of substances insoluble in toluene of 45-50 wt.%, yield of volatile substances of 49-52 wt.%.
Выход пековых дистиллятов 10-13 мас.%. Высокотемпературный пек является исходным сырьем для получения пекового кокса.The yield of pitch distillates is 10-13% by weight. High-temperature pitch is the feedstock for producing pitch coke.
Для получения высокотемпературного пека воздушным способом применяются кубы-реакторы диаметром 3000 мм и рабочей емкостью 27 м3.To obtain high-temperature pitch by the air method, reactor cubes with a diameter of 3000 mm and a working capacity of 27 m3 are used.
Обогрев куба ведется доменным или коксовым газом. Для улавливания капель фракций пека, уносимых из куба-реактора отработанным воздухом, используется отбойник диаметром 800 мм, изготовленный из стали и теплоизолированный.The still is heated by blast furnace or coke oven gas. To capture droplets of pitch fractions carried away from the still reactor by the exhaust air, an 800 mm diameter, insulated steel baffle plate is used.
Ниже перечислены промышленные схемы и технологические режимы производства высокоплавкого (высокотемпературного) пека.Below are listed industrial schemes and technological modes for the production of high-melting (high-temperature) pitch.
В промышленной практике нашли применение установки непрерывного, периодического и полунепрерывного действия.In industrial practice, continuous, periodic and semi-continuous installations have found application.
Принцип получения высокоплавкого пека по схеме первого типа основан на непрерывной дистилляции среднетемпературного пека путем непрерывной подачи его и перегретого пара в куб и непрерывной выдачи высокоплавкого пека (с. 68 в книге Степаненко М.А., Брон Я.А., Кулаков Н.К. Производство пекового кокса. X., 1964 г. 310 с.).The principle of obtaining high-melting pitch according to the first type of scheme is based on the continuous distillation of medium-temperature pitch by continuously feeding it and superheated steam into the still and continuously delivering high-melting pitch (p. 68 in the book by Stepanenko M.A., Bron Ya.A., Kulakov N.K. Production of pitch coke. X., 1964, 310 p.).
Работа установки протекает по следующей схеме: из испарителя смолоперегонного цеха пек самотеком или насосом из промежуточного сборника непрерывно направляется в куб для получения высокоплавкого пека.The operation of the plant proceeds according to the following scheme: from the evaporator of the tar distillation shop, the pitch is continuously sent by gravity or by a pump from an intermediate collector to the still to obtain high-melting pitch.
Одновременно в куб через барботер подается перегретый водяной пар. Последний перегревается в змеевике, уложенном в трубчатой печи смолоперегонного агрегата, или в отдельном пароперегревателе.At the same time, superheated steam is fed into the still through a bubbler. The steam is superheated in a coil placed in the tubular furnace of the tar distillation unit or in a separate superheater.
Высокоплавкий пек из куба поступает в пекоприемник под давлением, поддерживаемым в кубе, а оттуда - в пекоприемники пекококсовых печей или на грануляционный транспортер для отправки в твердом виде потребителю.High-melting pitch from the cube enters the pitch receiver under pressure maintained in the cube, and from there - into the pitch receivers of the pitch coke ovens or onto a granulation conveyor for dispatch in solid form to the consumer.
Пары пековых масел и водяной пар из куба поступают в конденсатор - холодильник, где конденсируются и охлаждаются.Pitch oil vapors and water vapor from the still enter the condenser - refrigerator, where they condense and cool.
Из холодильника дистилляты стекают в сепаратор, в котором отделяются от воды. Вода направляется в канализацию, а дистилляты - в приемник.From the refrigerator, the distillates flow into a separator, where they are separated from the water. The water is sent to the sewer, and the distillates to a receiver.
Основными показателями технологического режима являются расход перегретого пара и температура нагрева пека в кубе.The main indicators of the technological regime are the consumption of superheated steam and the heating temperature of the pitch in the cube.
При увеличении удельного расхода пара высокоплавкий пек может быть получен и при более низкой температуре нагрева пека в кубе.By increasing the specific steam consumption, high-melting pitch can be obtained at a lower heating temperature of the pitch in the cube.
В качестве основного аппарата в процессе дистилляции пека может быть использована также колонна.A column can also be used as the main apparatus in the pitch distillation process.
При работе на установках периодического действия в куб загружается определенное количество среднетемпературного пека, которое подвергается постепенной обработке водяным перегретым паром до повышения температуры размягчения до 150°С.When working in batch-type plants, a certain amount of medium-temperature pitch is loaded into the cube, which is gradually treated with superheated water steam until the softening temperature rises to 150°C.
Пек из смолоперегонного куба с температурой размягчения 70-75°С самотеком поступает в пекоприемник.The pitch from the tar distillation still with a softening temperature of 70-75°C flows by gravity into the pitch receiver.
Из пекоприемника пек выжимают паром под давлением 1,5-2,0 ати или насосом выкачивают в вертикальный куб.The pitch is squeezed out of the pitch receiver using steam under a pressure of 1.5-2.0 atm or pumped into a vertical cube.
После загрузки пека в куб немедленно начинают подавать перегретый до 350°С водяной пар. Водяной пар перегревают в пароперегревателе.After the pitch is loaded into the cube, steam superheated to 350°C is immediately introduced. The steam is superheated in a superheater.
Пар в куб подается через барботер, расположенный в нижней части куба. Куб обогревается коксовым газом.Steam is fed into the still through a bubbler located at the bottom of the still. The still is heated with coke oven gas.
Перегретый пар подается в куб до получения пека заданной температуры размягчения (135-150°С). Пары воды и пековых дистиллятов из куба поступают в конденсатор-холодильник, где конденсируются и охлаждаются до 50°С. Полученная в конденсаторе-холодильнике жидкость поступает в приемник пековых дистиллятов.Superheated steam is fed into the still until the pitch reaches the desired softening temperature (135-150°C). Water vapor and pitch distillates from the still enter the condenser-cooler, where they condense and cool to 50°C. The liquid obtained in the condenser-cooler enters the pitch distillate receiver.
Вся система (куб-конденсатор-холодильник-приемник пековых дистиллятов) находится под вакуумом, создаваемым вакуум-насосом. Несконденсировавшиеся газы из приемника пековых дистиллятов поступают в вакуум-цистерну, а оттуда через вакуум-насос выбрасываются в атмосферу.The entire system (still, condenser, refrigerator, and pitch distillate receiver) is under vacuum, created by a vacuum pump. Uncondensed gases from the pitch distillate receiver enter the vacuum tank, and from there are released into the atmosphere via the vacuum pump.
Пек из куба перегретым паром выжимают в пекоприемник.The pitch from the cube is squeezed into the pitch receiver using superheated steam.
Технологический режим: температура перегрева пара - 340-360°С; температура дымовых газов на перевале пароперегревателя - 680-750°С; температура пека в кубе, °С: в начале операции - 250-280; максимальная (в конце операции) - 380; температура воды в холодильнике, °С - 50; величина вакуума на фонаре, мм рт.ст. - 330; расход пара, % от загруженного пека - 20.Technological mode: steam superheat temperature - 340-360°C; flue gas temperature at the superheater pass - 680-750°C; pitch temperature in the cube, °C: at the beginning of the operation - 250-280; maximum (at the end of the operation) - 380; water temperature in the refrigerator, °C - 50; vacuum value on the lantern, mm Hg - 330; steam consumption, % of the loaded pitch - 20.
Интенсивная дистилляция пека происходит, начиная с температуры нагрева его в 350-360°С. В этот период происходит значительный рост температуры размягчения пека.Intensive distillation of pitch occurs starting at a heating temperature of 350-360°C. During this period, the pitch's softening temperature rises significantly.
Общая продолжительность одной операции получения высокоплавкого пека складывается из следующих продолжительностей отдельных операций:The total duration of one operation for obtaining high-melting pitch consists of the following durations of individual operations:
погрузка среднего пека в куб - 0,5 часа; нагрев пека до температуры 350-360°С - 9 часов; период интенсивной дистилляции - 5 часов; выдача высокоплавкого пека из куба - 0,5 часа; итого общая продолжительность - 15 часов.Loading medium pitch into the still - 0.5 hour; heating the pitch to a temperature of 350-360°C - 9 hours; intensive distillation period - 5 hours; dispensing high-melting pitch from the still - 0.5 hour; total duration - 15 hours.
Пек, полученный на установке периодического действия, по выходу нерастворимых и летучих веществ значительно отличается от пека, полученного обработкой воздухом. Выход нерастворимых веществ в высокоплавком пеке, полученном при дистилляции паром, больше, чем в пеке, полученном обработкой воздухом.Pitch produced in a batch plant differs significantly in terms of the yield of insoluble and volatile substances from pitch produced by air treatment. The yield of insoluble substances in high-melting pitch produced by steam distillation is higher than in pitch produced by air treatment.
Одна из установок, работающих по полунепрерывной схеме, описана ниже. Пек с температурой размягчения 60°С получается непрерывным способом в кубе.One of the plants operating on a semi-continuous basis is described below. Pitch with a softening point of 60°C is produced continuously in a still.
Из куба пек непрерывно перекачивается насосом во второй куб, в котором поддерживается температура 390°С. Кубы работают под вакуумом в 250 мм рт.ст. Обогрев кубов производится сжиганием пылевидного пека с температурой размягчения 150°С.From the still, the pitch is continuously pumped into a second still, where a temperature of 390°C is maintained. The stills operate under a vacuum of 250 mmHg. The stills are heated by burning pulverized pitch, which has a softening point of 150°C.
В нижней части кубов уложены две перфорированные трубы, через которые подается перегретый пар.At the bottom of the cubes there are two perforated pipes through which superheated steam is supplied.
Перегрев пара осуществляется в змеевиках, уложенных в дымоходах кубов. Для конденсации водяных паров установлены дополнительные холодильники.The steam is superheated in coils installed in the cubes' flues. Additional coolers are installed to condense the water vapor.
Часть пека с температурой размягчения 150°С периодически спускается из куба таким образом, чтобы уровень оставшегося в кубе пека был выше жаровых труб (подогрев куба не выключается).Part of the pitch with a softening temperature of 150°C is periodically lowered from the cube so that the level of the pitch remaining in the cube is above the fire tubes (the cube heating is not turned off).
Кубы для получения высокоплавкого пека работают около 5 лет. Метод получения высокоплавкого пека с применением топочных газов осуществлен на заводе "Еспенхайн" (Германия) для буроугольного пека.Stills for producing high-melting pitch have been in operation for approximately five years. A method for producing high-melting pitch using flue gases was implemented at the Espenhain plant in Germany for lignite pitch.
Пек с температурой размягчения 60°С, полученный на трубчатой установке, насосом перекачивается в кубы периодического действия.Pitch with a softening temperature of 60°C, obtained in a tubular installation, is pumped into batch-type stills.
Кубы емкостью 30 т каждый обогреваются коксовым газом. В них подают инертные газы, полученные при сжигании коксового газа в специальном аппарате.The cubes, each with a capacity of 30 tons, are heated by coke oven gas. They are fed with inert gases obtained by burning coke oven gas in a special apparatus.
Для сжигания газа взамен воздуха подают дымовые газы из борова кубов; таким образом, инертные газы почти не содержат кислорода и окиси углерода.To burn the gas, flue gases from the flue gas duct are fed in instead of air; thus, the inert gases contain almost no oxygen or carbon monoxide.
Аппарат для сжигания коксового газа представляет собой цилиндр с огнеупорной футеровкой, действующей как контактная масса.The coke oven gas combustion apparatus is a cylinder with a refractory lining that acts as a contact mass.
Процесс дистилляции в токе инертных газов производится под вакуумом, достигающим абсолютного давления 110 мм рт.ст.The distillation process in a stream of inert gases is carried out under a vacuum reaching an absolute pressure of 110 mm Hg.
Пары пековых дистиллятов из куба поступают в змеевиковый холодильник, где при температуре 60°С конденсируются. Несконденсировавшиеся инертные газы поступают в промыватель, затем в атмосферу.Pitch distillate vapors from the still enter a coil condenser, where they condense at 60°C. Uncondensed inert gases enter the washer and then exit into the atmosphere.
После окончания процесса дистилляции пек выжимают из куба газом по пекопроводу с паровой рубашкой в специальные кубы, в которых пек поддерживают в жидком состоянии при температуре 320°С.After the distillation process is complete, the pitch is pressed out of the still by gas through a pitch pipeline with a steam jacket into special stills, in which the pitch is maintained in a liquid state at a temperature of 320°C.
Кубы служат хранилищами для высокоплавкого пека; из них пек насосом перекачивают в пеко-коксовые печи (с. 34 в книге Литвиненко М.С.«Химические продукты коксования». К., Техника, 1974. 265 с.).The cubes serve as storage facilities for high-melting pitch; from them, the pitch is pumped into pitch-coke furnaces (p. 34 in the book by M.S. Litvinenko, “Chemical Products of Coking.” K., Tekhnika, 1974. 265 p.).
Сущность разработанного в УХИНе (Украинский государственный научно-исследовательский углехимический институт) метода заключается в дополнительной термической обработке пека с температурой размягчения около 60°С, получаемого непосредственно в смолоперегонном агрегате непрерывного действия или при разбавлении среднетемпературного пека тяжелыми фракциями смолы.The essence of the method developed at UKHIN (Ukrainian State Research Coal Chemical Institute) lies in the additional heat treatment of pitch with a softening temperature of about 60°C, obtained directly in a continuous tar distillation unit or by diluting medium-temperature pitch with heavy fractions of resin.
В процессе термической обработки в результате реакций конденсации и полимеризации, а также частичного пиролиза с последующей конденсацией в пеке накапливаются продукты поликонденсации, что сказывается на его групповом составе и физико-химических свойствах.During the heat treatment process, as a result of condensation and polymerization reactions, as well as partial pyrolysis followed by condensation, polycondensation products accumulate in the pitch, which affects its group composition and physicochemical properties.
Одновременно в процессе длительного нагрева происходит удаление легколетучих компонентов смолы.At the same time, during the long-term heating process, the volatile components of the resin are removed.
Для интенсификации процесса и получения пека с заданной температурой размягчения термическая обработка сочетается с дегидрирующим воздействием кислорода воздуха.To intensify the process and obtain pitch with a given softening temperature, heat treatment is combined with the dehydrating effect of atmospheric oxygen.
Благодаря экзотермичности реакции поликонденсации температура жидкой фазы поддерживается на требуемом уровне.Due to the exothermic nature of the polycondensation reaction, the temperature of the liquid phase is maintained at the required level.
Кроме того, подача воздуха способствует перемешиванию содержимого в кубе-реакторе, поддержанию возможных продуктов переокисления во взвешенном состоянии, следовательно, лучшему их удалению.In addition, the supply of air promotes mixing of the contents in the reactor cube, maintaining possible oxidation products in a suspended state, and therefore, their better removal.
Исходный пек непрерывно поступает из испарителя второй ступени Шубчатого смолоперерабатывающего агрегата в первый из двух последовательно соединенных кубов-реакторов:The feedstock pitch is continuously fed from the second stage evaporator of the Shubchaty resin processing unit into the first of two series-connected reactor cubes:
- по переливу из второго куба пек поступает на склад товарного продукта, где осуществляются его хранение, погрузка в жидком виде в термоцистерны или охлаждение с получением твердого безводного пека. Во второй по ходу пека куб подается воздух от компрессора;- The pitch is transferred from the second cube to the finished product warehouse, where it is stored, loaded as a liquid into thermal tanks, or cooled to produce solid anhydrous pitch. Air is supplied to the second cube by a compressor;
- отработанный воздух после кубов - реакторов и выбросы из сборников пека поступают в скруббер;- exhaust air from reactor cubes and emissions from pitch collectors enter the scrubber;
- отработанный воздух, дистилляты и продукты реакций охлаждаются в конденсаторах-холодильниках для предварительной очистки промывкой поглотительным маслом, а затем направляются на установку каталитической очистки от органических веществ.- exhaust air, distillates and reaction products are cooled in condenser-refrigerators for preliminary cleaning by washing with absorption oil, and then sent to a catalytic cleaning unit for organic matter.
Поглотительное масло по мере насыщения и снижения его поглотительной способности выводится насосом на склад масел или в сборник установки.As the absorption oil becomes saturated and its absorption capacity decreases, it is pumped to an oil storage facility or to the unit’s collection tank.
Получение электродного пека.Obtaining electrode pitch.
В качестве исходного сырья для получения электродного пека служат пековые смолы, среднетемпературный пек, полученный в процессе ректификации, и пековые дистилляты.The raw materials used to produce electrode pitch are pitch resins, medium-temperature pitch obtained through rectification, and pitch distillates.
Вышеуказанные продукты подвергают окислению кислородом воздуха или кислородо-воздушной смесью с содержанием кислорода в смеси выше 21% об. (обычно до 35%).The above products are subjected to oxidation with atmospheric oxygen or an oxygen-air mixture with an oxygen content in the mixture higher than 21% by volume (usually up to 35%).
Термическое окисление проходит в реакторах объемом 50 м3 при температуре 280-360°С, в которые противотоком подаются сырьевой поток (пек) - подается на верх реактора, воздух через маточник - распределитель подается в низ реактора.Thermal oxidation takes place in reactors with a volume of 50 m3 at a temperature of 280-360°C, into which the raw material flow (pitch) is fed counter-currently - fed to the top of the reactor, and air is fed through a mother liquor - distributor to the bottom of the reactor.
Все отечественные установки для получения электродного пека построены по типовому проекту "Гипрококса".All domestic installations for producing electrode pitch are built according to the standard Giprokoks design.
Усовершенствование технологии запущенных в эксплуатацию установок проводилось в результате опыта, полученного в результате эксплуатации.Improvement of the technology of the units put into operation was carried out as a result of experience gained during operation.
Изменения и доработки процесса окисления касались компоновки реакторов, режимов переработки дистиллятов и пековой смолы, а также охлаждения и очистки отработанного воздуха. В качестве окислителя на некоторых заводах начали использовать воздух с добавками кислорода.Changes and refinements to the oxidation process affected reactor layout, distillate and pitch resin processing modes, and exhaust air cooling and purification. Some plants began using air with added oxygen as an oxidizer.
Так, при концентрации кислорода 35% об. расход воздуха сокращается в два раза и в два раза увеличивается эффективность процесса получения высококачественного пека.Thus, at an oxygen concentration of 35% vol., air consumption is reduced by half and the efficiency of the process for producing high-quality pitch is doubled.
Фактически процесс получения окисленного пека состоит из отгона наиболее легких компонентов сырья, поликонденсации и полимеризации продуктов, входящих в состав среднетемпературного пека, образования новых продуктов уплотнения на основе индивидуальных соединений, деструкции термически неустойчивых соединений и структур.In fact, the process of obtaining oxidized pitch consists of distillation of the lightest components of the raw materials, polycondensation and polymerization of the products included in the medium-temperature pitch, the formation of new compaction products based on individual compounds, and the destruction of thermally unstable compounds and structures.
Основным процессом при получении термоокисленного пека является дегидрополиконденсация с параллельным прохождением процессов сополиконденсации и сополимеризации. Происходит поликонденсация и полимеризация индивидуальных соединений.The primary process in producing thermally oxidized pitch is dehydropolycondensation, with copolycondensation and copolymerization occurring in parallel. The individual compounds undergo polycondensation and polymerization.
Углеводороды окисляются одновременно в двух направлениях:Hydrocarbons are oxidized simultaneously in two directions:
Из опыта работы промышленных установок и анализа их работы наиболее приемлемой является технология с применением вертикального колонного аппарата, оснащенного квенчинг-секцией, организующей направление движения потоков жидкости и газа.Based on the experience of industrial installations and the analysis of their operation, the most acceptable technology is the use of a vertical column apparatus equipped with a quenching section that organizes the direction of movement of liquid and gas flows.
Приведенные выше промышленные установки получения пека, в том числе электродного, непрерывно совершенствуются, что отражается в патентной литературе.The above industrial installations for producing pitch, including electrode pitch, are continuously being improved, which is reflected in the patent literature.
Известен способ получения нефтяного пека термополиконденсацией нефтяного сырья (Патент Бельгии №893465, кл. С10С 3/02, С10С 3/04, опубл. 12.09.1982 г. ), в частности смолы пиролиза, под давлением до 15 атм при 290-420°С (предпочтительнее 300-410°С) в течение 10 мин. - 6 часов с последующим отгоном низкомолекулярных продуктов, причем разница температур между горячей нижней частью реактора и более холодной верхней составляет от 20 до 200°С и выдержкой во втором реакторе при температуре 290-420°С в присутствии водяного пара в течение 5 мин. - 2 часов. Пар расходуется в количестве от 0,3 до 3,0 м3/час на 1 м3 реакционной массы.A known method for producing petroleum pitch is by thermal polycondensation of petroleum feedstock (Belgian Patent No. 893465, class C10C 3/02, C10C 3/04, published on September 12, 1982), in particular pyrolysis resin, under pressure of up to 15 atm at 290-420°C (preferably 300-410°C) for 10 min. to 6 hours, followed by distillation of low-molecular products, wherein the temperature difference between the hot lower part of the reactor and the colder upper part is from 20 to 200°C and holding in the second reactor at a temperature of 290-420°C in the presence of water vapor for 5 min. to 2 hours. Steam is consumed in an amount of 0.3 to 3.0 m3 /hour per 1 m3 of the reaction mass.
Недостатками известного способа являются сложность процесса, в частности поддержание разницы температур, относительно низкий выход волокнообразующего пека и его невысокое качество.The disadvantages of the known method are the complexity of the process, in particular maintaining the temperature difference, the relatively low yield of fiber-forming pitch and its low quality.
Известен способ получения пека путем смешения каменноугольного пека с антраценовой фракцией и термической обработкой смеси. Антраценовую фракцию предварительно подвергают термической обработке при 250-300°С в течение 10-13 часов в присутствии воздуха, полученную фракцию смешивают с пеком в соотношении пек: фракция, равном 2:1 до 9:1, и термообработку смеси проводят в присутствии воздуха (А.с. СССР №679615, С10С 3/04. Бюл. №30, 1979 г.).A known method for producing pitch involves mixing coal tar pitch with an anthracene fraction and heat treating the mixture. The anthracene fraction is first heat treated at 250-300°C for 10-13 hours in the presence of air. The resulting fraction is mixed with pitch in a pitch:fraction ratio of 2:1 to 9:1, and the mixture is heat treated in the presence of air (USSR A.S. No. 679615, C10C 3/04. Bulletin No. 30, 1979).
Недостатком известного способа является несоответствие полученного пека по температуре размягчения, а также длительность и сложность процесса.The disadvantage of the known method is the discrepancy between the softening temperature of the resulting pitch, as well as the duration and complexity of the process.
Известен способ получения нефтяного волокнообразующего пека (Патент РФ №2062285, кл. С10С 1/16, опубл. 20.06.1996 г. Бюл. №17, 1996 г.) путем термополиконденсации тяжелой смолы пиролиза в проточном реакторе змеевикового типа при повышенном давлении и температуре 330-400°С, отгона низкомолекулярных продуктов реакции и выдержки полученного продукта при температуре 300-330°С 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/час, а отгон осуществляют с помощью двух сепараторов с обеспечением непрерывной подачи неокисляющего агента со скоростью 375-1000 л/час в течение 10-25 часов. 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 1,01-1,10 кг/л, а перегретого водяного пара 0,1 кг/л, расход перегретого пара в сепаратор составляет 200-500 л на 1 кг сырья или 20-50 кг на 1 кг сырья. Способ позволяет повысить производительность за счет непрерывности процесса и простоты реализации; выход волокнообразующего пека составляет 22,8-26,3 мас.%.A method is known for producing petroleum fiber-forming pitch (RU Patent No. 2062285, cl. C10C 1/16, published on 20.06.1996, Bulletin No. 17, 1996) by thermal polycondensation of heavy pyrolysis resin in a flow reactor of a coil type at elevated pressure and a temperature of 330-400 ° C, distillation of low-molecular reaction products and holding the resulting product at a temperature of 300-330 ° C in the presence of superheated water vapor as a non-oxidizing agent, wherein thermal polycondensation is carried out at a pressure of 30-50 atm and a feed volumetric feed rate of 0.5-2.0 l / h, and distillation is carried out using two separators with continuous supply of a non-oxidizing agent at a rate of 375-1000 l / h for 10-25 hours. Thermal polycondensation of heavy pyrolysis resin is carried out in a continuous unit. Feedstock is continuously pumped from a heated vessel through a pipeline into a coil-type reactor with an ascending product flow, where thermal polycondensation occurs under pressure. After passing through the reaction zone, the reaction products enter two alternately operating separators, where low-molecular-weight products are distilled off in the presence of superheated water vapor or nitrogen. From the top of the separator, the distillate with gaseous products passes through a condenser-cooler into a gas separator, where, after separation, the gases are released into the atmosphere, and the liquid products are collected in a special container. After a certain portion of the first separator is filled, the reaction products from the reactor are sent to the second separator. In the first separator, an additional holding time occurs to remove low-molecular-weight and volatile products and bring the pitch to the required parameters, after which the pitch is discharged through the bottom of the separator into a pitch receiver. Considering that the density of heavy pyrolysis resin is 1.01-1.10 kg/l, and that of superheated steam is 0.1 kg/l, the flow rate of superheated steam into the separator is 200-500 liters per 1 kg of feedstock or 20-50 kg per 1 kg of feedstock. This method increases productivity due to the continuous process and ease of implementation; the yield of fiber-forming pitch is 22.8-26.3 wt%.
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.The disadvantages of this method include high consumption of superheated steam, low yield of fiber-forming pitch due to insufficient passage of the reaction mixture through the coil reactor at elevated pressure and temperature, and the complexity of the process due to the need to maintain high pressure. Reducing the pressure in the flow reactor below 30 atm leads to coking of the equipment.
Известен способ получения нефтяного изотропного волокнообразующего пека (Патент РФ №2065470, кл. С10С 1/16, опубл. 20.08.1996 г. 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/час при 300-360°С. 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.A method for producing petroleum isotropic fiber-forming pitch is known (RU Patent No. 2065470, class C10C 1/16, published on August 20, 1996, Bulletin No. 3), which includes thermal polycondensation of petroleum feedstock at elevated pressure in a flow reactor, distillation of low-molecular reaction products in the presence of a non-oxidizing agent. Moreover, the initial pyrolysis resin is first subjected to ultrasonic treatment in the presence of surface-active substances (SAS), then thermal polycondensation in a flow-type reactor at 20-50 atm and further distillation of low-molecular reaction products in a separator with the supply of a non-oxidizing agent at a rate of 375-10,000 l/hour at 300-360°C. A mixture of polyethylene glycol with an average molecular weight of 400 and polyethylene glycol adipate in a weight ratio of 60:40-80:20 is used as a surfactant, used at a rate of 0.1-0.5% of the feedstock weight. Ultrasonic treatment ensures optimal dispersion of the surfactant in the initial pyrolysis resin. This method improves pitch quality and productivity due to the continuous nature of the process.
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.The disadvantages of the known method are the use of surfactants, an insufficiently high yield of fiber-forming pitch due to the insufficient residence time of the reaction mass in the reaction zone due to the fact that the thermal polycondensation stage is carried out at elevated pressure only in a flow-through coil reactor.
Известен способ получения пека - связующего для электродных материалов, включающий обработку воздухом при повышенной температуре среднетемпературного пека и фракции каменноугольной смолы. Пек и фракцию каменноугольной смолы смешивают в соотношении пек: фракция, равном (9,9:0,1)-(9,1:0,9) и после смешения обрабатывают воздухом лри температуре 280-350°С. В качестве каменноугольной фракции используют антраценовую и/или поглотительную фракцию (Патент РФ №2119522, С10С 3/04, опубл. 1998 г.).A known method for producing pitch—a binder for electrode materials—involves treating medium-temperature pitch and a coal tar fraction with air at elevated temperatures. The pitch and coal tar fraction are mixed in a pitch:fraction ratio of (9.9:0.1) to (9.1:0.9) and, after mixing, treated with air at a temperature of 280-350°C. Anthracene and/or absorbent fraction are used as the coal tar fraction (RU Patent No. 2119522, C10C 3/04, published 1998).
Недостатками этого способа является проведение процесса в несколько стадий (смешение, расплавление, термообработка и окисление), т.е. длительность и сложность процесса, а также применимость для смолы со значительной степенью пиролизованности.The disadvantages of this method are that the process is carried out in several stages (mixing, melting, heat treatment and oxidation), i.e. the duration and complexity of the process, as well as its applicability to resins with a significant degree of pyrolysis.
Изобретение (Патент РФ №2269565, 2004 г., кл. С10С 3/04, опубл. 10.02.2006 г. Бюл. №4) относится к области металлургической и коксохимической промышленности, в частности к способу получения каменноугольного пека, используемого для приготовления графитированной продукции и анодной массы.The invention (Patent of the Russian Federation No. 2269565, 2004, class C10C 3/04, published on 10.02.2006, Bulletin No. 4) relates to the field of metallurgical and coke-chemical industries, in particular to a method for producing coal tar pitch used for the preparation of graphitized products and anode mass.
Сущность: способ получения пека включает обработку воздухом при повышенной температуре среднетемпературного пека и одновременную подачу нагретого воздуха до температуры 120-250°С в количестве 1-10 м3/тонну пека с подачей в пек фракции каменноугольной смолы в количестве 5-30 мас.% от количества пека. Технический результат: повышение качества пека за счет снижения содержания в нем летучих веществ и увеличения содержания α-фракции в условиях действующего технологического оборудования.The essence: a method for producing pitch involves treating medium-temperature pitch with air at elevated temperature and simultaneously supplying heated air to a temperature of 120-250°C in an amount of 1-10 m3 /ton of pitch with the addition of a coal tar fraction in an amount of 5-30% by weight of the pitch. The technical result: improving the quality of the pitch by reducing its volatile content and increasing the α-fraction content under operating process equipment conditions.
Близким к предлагаемому способу по техническому результату является способ получения нефтяных низкоплавкого связующего и волокнообразующего пеков (Патент РФ №2477744, 2011 г., кл. С10С 1/16, опубл. 20.03.2013 г. Бюл. №8) термополиконденсацией очищенной от низкокипящих и неплавких компонентов тяжелой смолы пиролиза при повышенном давлении и температуре 330-400°С, отгоне низкомолекулярных продуктов реакции и выдержке полученного продукта при повышенной температуре в присутствии перегретого водяного пара в качестве неокисляющего агента.A method similar to the proposed method in terms of technical result is the method for producing low-melting petroleum binder and fiber-forming pitch (RU Patent No. 2477744, 2011, class C10C 1/16, published on March 20, 2013, Bulletin No. 8) by thermal polycondensation of heavy pyrolysis resin purified from low-boiling and non-melting components at elevated pressure and a temperature of 330-400°C, distilling off low-molecular reaction products and holding the resulting product at an elevated temperature in the presence of superheated water vapor as a non-oxidizing agent.
Реакционная масса находится в зоне реакции заданное время путем ее рециркуляции при давлении 10-25 атм, 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 ТСП и выдержке при температуре 340-380°С 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°С и давлении 20-50 мм рт.ст. в течение 2-5 часов при расходе перегретого водяного пара в количестве 0,02-0,04 кг/ч 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 в качестве самостоятельного товарного продукта.The reaction mass is in the reaction zone for a specified time by recirculating it at a pressure of 10-25 atm, then part of the reaction mass is sent to the reaction separator for distillation of low-molecular reaction products at a flow rate of superheated water vapor in the amount of 0.02-0.04 kg/h per kg of TSP and holding at a temperature of 340-380 °C for 3-10 hours to obtain a low-melting binder pitch, then the low-melting binder pitch is sent to a vacuum column for distillation of low-molecular reaction products and holding at 300-320 °C and a pressure of 20-50 mm Hg. For 2-5 hours, using a superheated steam flow rate of 0.02-0.04 kg/h per kg of raw material, producing a high-melting pitch melt. The resulting melt is treated with ultrasound at a frequency of 15-22 kHz and a power of 50-100 W/ cm² to produce a high-melting fiber-forming pitch. The low-molecular-weight reaction product distillates are sent to an atmospheric column for water separation and separation to produce hydrocarbon gases, gasoline, and light and heavy gas oils. The heavy gas oil, after heating to a temperature of 480-540°C, is then sent to a mixer. The low-melting binder pitch can be recovered as a separate commercial product.
Технический результат: повышение выхода нефтяного пека, упрощение технологического процесса.Technical result: increased yield of petroleum pitch, simplification of the technological process.
Недостатками способа являются:The disadvantages of this method are:
- использование большого количества перегретого водяного пара как неокисляющего агента на всех стадиях технологической схемы, приводящего к высоким энергозатратам, проблеме утилизации сточных вод и необходимости введения дополнительного технологического оборудования для отделения воды и осушки побочных дистиллятных продуктов;- the use of large quantities of superheated water vapor as a non-oxidizing agent at all stages of the process flow, leading to high energy costs, the problem of wastewater disposal and the need to introduce additional process equipment for separating water and drying by-products of distillation;
- невысокий выход и неудовлетворительное качество целевого продукта - связующего высокотемпературного пека, обусловленный использованием в качестве сырья фракции тяжелой смолы пиролиза с н.к. 250°С и недостаточной продолжительностью изотермической выдержки реакционной массы в сепараторе.- low yield and unsatisfactory quality of the target product - high-temperature pitch binder, due to the use of a fraction of heavy pyrolysis resin with an i.c. of 250°C as raw material and insufficient duration of isothermal holding of the reaction mass in the separator.
Изобретение (Патент РФ №2645524, 2017 г., кл. С10С 3/00, С10С 1/16, опубл. 21.02.2018 г. Бюл. №6) 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 часов для получения нефтяных среднетемпературных связующего/пропиточного пеков или 18-20 часов для получения нефтяного высокотемпературного связующего пека при расходе природного газа в количестве 0,015-0,025 кг/ч на 1 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.The invention (Patent of the Russian Federation No. 2645524, 2017, cl. C10C 3/00, C10C 1/16, published on 21.02.2018, Bulletin No. 6) relates to the field of oil refining, in particular to a method for producing medium-temperature petroleum binders/impregnation and high-temperature binder pitches, and can be used in the petrochemical and oil refining industries. The method includes thermal polycondensation of a heavy pyrolysis resin purified from low-boiling components with an initial boiling point of n.k. 230°C in a flow reactor at a pressure of 1.0-2.5 MPa and a temperature of 360-390°C, isothermal holding of the reaction mass in a reactor-separator at a temperature of 320-380°C and a pressure of 0.1-0.2 MPa in the presence of natural gas as a bubbling agent with distillation of low-molecular reaction products. In this case, the reaction mass is in the reaction zone of the flow reactor for 6-10 hours to obtain petroleum medium-temperature binder/impregnation pitches or 18-20 hours to obtain petroleum high-temperature binder pitch at a natural gas flow rate of 0.015-0.025 kg/h per 1 kg of feedstock with recirculation of the reaction mixture. Distillates of low-molecular reaction products are sent to a separation column to obtain hydrocarbon gases, gasoline, light and heavy gas oils. The technical result is the production of petroleum medium-temperature binder/impregnation or high-temperature binder pitches; an increase in the yield of petroleum medium-temperature binder/impregnation or high-temperature binder pitches; an improvement in the economic and environmental performance of the process; and a simplification of the process.
Изобретение (Патент РФ №2647735, 2017 г., кл. С10С 3/00, С10С 1/16, опубл. 19.03.2018 г. Бюл. №8, 2018 г.) относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения нефтяных высокотемпературных связующих пеков, и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает термополиконденсацию очищенной от низкокипящих компонентов тяжелой смолы пиролиза в проточном реакторе при давлении 1,0-2,5 МПа 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 сухого углеводородного газа в качестве барботирующего агента с отгоном низкомолекулярных продуктов реакции. При этом реакционная масса находится в зоне реакции проточного реактора заданное время при давлении 1,0-2,5 МПа, далее реакционную массу направляют в реактор-сепаратор для изотермической выдержки при температуре 320-380°С, давлении 0,1-0,2 МПа в течение 18-20 часов и отгона низкомолекулярных продуктов реакции при расходе сухого углеводородного газа в количестве 0,01-0,02 кг/ч на кг сырья и получения нефтяного высокотемпературного связующего пека. Отгоны низкомолекулярных продуктов реакции направляют в колонну для разделения с получением углеводородных газов, бензина, легкого и тяжелого газойлей.The invention (Patent of the Russian Federation No. 2647735, 2017, class C10C 3/00, C10C 1/16, published on 19.03.2018, Bulletin No. 8, 2018) relates to the field of oil refining, in particular to a method for producing high-temperature petroleum binder pitches, and can be used in the petrochemical and oil refining industries. The method includes thermal polycondensation of heavy pyrolysis resin purified from low-boiling components in a flow reactor at a pressure of 1.0-2.5 MPa and a temperature of 360-390 °C, isothermal holding of the reaction mass in a reactor-separator at a temperature of 320-380 °C and a pressure of 0.1-0.2 MPa in the presence of dry hydrocarbon gas as a bubbling agent with distillation of low-molecular reaction products. The reaction mixture is held in the flow reactor reaction zone for a specified time at a pressure of 1.0-2.5 MPa. The reaction mixture is then sent to a reactor-separator for isothermal holding at a temperature of 320-380°C and a pressure of 0.1-0.2 MPa for 18-20 hours. Low-molecular-weight reaction products are distilled off at a dry hydrocarbon gas flow rate of 0.01-0.02 kg/h per kg of feedstock, producing a high-temperature petroleum binder (pitch). The low-molecular-weight reaction product distillates are sent to a separation column to produce hydrocarbon gases, gasoline, and light and heavy gas oils.
Технический результат - получение нефтяного высокотемпературного связующего пека, повышение выхода нефтяного высокотемпературного связующего пека, улучшение экономических и экологических показателей процесса, упрощение процесса.The technical result is the production of a high-temperature petroleum binder pitch, an increase in the yield of the high-temperature petroleum binder pitch, an improvement in the economic and environmental performance of the process, and a simplification of the process.
Формула данного изобретения следующая: способ получения нефтяного высокотемпературного связующего пека, состоящий из стадий термополиконденсации фракции смолы пиролиза при температуре 360-390°С и давлении 1,0-2,5 МПа в проточном реакторе и последующей изотермической выдержки реакционной массы с отгоном низкомолекулярных компонентов в реакторе-сепараторе, отличающийся тем, что в качестве фракции смолы пиролиза используют фракцию с температурой начала кипения н.к. 230°С, 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°С и давлении 0,1-0,2 МПа в течение 18-20 часов и барботаже сухого углеводородного газа при расходе газа в количестве 0,01-0,02 кг/ч на кг мягкого пека.The formula of the present invention is as follows: a method for producing a high-temperature petroleum binder pitch, consisting of the stages of thermal polycondensation of a pyrolysis resin fraction at a temperature of 360-390°C and a pressure of 1.0-2.5 MPa in a flow reactor and subsequent isothermal holding of the reaction mass with distillation of low-molecular components in a reactor-separator, characterized in that a fraction with an initial boiling point of n.k. is used as the pyrolysis resin fraction. 230°C, during the thermal polycondensation of raw materials in a flow reactor, a non-oxidizing agent is excluded - superheated water vapor, the process of isothermal holding of the reaction mass, accompanied by thermal polycondensation and distillation of low-molecular components, is carried out in a reactor-separator at a temperature of 320-380°C and a pressure of 0.1-0.2 MPa for 18-20 hours and bubbling of dry hydrocarbon gas at a gas flow rate of 0.01-0.02 kg / h per kg of soft pitch.
Наиболее близок к нашему изобретению патент РФ №2659262, 2017 г. Кл. С10С 3/00, С10С 1/16, опубл. 29.06.2018 г. Бюл. №19, 2018 г. (прототип).The closest to our invention is Russian Federation patent No. 2659262, 2017, Class C10C 3/00, C10C 1/16, published June 29, 2018, Bulletin No. 19, 2018 (prototype).
Целью этого изобретения является получение нефтяного высокотемпературного связующего пека с заданными физико-химическими характеристиками (табл. 1) с высоким выходом, упрощение процесса.The aim of this invention is to obtain a high-temperature petroleum binder pitch with specified physical and chemical characteristics (Table 1) with a high yield and to simplify the process.
Поставленная цель достигается предлагаемым способом получения нефтяного высокотемпературного связующего пека, состоящим из стадий термополиконденсации фракции смолы пиролиза при температуре 360-390°С и давлении 1,0-2,5 МПа в проточном реакторе и последующей изотермической выдержки реакционной массы с отгоном низкомолекулярных компонентов в реакторе-сепараторе, при этом:The stated objective is achieved by the proposed method for producing a high-temperature petroleum binder pitch, consisting of the stages of thermal polycondensation of the pyrolysis resin fraction at a temperature of 360-390°C and a pressure of 1.0-2.5 MPa in a flow reactor and subsequent isothermal holding of the reaction mass with distillation of low-molecular components in a reactor-separator, wherein:
- в качестве фракции смолы пиролиза используют фракцию с н.к. 230°С;- the fraction with n.k. 230°C is used as the pyrolysis resin fraction;
- при прохождении термополиконденсации сырья в проточном реакторе исключают неокисляющий агент - перегретый водяной пар;- when undergoing thermal polycondensation of raw materials in a flow reactor, the non-oxidizing agent - superheated water vapor - is excluded;
- процесс изотермической выдержки реакционной массы, сопровождающийся термополиконденсацией и отгоном низкомолекулярных компонентов, проводят в реакторе - сепараторе при температуре 320-380°С и давлении 0,1-0,2 МПа в течение 18-20 часов при барботаже природным газом, при расходе газа в количестве 0,015-0,025 кг/ч на 1 кг сырья. Природный газ имеет следующий состав: СН4 - 98%, С2Н6 - 2%.- the process of isothermal holding of the reaction mass, accompanied by thermal polycondensation and distillation of low-molecular components, is carried out in a reactor-separator at a temperature of 320-380°C and a pressure of 0.1-0.2 MPa for 18-20 hours with bubbling of natural gas, at a gas flow rate of 0.015-0.025 kg/h per 1 kg of raw material. Natural gas has the following composition: CH 4 - 98%, C 2 H 6 - 2%.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Тяжелую смолу пиролиза (табл. 2), побочный продукт производства этилена, с температурой начала кипения примерно 200°С подвергают фракционированию в ректификационной колонне, с верха которой выводят легкокипящие фракции смолы пиролиза, а с низа -тяжелую фракцию с температурой н.к. 230°С, или мягкий пек с температурой размягчения по КиШ 30-80°С.The essence of the proposed method is as follows. Heavy pyrolysis tar (Table 2), a by-product of ethylene production, with an initial boiling point of approximately 200°C, is fractionated in a distillation column. Low-boiling fractions of the pyrolysis tar are withdrawn from the top, and a heavy fraction with an initial boiling point of 230°C, or soft pitch with a softening point according to KIS of 30-80°C, is withdrawn from the bottom.
Удаление низкокипящих компонентов ТСП (н.к. до 230°С) снижает газовыделение в процессе термополиконденсации, повышает качество целевого высокотемпературного нефтяного пека за счет уменьшения пористости. Использование в качестве сырья фракции смолы пиролиза с температурой н.к. 250°С в прототипе исключает из зоны реакции термополиконденсации около 25% реакционноспособных полициклоароматических компонентов исходной смолы пиролиза (см. табл. 2), в предлагаемом способе использование в качестве сырья фракции смолы пиролиза с температурой н.к. 230°С исправляет это, что позволяет увеличить выход нефтяного высокотемпературного связующего пека.Removing low-boiling components of the TSP (up to 230°C) reduces gas evolution during thermal polycondensation and improves the quality of the target high-temperature petroleum pitch by reducing porosity. Using a pyrolysis resin fraction with an OC temperature of 250°C as feedstock in the prototype eliminates approximately 25% of the reactive polycycloaromatic components of the original pyrolysis resin from the thermal polycondensation reaction zone (see Table 2). In the proposed method, using a pyrolysis resin fraction with an OC temperature of 230°C as feedstock corrects this, thereby increasing the yield of high-temperature petroleum binder pitch.
Выдержка в реакторе-сепараторе карбонизующейся массы, прогретой в проточном реакторе, при температуре 320-380°С, давлении 0,1-0,2 МПа в течение 18-20 часов при барботаже природным газом (при расходе газа в количестве 0,015-0,025 кг/ч на 1 кг сырья) и одновременным отгоном низкомолекулярных продуктов процесса обеспечивает оптимальные условия получения нефтяного высокотемпературного связующего пека.Keeping the carbonizing mass, heated in a flow reactor, in a reactor-separator at a temperature of 320-380°C, a pressure of 0.1-0.2 MPa for 18-20 hours with bubbling of natural gas (at a gas consumption of 0.015-0.025 kg/h per 1 kg of raw material) and simultaneous distillation of low-molecular products of the process provides optimal conditions for obtaining high-temperature petroleum binder pitch.
Снижение температуры изотермической выдержки до 320°С по сравнению с прототипом (340°С) позволяет контролировать скорость реакции термолиза и качество целевого продукта.Reducing the isothermal holding temperature to 320°C compared to the prototype (340°C) makes it possible to control the rate of the thermolysis reaction and the quality of the target product.
Проведение процесса при температуре ниже 320°С продолжительностью менее 18 часов приводит к снижению выхода целевого продукта из-за неполного протекания реакции термополиконденсации. Повышение температуры выше 380°С и продолжительности выдержки 20 или более часов приводит к получению пека, по групповому составу не соответствующего требованиям на нефтяной высокотемпературный связующего пек (табл. 1). Увеличение продолжительности изотермической выдержки реакционной массы более 10 часов приводит к получению пека, соответствующего по физико-химическим характеристикам требованиям на нефтяной высокотемпературный связующего пек (табл.1). Барботаж природным газом в реакторе-сепараторе обеспечивает равномерное перемешивание компонентов смеси, уменьшение застоя карбонизующейся массы и закоксовывания стенок реактора, повышения качества товарного продукта. Исключение подачи перегретого водяного пара на стадии термообработки мягкого пека в проточном реакторе позволяет сократить энергозатраты на получение водяного пара, затраты на установку оборудования для получения, хранения и подачи, а также дополнительного оборудования для осушки дистиллятных продуктов процесса и убрать стадию очистки сточных вод.Carrying out the process at temperatures below 320°C for less than 18 hours results in a reduced yield of the target product due to incomplete thermopolycondensation reaction. Increasing the temperature above 380°C and holding for 20 hours or more results in a pitch whose group composition does not meet the requirements for high-temperature petroleum binder pitch (Table 1). Increasing the isothermal holding time of the reaction mixture to more than 10 hours results in a pitch whose physicochemical characteristics meet the requirements for high-temperature petroleum binder pitch (Table 1). Natural gas bubbling in the reactor-separator ensures uniform mixing of the mixture components, reduces stagnation of the carbonizing mass and coking of the reactor walls, and improves the quality of the finished product. Eliminating the supply of superheated steam at the stage of soft pitch heat treatment in a flow reactor reduces energy consumption for generating steam, the cost of installing equipment for obtaining, storing and supplying it, as well as additional equipment for drying the distillate products of the process, and eliminates the wastewater treatment stage.
Использование природного газа, как барботирующего агента, вместо перегретого водяного пара при изотермической выдержке в реакторе-сепараторе позволяет сократить энергозатраты на получение водяного пара, затраты на установку дополнительного оборудования для осушки дистиллятных продуктов процесса и очистки сточных вод. Расход природного газа менее 0,015 кг/ч на 1 кг сырья не обеспечивает поддержание температуры реакционной массы в пределах 320-380°С и ее интенсивное равномерное перемешивание. Увеличение расхода природного газа более 0,025 кг/ч на 1 кг сырья не влияет на групповой состав и температуру размягчения пека и экономически нецелесообразно.Using natural gas as a bubbling agent instead of superheated steam during isothermal holding in a reactor-separator reduces energy consumption for steam generation, the cost of installing additional equipment for drying distillate products, and wastewater treatment. A natural gas flow rate of less than 0.015 kg/h per 1 kg of feedstock does not ensure the reaction mixture temperature remains within 320-380°C and its intensive, uniform mixing. Increasing the natural gas flow rate above 0.025 kg/h per 1 kg of feedstock does not affect the pitch group composition or softening point and is not economically feasible.
Принципиальная технологическая схема получения нефтяного высокотемпературного связующего пека приведена на фиг. 1, где:The basic process flow diagram for obtaining high-temperature petroleum binder pitch is shown in Fig. 1, where:
1 - блок подготовки смолы пиролиза, 2 - трубчатая печь, 3 - смеситель, 4 - проточный реактор, 5 - сепаратор, 6 - реактор - сепаратор, 7 - система охлаждения, конденсации и разделения низкомолекулярных продуктов термообработки.1 - pyrolysis resin preparation unit, 2 - tubular furnace, 3 - mixer, 4 - flow reactor, 5 - separator, 6 - reactor-separator, 7 - system for cooling, condensation and separation of low-molecular heat treatment products.
Потоки: I - тяжелая смола пиролиза в блок подготовки, II - легкая фракция смолы пиролиза, III - мягкий нефтяной пек (тяжелая фракция смолы пиролиза с температурой н.к 230°С), IV - нагретый в печи мягкий пек, V - реакционная масса из смесителя в проточный реактор, VI - реакционная масса из проточного реактора в сепаратор; VII - отгон низкомолекулярных продуктов термообработки проточного реактора; VIII - реакционная смесь из сепаратора; IX - реакционная смесь из сепаратора на циркуляцию, X - реакционная смесь из сепаратора в реактор-сепаратор, XI - природный газ, XII - целевой нефтяной высокотемпературный связующий пек, XIII - газопаровая смесь низкомолекулярных продуктов термообработки, XIV - углеводородные газы, XV - бензин, XVI - легкий дистиллят с температурой кипения ниже 350°С, XVII - тяжелый дистиллят с температурой кипения 350-450°С.Streams: I - heavy pyrolysis resin into the preparation unit, II - light fraction of pyrolysis resin, III - soft petroleum pitch (heavy fraction of pyrolysis resin with a temperature of about 230°C), IV - soft pitch heated in the furnace, V - reaction mass from the mixer into the flow reactor, VI - reaction mass from the flow reactor into the separator; VII - distillation of low-molecular products of heat treatment of the flow reactor; VIII - reaction mixture from the separator; IX - reaction mixture from the separator for circulation, X - reaction mixture from the separator to the reactor-separator, XI - natural gas, XII - target petroleum high-temperature binder pitch, XIII - gas-steam mixture of low-molecular heat treatment products, XIV - hydrocarbon gases, XV - gasoline, XVI - light distillate with a boiling point below 350°C, XVII - heavy distillate with a boiling point of 350-450°C.
Тяжелая смола пиролиза I поступает в блок подготовки 1, где ее разделяют на легкую II и тяжелую фракции III с температурой н.к. 230°С (далее - мягкий пек). Мягкий пек потоком III подают в трубчатую печь 2, где его под давлением 1,9 МПа нагревают до температуры 280-390°С. Далее нагретый мягкий пек IV поступает в смеситель 3, где смешивается с рециркулирующей реакционной массой, и потоком V смесь подают в проточный реактор 4, где проходит термообработка сырья при температуре 360-390°С и давлении 1,0-2,5 МПа. Из проточного реактора 4 реакционная масса потоком VI поступает в сепаратор 5 для отгона низкомолекулярных продуктов термообработки VII. Образовавшуюся в результате жидкую реакционную массу VIII разделяют, часть реакционной массы из сепаратора 5 возвращают в смеситель 3 потоком IX, балансовое количество реакционной массы X выводят в один из трех реакторов-сепараторов 6, работающих периодически, вся схема работает непрерывно. В реакторе-сепараторе 6 происходит отгон низкомолекулярных продуктов реакции за счет снижения давления до 0,1-0,2 МПа. После заполнения одного реактора-сепаратора его отключают от линии подачи реакционной массы, которую направляют в следующий реактор-сепаратор. В реакторе-сепараторе 6 проводят процесс изотермической выдержки при температуре 320-380°С, давлении 0,1-0,2 МПа и барботаже природного газа XI с массовым расходом 0,015-0,025 кг/ч на 1 кг сырья. При этом идут термодеструктивная конденсация жидкой реакционной массы и отгон низкомолекулярных компонентов.Heavy pyrolysis tar I enters preparation unit 1, where it is separated into light fractions II and heavy fractions III with a base temperature of 230°C (hereinafter referred to as soft pitch). Soft pitch is fed via stream III to tubular furnace 2, where it is heated to 280-390°C under a pressure of 1.9 MPa. Heated soft pitch IV then enters mixer 3, where it is mixed with the recirculating reaction mass, and stream V feeds the mixture to flow reactor 4, where the feedstock is heat-treated at a temperature of 360-390°C and a pressure of 1.0-2.5 MPa. From flow reactor 4, the reaction mass enters separator 5 via stream VI for distillation of low-molecular heat-treatment products VII. The resulting liquid reaction mass VIII is separated, a portion of the reaction mass is returned from separator 5 to mixer 3 via stream IX, the balance amount of reaction mass X is discharged into one of three reactor-separators 6, which operate periodically; the entire circuit operates continuously. In reactor-separator 6, low-molecular-weight reaction products are distilled off by reducing the pressure to 0.1-0.2 MPa. After filling one reactor-separator, it is disconnected from the reaction mass feed line, which is directed to the next reactor-separator. In reactor-separator 6, an isothermal holding process is carried out at a temperature of 320-380°C, a pressure of 0.1-0.2 MPa, and bubbling of natural gas XI with a mass flow rate of 0.015-0.025 kg/h per 1 kg of feedstock. This process involves thermal destructive condensation of the liquid reaction mass and distillation of low-molecular-weight components.
Изотермическую выдержку реакционной массы в реакторе-сепараторе 6 продолжают до получения нефтяного высокотемпературного связующего пека XIV с требуемыми показателями качества. Физико-химические свойства пека доводят до необходимых за счет регулирования температуры, продолжительности выдержки, скорости дутья природного газа и интенсивности циркуляции жидкой массы. После достижения заданной степени превращения реакционную массу из реактора-сепаратора 6 отводят в виде целевого продукта XII. Отгоны низкомолекулярных продуктов термополиконденсации из реакторов - сепараторов 6 потоком XIII подают в колонну 7, где подвергают фракционированию при пониженном давлении с получением углеводородных газов XIV, бензина XV, легкого XVI и тяжелого газойлей XVII.Isothermal holding of the reaction mass in reactor-separator 6 continues until high-temperature petroleum binder pitch XIV with the required quality parameters is obtained. The physicochemical properties of the pitch are adjusted to the required values by regulating the temperature, holding time, natural gas injection rate, and liquid mass circulation rate. After achieving the desired degree of conversion, the reaction mass is withdrawn from reactor-separator 6 as target product XII. Low-molecular-weight thermal polycondensation product distillates from reactor-separators 6 as stream XIII and are fed to column 7, where they are fractionated under reduced pressure to produce hydrocarbon gases XIV, gasoline XV, light gas oil XVI, and heavy gas oil XVII.
Полученные нефтяные пеки анализируют по следующим показателям качества:The obtained petroleum pitches are analyzed according to the following quality indicators:
- температура размягчения по методу «кольцо и стержень», ГОСТ 9950-83;- softening temperature using the ring and rod method, GOST 9950-83;
- содержание α1-фракции, не растворимой в хинолине, ГОСТ 12000-83;- content of α 1 -fraction insoluble in quinoline, GOST 12000-83;
- содержание α-фракции, не растворимой в толуоле, ГОСТ 7847-73;- content of α-fraction insoluble in toluene, GOST 7847-73;
- зольность, ГОСТ 7846-73;- ash content, GOST 7846-73;
- выход летучих, ГОСТ 9951-73;- volatile matter yield, GOST 9951-73;
- содержание серы, ГОСТ 1437-75.- sulfur content, GOST 1437-75.
Предлагаемый способ иллюстрируется примерами. В качестве сырья для получения нефтяных высокотемпературных связующих пеков использована тяжелая смола пиролиза (табл. 2).The proposed method is illustrated with examples. Heavy pyrolysis resin was used as a raw material for producing high-temperature petroleum binder pitches (Table 2).
По физико-химическим характеристикам полученный пек соответствует нефтяному высокотемпературному связующему пеку. Из примеров следует, что способ позволяет:The resulting pitch's physicochemical properties are comparable to those of petroleum-based high-temperature binder pitch. Examples show that the method allows for:
- получать нефтяные высокотемпературные связующие пеки;- to obtain high-temperature petroleum binder pitches;
- увеличить выход нефтяного высокотемпературного связующего пека за счет использования в качестве сырья фракции тяжелой смолы пиролиза с н.к. 230°С и использования природного газа в качестве барботирующего агента;- increase the yield of high-temperature petroleum binder pitch by using a fraction of heavy pyrolysis resin with an initial temperature of 230°C as raw material and using natural gas as a bubbling agent;
- улучшить экономические и экологические показатели процесса за счет отказа от использования перегретого водяного пара при термообработке мягкого пека в проточном реакторе и замены его на природный газ для барботажа в реакторе-сепараторе.- improve the economic and environmental performance of the process by eliminating the use of superheated water vapor during the heat treatment of soft pitch in a flow reactor and replacing it with natural gas for bubbling in the reactor-separator.
Формула данного изобретения следующая: способ получения нефтяного высокотемпературного связующего пека, состоящий из стадий термополиконденсации фракции смолы пиролиза при температуре 360-390°С и давлении 1,0-2,5 МПа в проточном реакторе и последующей изотермической выдержки реакционной массы с отгоном низкомолекулярных компонентов в реакторе-сепараторе, отличающийся тем, что в качестве фракции смолы пиролиза используют фракцию с температурой начала кипения н.к. 230°С, 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°С и давлении 0,1-0,2 МПа в течение 18-20 часов и барботаже природным газом при расходе газа в количестве 0,015-0,025 кг/ч на 1 кг сырья.The formula of the present invention is as follows: a method for producing a high-temperature petroleum binder pitch, consisting of the stages of thermal polycondensation of a pyrolysis resin fraction at a temperature of 360-390°C and a pressure of 1.0-2.5 MPa in a flow reactor and subsequent isothermal holding of the reaction mass with distillation of low-molecular components in a reactor-separator, characterized in that a fraction with an initial boiling point of n.k. is used as the pyrolysis resin fraction. 230°C, during the thermal polycondensation of raw materials in a flow reactor, a non-oxidizing agent is excluded - superheated water vapor, the process of isothermal holding of the reaction mass, accompanied by thermal polycondensation and distillation of low-molecular components, is carried out in a reactor-separator at a temperature of 320-380°C and a pressure of 0.1-0.2 MPa for 18-20 hours and bubbling with natural gas at a gas flow rate of 0.015-0.025 kg/h per 1 kg of raw materials.
Недостатками способа являются:The disadvantages of this method are:
- использование дополнительно большого количества природного газа;- use of additional large quantities of natural gas;
- невысокий выход и неудовлетворительное качество целевого продукта - связующего высокотемпературного пека, обусловленный использованием в качестве сырья фракции тяжелой смолы пиролиза с н.к. 230°С.- low yield and unsatisfactory quality of the target product - high-temperature pitch binder, due to the use of a fraction of heavy pyrolysis resin with an initial temperature of 230°C as raw material.
Теоретические основы заявляемого нами технологического процесса переработки каменноугольной или пиролизной смолы. Процесс переработки каменноугольной или пиролизной смолы по предлагаемому нами изобретению включает следующие этапы:The theoretical basis for our proposed technological process for processing coal tar or pyrolysis tar. The coal tar or pyrolysis tar processing process according to our proposed invention includes the following steps:
Этап 1. Подготовка сырья в сырьевом парке.Stage 1. Preparation of raw materials in the raw materials park.
Этап 2. Переработка смолы на технологической установке.Stage 2. Resin processing at the process plant.
Этап 2.1. Подготовка смолы к ректификации.Stage 2.1. Preparing resin for rectification.
Этап 2.2. Первичная ректификация - обезвоживание смолы перед подачей на основную стадию ректификации.Stage 2.2. Primary rectification – dehydration of the resin before feeding it to the main stage of rectification.
Этап 2.3. Ректификация смолы с получением узких фракций и среднетемпературного пека.Stage 2.3. Rectification of resin to obtain narrow fractions and medium-temperature pitch.
Этап 2.4. Получение электродного пека марки "В".Stage 2.4. Obtaining grade "B" electrode pitch.
Этап 2.5. Охлаждение, гранулирование и упаковка.Stage 2.5. Cooling, granulation and packaging.
Этап 1. Подготовка сырья в сырьевом парке.Stage 1. Preparation of raw materials in the raw materials park.
В связи с планируемой закупкой сырья от сторонних поставщиков (разных производителей) подготовка сырья к переработке начинается непосредственно с этапа приемки с усредненным лабораторным анализом поступившей каменноугольной или пиролизной смолы перед сливом в резервуары сырьевого парка.Due to the planned procurement of raw materials from third-party suppliers (various manufacturers), preparation of raw materials for processing begins directly with the acceptance stage, with an average laboratory analysis of the received coal tar or pyrolysis tar before discharge into the raw material storage tanks.
В дальнейшем все технологические операции в сырьевом парке должны обеспечивать достижение постоянства состава смолы перед подачей на переработку (ее физическую и химическую однородность).In the future, all technological operations in the raw material park must ensure that the resin composition is constant before being fed for processing (its physical and chemical homogeneity).
При этом основным показателем однородности принимается содержание нафталина, так как оно наиболее полно характеризует качество смолы.In this case, the main indicator of homogeneity is the naphthalene content, since it most fully characterizes the quality of the resin.
Колебания содержания нафталина в смоле, подаваемой на установку, не должно превышать 1 мас.%.Fluctuations in the naphthalene content in the resin fed to the plant should not exceed 1% by weight.
Постоянство качества достигается откачкой поступающих партий сырья в отдельные резервуары или в резервуары, в которых содержаться остатки, похожие по химическому составу (содержанию нафталина).Consistency of quality is achieved by pumping incoming batches of raw materials into separate tanks or into tanks containing residues similar in chemical composition (naphthalene content).
Возможно усреднение качества сырьевой смолы подмешиванием нафталинсодержащих масел.It is possible to average the quality of the raw resin by mixing naphthalene-containing oils.
Рекомендуемое количество смолы в сырьевом парке при переработке сырья, покупаемого у различных поставщиков, из расчета хранения в течение 15 суток.The recommended amount of resin in the raw material park when processing raw materials purchased from various suppliers, based on storage for 15 days.
Технологическая схема подачи сырья на установку должна оборудоваться самоочищающимися фильтрами.The technological scheme for feeding raw materials to the plant must be equipped with self-cleaning filters.
Этап 2. Переработка смолы на технологической установке.Stage 2. Resin processing at the process plant.
Этап 2.1. Блок подготовки смолы к переработке - удаление воды и обессоливание.Stage 2.1. Resin preparation unit for processing – water removal and desalination.
Поступающая на технологическую установку каменноугольная или пиролизная смола содержит эмульгированную воду, в которой растворены различные соли, в том числе хлорид аммония, сложные комплексы компонентов смолы с солями и кислотами Льюиса, а также механические примеси.The coal tar or pyrolysis tar supplied to the process plant contains emulsified water in which various salts are dissolved, including ammonium chloride, complexes of tar components with Lewis salts and acids, as well as mechanical impurities.
Для получения качественного пека, пригодного для использования в качестве связующего в промышленности графитовых материалов и др., производится качественное обезвоживание смолы и удаление механических примесей из грубодисперсных частиц.To obtain high-quality pitch suitable for use as a binder in the graphite materials industry, etc., high-quality dehydration of the resin and removal of mechanical impurities from coarse particles is carried out.
Дополнительное качественное обезвоживание и удаление солей и кислот из смолы значительно снижает коррозию технологического оборудования и трубопроводов, а также предотвращает попадание продуктов коррозии в товарный продукт, чем обеспечивается длительная безаварийная работа технологического оборудования и товарное качество получаемой продукции.Additional high-quality dehydration and removal of salts and acids from the resin significantly reduces corrosion of process equipment and pipelines, and also prevents corrosion products from entering the finished product, thereby ensuring long-term trouble-free operation of the process equipment and the commercial quality of the resulting product.
Для подготовки каменноугольной или пиролизной смолы к переработке в составе технологической схемы процесса предусмотрен блок промывки смолы и ее фильтрация перед подачей на первичную ректификацию (устанавливается вторая ступень самоочищающихся фильтров).To prepare coal tar or pyrolysis tar for processing, the process flow diagram includes a tar washing unit and its filtration before feeding it to primary rectification (a second stage of self-cleaning filters is installed).
Отмывка проводится в горизонтальной емкости (термоотстойнике), оборудованной промывочными устройствами, при давлении 0,7-1,4 МПа, температуре 90-120 (140)°С, с внутренней рециркуляцией водного раствора и подпиткой свежей водой до 3-5 мас.% на подаваемую в качестве сырья смолу.Washing is carried out in a horizontal tank (thermal settling tank) equipped with washing devices, at a pressure of 0.7-1.4 MPa, a temperature of 90-120 (140)°C, with internal recirculation of the aqueous solution and fresh water replenishment up to 3-5 wt.% of the resin supplied as raw material.
В качестве дополнительной меры глубокого обезвоживания смолы предлагается подача деэмульгатора. Деэмульгатор подается непосредственно в поток свежей воды перед смесителем вода / смола.As an additional measure for deep resin dewatering, the addition of a demulsifier is recommended. The demulsifier is injected directly into the fresh water stream before the water/resin mixer.
Дополнительно к фильтрации сырой каменноугольной или пиролизной смолы перед подачей на установку, зола смолы, сосредоточенная в ее твердой дисперсной фазе, удаляется промывкой смолы на блоке подготовки смолы к ректификации.In addition to filtering the raw coal tar or pyrolysis tar before feeding it to the plant, the tar ash concentrated in its solid dispersed phase is removed by washing the tar in the tar preparation unit for rectification.
Этап 2.2. Обезвоживание каменноугольной или пиролизной смолы перед подачей на ректификацию.Stage 2.2. Dehydration of coal tar or pyrolysis tar before feeding it to rectification.
После промывки и обессоливания смолы и ее нагрева, она направляется в первичную атмосферную ректификационную колонну для отделения от остатков влаги и легкого масла.After the resin has been washed, desalted and heated, it is sent to a primary atmospheric distillation column to separate it from residual moisture and light oil.
Этап 2.3. Ректификация каменноугольной или пиролизной смолы с получением узких фракций и среднетемпературного пека.Stage 2.3. Rectification of coal tar or pyrolysis tar to produce narrow fractions and medium-temperature pitch.
Значительные трудности ректификации смолы связаны с высокими температурами кипения главных ее компонентов и, в особенности, высококипящего остатка - среднетемпературного пека.Significant difficulties in resin rectification are associated with the high boiling points of its main components and, in particular, the high-boiling residue - medium-temperature pitch.
Поэтому основным решением при переработке смолы является ее предварительный нагрев в трубчатой печи и разделение на фракции в сложной ректификационной колонне.Therefore, the main solution for processing resin is to preheat it in a tubular furnace and separate it into fractions in a complex distillation column.
При разделении нагретого потока смолы в ректификационной колонне, работающей под избыточным давлением, температура в питательной зоне принимается 370-390°С, что соответствует температуре на выходе из змеевика нагревательной печи 395-405°С.When separating a heated resin stream in a distillation column operating under excess pressure, the temperature in the feed zone is taken to be 370-390°C, which corresponds to a temperature at the outlet of the heating furnace coil of 395-405°C.
Повышение эффективности процесса ректификации ограничено условиями теплового баланса ректификационной колонны и частично компенсируются подачей в кубовую часть перегретого водяного пара и оптимизацией температур и расходов промежуточных циркуляционных орошений.The increase in the efficiency of the rectification process is limited by the conditions of the heat balance of the rectification column and is partially compensated by feeding superheated water vapor into the still section and optimizing the temperatures and flow rates of intermediate circulation irrigations.
При отсутствии отпарных секций на боковых погонах, выводимых из основной ректификационной колонны, в отводимых фракциях содержатся низкокипящие компоненты в количествах, определяемых условиями равновесия на тарелках, с которых производится отбор.In the absence of stripping sections on the side streams removed from the main distillation column, the removed fractions contain low-boiling components in quantities determined by the equilibrium conditions on the plates from which the selection is made.
Все это с учетом сложности и не идеальности той системы, которую представляет собой смола, уменьшает четкость разделения и приводит к значительному "размазыванию" компонентов по фракциям смолы.All this, taking into account the complexity and imperfection of the system that the resin represents, reduces the clarity of separation and leads to a significant “smearing” of the components across the resin fractions.
Выше перечисленные недостатки разделения смолы в сложной ректификационной колонне могут быть уменьшены, если на выводимых из колонны боковых погонах установить отпарные секции с отпаркой низкокипящих фракций, подачей перегретого пара, либо путем подогрева кубовой части отпарной колонны.The above-mentioned disadvantages of resin separation in a complex distillation column can be reduced if stripping sections are installed on the side streams removed from the column, with stripping of low-boiling fractions, supply of superheated steam, or by heating the bottom part of the stripping column.
При ректификации каменноугольной или пиролизной смолы стремятся получить большое число узких фракций.When rectifying coal tar or pyrolysis tar, the goal is to obtain a large number of narrow fractions.
Трудности разделения смолы не могут быть ликвидированы установкой отпарных секций, увеличением количества колонн и отбираемых фракций.Difficulties in resin separation cannot be eliminated by installing stripping sections, increasing the number of columns and fractions collected.
Очень важно упростить состав смолы, исключив вредное влияние образования многочисленных азеотропных смесей, так как последние делают разделение смолы затруднительным.It is very important to simplify the resin composition, eliminating the harmful effects of the formation of numerous azeotropic mixtures, since the latter make the separation of the resin difficult.
Присутствие фенолов приводит к образованию положительных, то есть низкокипящих, азеотропных смесей с нафталином, причем содержание нафталина в последних существенно увеличивается при понижении суммарного давления компонентов этой системы.The presence of phenols leads to the formation of positive, that is, low-boiling, azeotropic mixtures with naphthalene, and the content of naphthalene in the latter increases significantly with a decrease in the total pressure of the components of this system.
Фенолы образуют положительные азеотропные смеси с высококипящими непредельными соединениями и индолом, способствуя увеличению их концентрации в нафталиновой фракции.Phenols form positive azeotropic mixtures with high-boiling unsaturated compounds and indole, contributing to an increase in their concentration in the naphthalene fraction.
В то же время, хинолин образует отрицательные азеотропные смеси с низкокипящими фенолами, что и объясняет присутствие последних в высококипящих фракциях.At the same time, quinoline forms negative azeotropic mixtures with low-boiling phenols, which explains the presence of the latter in high-boiling fractions.
В предложенной нами технологической схеме основная ректификационная колонна разделена на две секции: первая секция предназначена для исчерпывающего отделения легких компонентов от среднетемпературного пека и вывода боковым погоном II-й антраценовой фракции, во второй секции происходит деление на узкие фракции.In the process flow diagram we have proposed, the main distillation column is divided into two sections: the first section is designed for the exhaustive separation of light components from the medium-temperature pitch and the removal of the second anthracene fraction as a side stream; in the second section, separation into narrow fractions occurs.
Основная ректификационная колонна работает с применением вакуума, что позволяет снизить затраты тепла для ведения процесса, увеличивается выход высококипящих фракций, снижается степень термического воздействия на пек и, как следствие, коксование печного оборудования, основной ректификационной колонны и оборудования, связанного с ними.The main distillation column operates under vacuum, which reduces heat consumption for the process, increases the yield of high-boiling fractions, reduces the degree of thermal impact on the pitch and, as a result, reduces coking of the furnace equipment, the main distillation column and the equipment associated with them.
Этап 2.4. Получение электродного пека марки "В".Stage 2.4. Obtaining grade "B" electrode pitch.
Исходным сырьем для производства электродного пека марки "В" является среднетемпературный пек, полученный при ректификации каменноугольной или пиролизной смолы.The starting material for the production of grade "B" electrode pitch is medium-temperature pitch obtained by rectification of coal tar or pyrolysis resin.
Выход электродного пека марки "В" (ЭП) достигает 87-89 мас.% от исходного среднетемпературного пека.The yield of grade "B" electrode pitch (EP) reaches 87-89 wt.% of the initial medium-temperature pitch.
Качество продукта характеризуется следующими данными:The quality of the product is characterized by the following data:
• температура размягчения - 85-92°С (по методу "Кольцо и Стержень");• softening temperature - 85-92°C (using the Ring and Rod method);
• выход веществ, нерастворимых в толуоле - не менее 31 мас.%;• yield of substances insoluble in toluene - not less than 31 wt.%;
• выход летучих веществ - не более 57 мас.%.• yield of volatile substances – no more than 57 wt.%.
Процесс окисления среднетемпературного пека протекает с выделением тепла, однако, скорость его незначительна в начале окисления, особенно когда температура исходного пека не превышает 280-300°С. Оптимальная температура, при которой начинают интенсивно протекать процессы конденсации и полимеризации пека, 340-365°С.The oxidation process of medium-temperature pitch is accompanied by the release of heat; however, its rate is insignificant at the beginning of oxidation, especially when the temperature of the initial pitch does not exceed 280-300°C. The optimal temperature at which the processes of pitch condensation and polymerization begin to proceed intensively is 340-365°C.
Технологический процесс получения ЭП непрерывен и заключается в термоокислительной обработке сырья воздухом в последовательно включенных в работу ректорах.The technological process for obtaining EP is continuous and consists of thermal-oxidative treatment of raw materials with air in sequentially connected reactors.
В результате термоокислительной обработки вырабатывается ЭП, пековые дистилляты, реакционная вода и отработанный воздух.As a result of thermal-oxidative treatment, EP, pitch distillates, reaction water and exhaust air are produced.
Для полимеризации и окисления сырья предусмотрено 2, соединенных перетоками, куба-реактора, объемом 50 м3 каждый.For the polymerization and oxidation of raw materials, two reactor cubes, each with a volume of 50 m3 , connected by overflows, are provided.
Куб-реактор представляет собой цилиндрический аппарат диаметром 3 м, высотой 7,6 м, расположенный вертикально. В нижней части каждого реактора имеется барботер для подачи сжатого воздуха.The reactor cube is a vertically positioned cylindrical apparatus with a diameter of 3 meters and a height of 7.6 meters. The bottom of each reactor contains a bubbler for supplying compressed air.
Удельный расход воздуха составляет 160-270 м3 на 1 т смеси и корректируется с учетом фактического качества пека и содержания непрореагировавшего кислорода в отработанном воздухе, которое не должно превышать 3%.The specific air consumption is 160-270 m3 per 1 ton of mixture and is adjusted taking into account the actual quality of the pitch and the content of unreacted oxygen in the exhaust air, which should not exceed 3%.
Не менее важным технологическим фактором процесса является расход воздуха на единицу пека в 1 час, с повышением его также сокращается длительность обработки.An equally important technological factor of the process is the air consumption per unit of pitch per hour; as it increases, the processing time also decreases.
Процесс получения электродного пека марки "В" состоит из отгона наиболее легких компонентов сырья, поликонденсации и полимеризации продуктов, входящих в состав среднетемпературного пека, образование новых продуктов уплотнения, деструкции термически неустойчивых соединений или структур.The process of obtaining grade "B" electrode pitch consists of distillation of the lightest components of the raw materials, polycondensation and polymerization of the products included in the medium-temperature pitch, the formation of new compaction products, and the destruction of thermally unstable compounds or structures.
Роль кислорода в процессе получения электродного пека марки "В" сводится к интенсификации процесса дегидрирования и удалению водорода в виде реакционной воды, часть водорода расходуется на образование метана.The role of oxygen in the process of obtaining grade "B" electrode pitch is reduced to the intensification of the dehydrogenation process and the removal of hydrogen in the form of reaction water, part of the hydrogen is consumed in the formation of methane.
Параллельно с сополиконденсацией и сополимеризацией более активных продуктов уплотнения происходит поликонденсация и полимеризация индивидуальных соединений и образование ацетилена и двуокиси углерода.In parallel with the copolycondensation and copolymerization of more active compaction products, polycondensation and polymerization of individual compounds and the formation of acetylene and carbon dioxide occur.
Баланс кислорода, пошедшего на реакцию, без учета содержания его в среднетемпературном и высокотемпературном пеках составляет: вода реакционная - 93,5 мас.%, СО+СО2 - 5 мас.%, дистиллят - 1,5 мас.%.The balance of oxygen used in the reaction, without taking into account its content in medium-temperature and high-temperature pitches, is: reaction water - 93.5 wt.%, CO+ CO2 - 5 wt.%, distillate - 1.5 wt.%.
Кислород интенсифицирует процессы дегидрирования и удаления водорода в виде воды, на что указывает тот факт, что парогазовая фаза при термоокислительной обработке пека на 93,5 мас.% состоит из воды.Oxygen intensifies the processes of dehydrogenation and removal of hydrogen in the form of water, as indicated by the fact that the vapor-gas phase during thermal-oxidative treatment of pitch consists of 93.5% water by weight.
С повышением температуры размягчения пека содержание кислорода в нем не возрастает.As the softening temperature of pitch increases, the oxygen content in it does not increase.
О значении деструкции соединений, входящих в состав пека, можно судить по незначительному содержанию метана в отработанных газах, выходящих из кубов-реакторов.The significance of the destruction of the compounds that make up the pitch can be judged by the insignificant content of methane in the exhaust gases leaving the reactor cubes.
По мере повышения температуры размягчения пека в результате реакций дегидрополиконденсации резко возрастает содержание в нем веществ, нерастворимых в толуоле.As the softening temperature of the pitch increases as a result of dehydropolycondensation reactions, the content of substances insoluble in toluene increases sharply.
Частично относительное увеличение содержания этих продуктов происходит за счет удаления пековых дистиллятов, а также в результате термической полимеризации.Part of the relative increase in the content of these products occurs due to the removal of pitch distillates, as well as as a result of thermal polymerization.
Групповой состав электродного пека марки "В", полученного обработкой воздухом при весовом его выходе равном 87 мас.%, изменяется по сравнению со среднетемпературным пеком следующим образом: содержание а - фракции возрастает с 25,8 до 52,5%; содержание Р - фракции снижается с 40,9 до 26,2%, а у - фракции с 33,3 до 21,3%.The group composition of the electrode pitch grade "B", obtained by air treatment with a weight yield equal to 87 wt.%, changes in comparison with the medium-temperature pitch as follows: the content of the α-fraction increases from 25.8 to 52.5%; the content of the P-fraction decreases from 40.9 to 26.2%, and the γ-fraction from 33.3 to 21.3%.
Выход а - фракции повышается вследствие поликонденсации соединений, входящих в состав Р - фракции; в свою очередь у - фракция пополняет убыль Р-фракции и частично образует а - фракцию по схеме: →р-фракция→а-фракция.The yield of the a-fraction increases due to the polycondensation of compounds included in the P-fraction; in turn, the y-fraction replenishes the loss of the P-fraction and partially forms the a-fraction according to the scheme: →p-fraction→a-fraction.
Придается большое значение химическому составу исходного каменноугольного пека и первой стадии производства кокса - получению пека с повышенной температурой размягчения путем его окисления кислородом или воздухом.Great importance is attached to the chemical composition of the original coal tar pitch and the first stage of coke production - obtaining pitch with an elevated softening temperature by oxidizing it with oxygen or air.
Считается, что при окислении такой сложной ароматической системы, как каменноугольный пек, не может быть предложен достаточно обоснованный и однозначный механизм взаимодействия этой системы с кислородом.It is believed that during the oxidation of such a complex aromatic system as coal tar pitch, a sufficiently substantiated and unambiguous mechanism for the interaction of this system with oxygen cannot be proposed.
Многочисленные литературные источники указывают на общую схему направления процесса окисления ароматических углеводородов только для продуктов нефтяного происхождения:Numerous literary sources indicate a general scheme for the direction of the oxidation process of aromatic hydrocarbons only for petroleum products:
при окислении в токе воздуха мелких (10 мкм) частиц пека при 150-350°С получены пробы, не плавящиеся при 250°С, и отмечено образование кислородсодержащих функциональных групп.When small (10 µm) pitch particles were oxidized in an air stream at 150-350°C, samples were obtained that did not melt at 250°C, and the formation of oxygen-containing functional groups was noted.
Поскольку при термоокислении в уплотнении участвуют низкомолекулярные углеводороды, испаряющиеся при термостатировании, выход окисленного пека заметно выше.Since low-molecular hydrocarbons, which evaporate during thermostatting, participate in the compaction during thermal oxidation, the yield of oxidized pitch is significantly higher.
Так, при окислении даже мягкого пека регистрировали выход 98-99 мас.%.Thus, when oxidizing even soft pitch, a yield of 98-99 wt.% was recorded.
При термоокислении в реакциях термолиза для уплотнения углеводородов в жидкой фазе необходимым условием взаимодействия является их планарность.During thermal oxidation in thermolysis reactions, for the compaction of hydrocarbons in the liquid phase, a necessary condition for interaction is their planarity.
При парофазном уплотнении это условие не соблюдается, и потому продукты уплотнения некомпланарны и легко образуют поперечные связи.In vapor-phase compaction, this condition is not met, and therefore the compaction products are non-coplanar and easily form cross-links.
Представления о термохимических превращениях при окислении пека позволяют, в зависимости от поставленной цели, выбирать технологию, режим обработки, качество исходного сырья.Understanding thermochemical transformations during pitch oxidation allows one to select the technology, processing mode, and quality of the raw material depending on the goal.
Различия в механизме уплотнения углеводородов объясняют причины структурного несоответствия одноименных фракций окисленных и термостатированных пеков, а также влияния окисления на процесс графитации.Differences in the hydrocarbon compaction mechanism explain the reasons for the structural discrepancy between the same fractions of oxidized and thermostatted pitches, as well as the influence of oxidation on the graphitization process.
Повышенная вязкость окисленного пека объясняется, во-первых, уменьшением количества низкомолекулярных пластифицирующих углеводородов, во-вторых, образованием непланарных олигомеров.The increased viscosity of oxidized pitch is explained, firstly, by a decrease in the amount of low-molecular plasticizing hydrocarbons, and secondly, by the formation of non-planar oligomers.
Очевидно, что , образованная при термоокислении, отличается по составу от , образованной в результате термических превращений, и по - иному влияет на рост и коалесценцию мезофазы при карбонизации.It is obvious that , formed during thermal oxidation, differs in composition from , formed as a result of thermal transformations, and differently affects the growth and coalescence of the mesophase during carbonization.
Связывая известные сведения о влиянии окисления сырья на графитируемость с представлениями о механизме уплотнения, можно заключить, что «негативное» влияние окисления проявляется при температуре, близкой к температуре возникновения мезофазных зародышей.By linking the known information about the influence of raw material oxidation on graphitization with the concepts of the compaction mechanism, it can be concluded that the “negative” influence of oxidation manifests itself at a temperature close to the temperature of the formation of mesophase nuclei.
В этих условиях окисление приводит к образованию углеводородных агломератов трехмерной структуры с перекрестными связями, которые, как дисперсная фаза, препятствуют развитию мезофазных новообразований, что ведет к получению плохо графитизирующегося кокса изотропной или мелкомозаичной структуры.Under these conditions, oxidation leads to the formation of hydrocarbon agglomerates of a three-dimensional structure with cross-links, which, as a dispersed phase, prevent the development of mesophase formations, which leads to the production of poorly graphitizing coke of an isotropic or fine-mosaic structure.
При окислении пека в умеренных условиях (<300°С) уплотнение происходит с минимальным образованием трехмерной структуры, что способствует коалесценции мезофазы и получению хорошо графитизирующегося кокса.When pitch is oxidized under moderate conditions (<300°C), compaction occurs with minimal formation of a three-dimensional structure, which promotes coalescence of the mesophase and the production of well-graphitizing coke.
Считается, что в свете полученных представлений об особенностях термических и окислительных превращений, существующая на некоторых коксохимических предприятиях технология термоокислительной обработки пека в кубах с целью селективного наращивания представляется неоптимальной.It is believed that in light of the obtained ideas about the features of thermal and oxidative transformations, the technology of thermal-oxidative treatment of pitch in cubes for the purpose of selective build-up, which exists at some coke-chemical plants, appears to be suboptimal.
Применяемый расход воздуха при барботажном перемешивании в кубах не обеспечивает необходимой степени окисления пековых дистиллятов.The air flow rate used during bubbling mixing in stills does not provide the required degree of oxidation of pitch distillates.
Это свидетельствует о больших потенциальных возможностях использования воздуха, обогащенного кислородом, для интенсификации процесса пекоподготовки в пеко-коксовых цехах.This demonstrates the great potential of using oxygen-enriched air to intensify the pitch preparation process in pitch and coke shops.
При использовании воздуха, обогащенного кислородом, качественный состав высокотемпературного пека также изменяется.When using oxygen-enriched air, the qualitative composition of the high-temperature pitch also changes.
При протекании реакций окислительной дегидрополиконденсации кислород расходуется главным образом (92-95%) на дегидрирование и связывание водорода, при этом расход кислорода на единицу сырья постоянен и не зависит от концентрации его в обогащенном воздухе. С увеличением концентрации кислорода увеличивается количество низкомолекулярных углеводородов, вовлекаемых в процесс окисления, углубляются реакции поликонденсации. В высокотемпературном пеке при одинаковой температуре размягчения возрастает содержание высококонденсированных фракций (а и аа).During oxidative dehydropolycondensation reactions, oxygen is consumed primarily (92-95%) by dehydrogenation and hydrogen binding. The oxygen consumption per unit of feedstock is constant and independent of its concentration in the enriched air. As oxygen concentration increases, the amount of low-molecular-weight hydrocarbons involved in the oxidation process increases, and polycondensation reactions intensify. In high-temperature pitch, the content of highly condensed fractions (a and aa) increases at the same softening point.
Различия в свойствах пеков наиболее ощутимо проявляются в динамике газовыделения при нагревании.Differences in the properties of pitches are most noticeably manifested in the dynamics of gas evolution during heating.
Пек, полученный из среднетемпературного, при термодеструкции выделяет менее термостойкие углеводороды, которые, разлагаясь в газовой фазе, дают повышенный выход пеко-коксового газа.Pitch obtained from medium-temperature coal, during thermal destruction, releases less heat-resistant hydrocarbons, which, when decomposed in the gas phase, produce an increased yield of pitch-coke gas.
Краткое описание основ формирования технологической схемы и перечень блоков и узлов заявляемой нами установки представлены в табл. 3.A brief description of the principles of forming the process flow diagram and a list of blocks and units of the installation we are proposing are presented in Table 3.
Мы предлагаем следующий способ получения высокоплавкого электродного пека марки "В":We offer the following method for producing high-melting electrode pitch grade "B":
Способ получения высокоплавкого электродного пека марки "В", состоящий из стадий приема каменноугольной или пиролизной смолы, подготовки сырья к переработке - удалению воды и обессоливанию, нагрева сырья, первичной ректификации сырья, вакуумной ректификации отбензиненной смолы, превращения среднетемпературного пека в реакторах термоокисления и полимеризации колонного типа в пек необходимого качества, приема электродного пека марки В" и подачи его на ленточный охладитель-гранулятор, охлаждения пека на ленточном охладителе-грануляторе, абсорбции пекового дистиллята из паров газов окисления, полученных в реакторах термоокисления и полимеризации получения электродного пека марки "В", отличающийся тем, что в блоке реакторов полимеризации Р-101 и термоокисления Р-102 применяются изотермические реактора со встроенными теплообменными и перемешивающими устройствами, при этом оба реактора Р-101 и Р-102 могут использоваться как реакторы окисления с подводом воздуха в качестве окислительного агента в каждый из них с возможностью получения заданных качеств образующегося высокоплавкого электродного пека, имеет блок промывки каменноугольной или пиролизной смолы и ее фильтрации перед подачей на первичную ректификацию, имеет ректификационный узел, предназначенный для разделения потока смолы на товарные продукты, состоящий из двух колонн с подогревателями, циркуляционными и промывочными орошениями, воздушных холодильников с регуляторами вращения и жалюзями заводских укрытий, используется гидроэжекторная система создания вакуума, состоящая из гидроэжектора и сепаратора - разделителя на линии паров и жидкости после ректификационной колонны, используется система азотного дыхания, состоящая из системы подвода азота в реактора полимеризации и термоокисления и отвода азота для поддержания давлений в технологических аппаратах и выводом избытка азото -углеводородной среды на утилизацию в печь дожига, в качестве абсорбента для поглощения пекового дистиллята и отделения его от газов окисления используется поглотительная фракция 230-270°С - один из товарных продуктов установки, в связи с применением гидроциркуляционной системы создания вакуума и азотного дыхания выбросы углеводородов в атмосферу исключены.A method for producing high-melting grade "B" electrode pitch, consisting of the stages of receiving coal tar or pyrolysis resin, preparing raw materials for processing - removing water and desalting, heating the raw materials, primary rectification of the raw materials, vacuum rectification of the stripped resin, converting medium-temperature pitch in column-type thermal oxidation and polymerization reactors into pitch of the required quality, receiving grade "B" electrode pitch and feeding it to a belt cooler-granulator, cooling the pitch on the belt cooler-granulator, absorbing pitch distillate from the vapors of oxidation gases obtained in the thermal oxidation and polymerization reactors for producing grade "B" electrode pitch, characterized in that isothermal reactors with built-in heat exchange and mixing devices are used in the block of R-101 polymerization and R-102 thermal oxidation reactors, wherein both R-101 and R-102 reactors can be used as reactors oxidation with the supply of air as an oxidizing agent to each of them with the possibility of obtaining the specified qualities of the resulting high-melting electrode pitch, has a unit for washing coal tar or pyrolysis resin and filtering it before feeding it to the primary rectification, has a rectification unit designed to separate the resin flow into marketable products, consisting of two columns with heaters, circulation and washing irrigation, air coolers with rotation regulators and louvers of factory shelters, a hydro-ejector vacuum creation system is used, consisting of a hydro-ejector and a separator - a divider on the vapor and liquid line after the rectification column, a nitrogen breathing system is used, consisting of a system for supplying nitrogen to the polymerization and thermal oxidation reactor and removing nitrogen to maintain pressure in the process equipment and removing excess nitrogen-hydrocarbon medium for disposal in the afterburner, as an absorbent for absorbing pitch distillate and separating An absorption fraction of 230-270°C is used to remove oxidation gases - one of the plant's commercial products; due to the use of a hydrocirculation system for creating a vacuum and nitrogen breathing, hydrocarbon emissions into the atmosphere are excluded.
Данный способ отличается также тем, что:This method also differs in that:
- процесс полимеризации и термоокисления сырья в реакторе Р-101 осуществляют при температуре 280-380°С, избыточном давлении в реакторах в зависимости от качества сырьевого потока и необходимых товарных качеств готовой продукции в диапазоне 0,1-2,5 МПа, общем времени пребывания в зоне реакции в обоих реакторах Р-101 и Р-102 суммарно 6-20 часов с регулированием температурного профиля по высоте реакторов, для чего предусмотрены циркуляционные контуры теплоносителя/хладагента для снятия избыточного тепла реакции и подвода недостающего, что позволяет исключить неуправляемость процесса, удельном расходе воздуха 160-270 м на 1 т сырьевой смеси;- the process of polymerization and thermal oxidation of raw materials in the R-101 reactor is carried out at a temperature of 280-380°C, excess pressure in the reactors depending on the quality of the raw material flow and the required commercial qualities of the finished product in the range of 0.1-2.5 MPa, the total residence time in the reaction zone in both reactors R-101 and R-102 is 6-20 hours in total with regulation of the temperature profile along the height of the reactors, for which purpose circulation circuits of the coolant/coolant are provided to remove excess heat of reaction and supply the missing one, which allows to exclude uncontrollability of the process, specific air consumption of 160-270 m3 per 1 ton of raw material mixture;
- конструкция реакторов термоокисления и полимеризации позволяет направлять сырьевой поток как снизу вверх, так и сверху вниз, при этом подача потока сверху вниз и вывод термоокисленного продукта с низа реакторов позволяет исключить внутреннюю рециркуляцию реакционного потока и его неконтролируемое переокисление;- the design of thermal oxidation and polymerization reactors allows the feedstock flow to be directed both from the bottom up and from the top down, while feeding the flow from the top down and removing the thermally oxidized product from the bottom of the reactors eliminates internal recirculation of the reaction flow and its uncontrolled overoxidation;
- для получения качественного пека, пригодного для использования в качестве связующего в промышленности графитовых материалов, предусмотрен блок промывки каменноугольной или пиролизной смолы или их фракций и их фильтрация перед подачей на первичную ректификацию устанавливается вторая ступень самоочищающихся фильтров, производится качественное обезвоживание смолы и удаление механических примесей из грубодисперсных частиц, дополнительное качественное обезвоживание и удаление солей и кислот из смолы значительно снижает коррозию технологического оборудования и трубопроводов, а также предотвращает попадание продуктов коррозии в товарный продукт, чем обеспечивается длительная безаварийная работа технологического оборудования и товарное качество получаемой продукции;- to obtain high-quality pitch suitable for use as a binder in the graphite materials industry, a unit is provided for washing coal tar or pyrolysis resin or their fractions and filtering them before feeding them to primary rectification; a second stage of self-cleaning filters is installed, high-quality dehydration of the resin and removal of mechanical impurities from coarse particles is carried out, additional high-quality dehydration and removal of salts and acids from the resin significantly reduces corrosion of process equipment and pipelines, and also prevents the ingress of corrosion products into the commercial product, which ensures long-term trouble-free operation of the process equipment and commercial quality of the resulting products;
- отбензиненная каменноугольная или пиролизная смола после блока теплообмена, где нагревается до температуры 380-405°С, поступает в блок ректификации смолы для получения узких фракций, включающий две вакуумные ректификационные колонны с подогревателями, циркуляционными и промывочными орошениями, холодильниками и теплообменниками охлаждения паров фракций, вакуумную ректификационную колонну К-102 для получения II-й антраценовой фракции фр. 320-420°С и среднетемпературного пека фр. 420°С+ при давлении в колонне 250-350 мм рт.ст., температуре в верхней и кубовой части колонны 250-270°С и 290-340°С соответственно, и вакуумную ректификационную колонну К-103 для получения фенольной фракции фр. 170-210°С, нафталиновой фракции фр. 210-230°С, поглотительной фракции фр. 230-270°С и I-й антраценовой фракции фр. 280-360°С при давлении в колонне 100-250 мм рт.ст., температуре в верхней и кубовой части колонны 125-130°С и 250-280°С соответственно, использование вакуума в основных технологических колоннах снижает температуру нагрева, исключает потерю качества фракций за счет коксования и улучшает энергетические характеристики процесса;- stripped coal tar or pyrolysis resin after the heat exchange unit, where it is heated to a temperature of 380-405°C, enters the resin rectification unit to obtain narrow fractions, including two vacuum rectification columns with heaters, circulating and washing refluxes, refrigerators and heat exchangers for cooling the fraction vapors, a vacuum rectification column K-102 for obtaining the II anthracene fraction of fr. 320-420°C and medium-temperature pitch of fr. 420°C+ at a pressure in the column of 250-350 mm Hg, a temperature in the upper and bottom parts of the column of 250-270°C and 290-340°C, respectively, and a vacuum rectification column K-103 for obtaining a phenol fraction of fr. 170-210°C, naphthalene fraction fr. 210-230°C, absorption fraction fr. 230-270°C and 1st anthracene fraction fr. 280-360°C at a pressure in the column of 100-250 mm Hg, a temperature in the upper and bottom parts of the column of 125-130°C and 250-280°C, respectively, the use of vacuum in the main process columns reduces the heating temperature, eliminates the loss of quality of fractions due to coking and improves the energy characteristics of the process;
- для поддержания постоянства давления процесса ректификации отбензиненной смолы используется гидроэжекторная система создания вакуума, состоящая из гидроэжектора ЭЖ-101 и сепаратора С-103 - разделителя на линии паров и жидкости после ректификационной колонны К-103, после охлаждения в X-101 несконденсировавшиеся газы сепаратора С-102 с температурой 20-40°С и давлением 100-250 мм рт.ст. поступают на вход в камеру низкого давления гидроэжектора ЭЖ-101, где захватываются потоком активной жидкости, в качестве которой используется паровой конденсат из сепаратора С-102 и обессоленная вода, подаваемые циркуляционным насосом, и далее газожидкостная смесь поступает на разделение в сепаратор С-103, из которого дегазированный паровой конденсат как рабочий поток, поступающий на охлаждение в водяной холодильник X-102, а затем с нагнетания насосов активной жидкости подается на вход в камеру высокого давления гидроэжектора ЭЖ-101.- to maintain constant pressure in the distillation process of stripped resin, a hydro-ejector vacuum creation system is used, consisting of a hydro-ejector EZh-101 and a separator S-103 - a separator on the vapor and liquid line after the distillation column K-103, after cooling in X-101, the uncondensed gases of the separator S-102 with a temperature of 20-40°C and a pressure of 100-250 mm Hg. are fed to the input of the low-pressure chamber of the hydroejector EZh-101, where they are captured by the flow of active liquid, which is steam condensate from the separator S-102 and desalinated water supplied by the circulation pump, and then the gas-liquid mixture is fed for separation to the separator S-103, from which the degassed steam condensate as a working flow, fed for cooling to the water cooler X-102, and then from the discharge of the active liquid pumps is fed to the input of the high-pressure chamber of the hydroejector EZh-101.
состоящая из блока приема каменноугольной или пиролизной смолы или их фракций, блока теплообмена, блока подготовки смолы к переработке 8 - удалению воды и обессоливанию, блока 10 нагрева сырья и поддержания температуры в ректификационных колоннах, аппаратах и трубопроводах, блока первичной ректификации сырья 9, блока вакуумной ректификации отбензиненной смолы 11, блока реакторов полимеризации и термоокисления сырья 12, состоящего из реакторов Р-101 и Р-102, узлов подвода и снятия тепла, перемешивания, блока поддержания постоянства температуры и нагрева технологических трубопроводов и насосов, перекачивающих смолу и пеки, системы создания вакуума, узла приема электродного пека марки "В" и подачи его на ленточный охладитель-гранулятор, ленточного охладителя-гранулятора, системы азотного дыхания и улавливания паров азото-углеводородной среды, системы охлаждения и абсорбции пекового дистиллята из паров газов окисления из реакторов полимеризации и термоокисления получения электродного пека марки "В", контура высокотемпературного масляного теплоносителя, контура обеспечения обогрева технологических аппаратов, трубопроводов и насосного оборудования, технологической печи для нагрева отбензиненной смолы, аппаратов воздушного охлаждения для охлаждения технологических потоков, отличающаяся тем, что в ректификационной колонне в блоке реакторов полимеризации и окисления сырья применяются изотермические реактора, присутствует блок промывки каменноугольной или пиролизной смолы и их фильтрации перед подачей на первичную ректификацию, имеется ректификационный узел, предназначенный для разделения реакционного потока на промежуточные и товарные продукты, состоящий из двух вакуумных колонн с подогревателями, циркуляционными и промывочными орошениями, воздушных холодильников с регуляторами вращения и жалюзи заводских укрытий, содержит гидроэжекторную систему создания вакуума, состоящую из гидроэжектора и сепаратора-разделителя на линии паров и жидкости после ректификационной колонны, систему азотного дыхания, которая состоит из системы подвода азота в реакторы полимеризации и термоокисления и отвода азота для поддержания давлений в технологических аппаратах и выводом избытка азото-углеводородной среды на утилизацию в блок 15 печи дожига ПД-104, дооборудованную конвекционной камерой для нагрева с использованием избыточного тепла дымовых газов в ней воздуха, подаваемого в нее через змеевики - подогреватели на окисление пека в реакторах Р-101 и Р-102, в качестве абсорбента для поглощения пекового дистиллята и отделения его от газов окисления используется поглотительная фракция 230-270?С - один из товарных продуктов установки, содержит абсорбционную колонну К-104 и сепаратор С-104 для улавливания остатков жидкости - смеси пекового дистиллята и поглотительной фракции, блок приема и гранулирования высокоплавкого электродного пека марки "В" 13, при этом блок теплообмена для нагрева отбензиненной смолы 10 расположен перед блок вакуумной ректификации 11 отбензиненной каменноугольной или пиролизной смолы, при этом блок подготовки смолы 8 выполнен с возможностью подачи в него сырьевой каменноугольной или пиролизной смолы или их фракций потоком А и свежей воды потоком Б, и удаления коррозионных компонентов и воды из каменноугольной или пиролизной смолы или их фракций на очистные сооружения потоком В; блок первичной ректификации смолы 9 выполнен с возможностью подачи в него нагретой подготовленной смолы или ее фракций потоком Г и отделения легкой фракции фр. 80-170?С потоком Д; блок теплообмена 10 выполнен с возможностью подачи в него отбензиненной каменноугольной или пиролизной смолы потоком Е и нагрева до температуры 380-405?С; блок ректификации каменноугольной или пиролизной смолы 11 выполнен с возможностью получения узких фракций - I-й антраценовой фракции фр. 280-360?С поток К, II-й антраценовой фракции фр. 320-420?С поток Л, фенольной фракции фр. 170-210?С поток З, нафталиновой фракции фр. 210-230?С поток И, поглотительной фракции фр. 230-270?С поток М и среднетемпературного пека фр. 420?С поток О; термоокислительный реактор Р-101 блока реакторов полимеризации и термоокисления 12 выполнен с возможностью приема из блока вакуумной ректификации 11 среднетемпературного пека потоком О и последующей подачи на термоокислительную полимеризацию в температурном интервале 280-380?С; реактор Р-101 выполнен с возможностью движения потока среднетемпературного пека фр. 420?С сверху вниз, блок печи дожига ПД-104 15 выполнен с возможностью подачи воздуха с температурой более 300?С потоком У, нагнетаемым воздушными компрессорами, противотоком в реактор Р-101, реактор Р-101 выполнен с возможностью окисления среднетемпературного пека воздухом в интервале температур 280?С - начало, 340-365?С - оптимальные температуры для окисления и термополимеризации пека, реактор Р-101 также выполнен с возможностью поддержания избыточного давления в диапазоне от 0,1 до 2,5 МПа в зоне реакции в зависимости от качества сырьевого потока и необходимых товарных качеств готовой продукции, реактор термоокислительной полимеризации второй ступени Р-102 выполнен с возможностью приема потока термоокисленного полимеризата с температурой 310-395?С из реактора Р-101 и последующего окисления среднетемпературного пека воздухом при средней температуре в реакторе Р-102 340-370?С, реактор Р-102 выполнен с возможностью поддержания избыточного давления в диапазоне от 0,1 до 2,5 Мпа в зависимости от качества сырьевого потока и необходимых товарных качеств готовой продукции; абсорбционная колонна блока охлаждения и абсорбции паров газов окисления из реакторов получения электродного пека марки "В" 14 выполнена с возможностью приема парогазовой смеси с парами пекового дистиллята потоком С из реакторов блока реакторов полимеризации и термоокисления 12, блок 14 выполнен с возможностью приема поглотительной фракции фр. 230-270?С потоком Н для обновления состава абсорбента; низ абсорбционной колонны К-104 блока 14 выполнен с возможностью выведения пекового дистиллята фр. 260-420?С вместе с поглотительным маслом потоком Ф насосом без разделения постепенно после охлаждения, с частичным возвратом в абсорбционную колонну К-104, и выводом избытка в парк, верх абсорбционной колонны К-104 выполнен с возможностью отведения газов окисления с температурой до 130?С в сепаратор С-104 для улавливания остатков жидкости - смеси пекового дистиллята и поглотительной фракции, печь дожига ПД-104 блока 15 выполнена с возможностью сжигания смеси пекового дистиллята и поглотительной фракции; блок приема и гранулирования высокоплавкого электродного пека марки "В" 13 выполнен с возможностью подачи полученного электродного пека марки "В" потоком П снизу реактора Р-102 блока реакторов полимеризации и термоокисления 12 через емкость-выдерживатель Е-103 в жидком состоянии с температурой 180-200?С, для охлаждения до температуры окружающей среды, а также гранулирования и подачи на фасовку в тару с последующим взвешиванием потоком Р.consisting of a unit for receiving coal tar or pyrolysis tar or their fractions, a heat exchange unit, a unit for preparing the tar for processing 8 - removing water and desalting, a unit 10 for heating the raw material and maintaining the temperature in the distillation columns, apparatuses and pipelines, a unit for primary rectification of raw materials 9, a unit for vacuum rectification of stripped tar 11, a unit for polymerization and thermal oxidation of raw materials 12, consisting of reactors R-101 and R-102, units for supplying and removing heat, mixing, a unit for maintaining a constant temperature and heating the process pipelines and pumps pumping tar and pitch, a vacuum creation system, a unit for receiving grade "B" electrode pitch and feeding it to a belt cooler-granulator, a belt cooler-granulator, a nitrogen breathing system and the capture of vapors of a nitrogen-hydrocarbon environment, a system for cooling and absorption of pitch distillate from vapors of oxidation gases from polymerization and thermal oxidation reactors for obtaining grade "B" electrode pitch, a high-temperature oil coolant circuit, a circuit for providing heating for process apparatuses, pipelines and pumping equipment, a process furnace for heating stripped resin, air cooling devices for cooling process flows, characterized in that isothermal reactors are used in the distillation column in the block of reactors for polymerization and oxidation of raw materials, there is a unit for washing coal or pyrolysis resin and filtering them before feeding them to primary distillation, there is a distillation unit designed to separate the reaction stream into intermediate and commercial products, consisting of two vacuum columns with heaters, circulation and washing irrigation, air coolers with rotation regulators and louvers for plant shelters, contains a hydro-ejector vacuum creation system consisting of a hydro-ejector and a separator-divider on the vapor and liquid line after the distillation column, a nitrogen breathing system, which consists of a system for supplying nitrogen to the polymerization and thermal oxidation reactors and removing nitrogen to maintain pressure in the process equipment and removing excess nitrogen-hydrocarbon medium for disposal in block 15 of the PD-104 afterburner, additionally equipped with a convection chamber for heating, using excess heat from the flue gases in it, the air supplied to it through coil heaters for pitch oxidation in the R-101 and R-102 reactors, an absorption fraction of 230-270?C is used as an absorbent for absorbing pitch distillate and separating it from oxidation gases - one of the commercial products of the plant, contains an absorption column K-104 and a separator C-104 for capturing residual liquid - a mixture of pitch distillate and absorption fraction, a unit for receiving and granulating high-melting electrode pitch of grade "B" 13, while the heat exchange unit for heating the stripped coal tar or pyrolysis tar vacuum rectification unit 11 is located in front of the stripped coal tar or pyrolysis tar vacuum rectification unit 11, wherein the resin preparation unit 8 is configured to feed raw coal tar or pyrolysis tar or their fractions into it by stream A and fresh water by stream B, and to remove corrosive components and water from the coal tar or pyrolysis tar or their fractions to treatment facilities by stream B; the resin primary rectification unit 9 is configured to feed heated prepared tar or its fractions into it by stream G and to separate the light fraction of 80-170°C by stream D; the heat exchange unit 10 is configured to feed stripped coal tar or pyrolysis tar into it by stream E and to heat it to a temperature of 380-405°C; the coal tar or pyrolysis resin rectification unit 11 is configured to produce narrow fractions - the 1st anthracene fraction fr. 280-360°C stream K, the 2nd anthracene fraction fr. 320-420°C stream L, the phenol fraction fr. 170-210°C stream Z, the naphthalene fraction fr. 210-230°C stream I, the absorption fraction fr. 230-270°C stream M and the medium-temperature pitch fr. 420°C stream O; the thermal-oxidative reactor R-101 of the polymerization and thermal-oxidation reactor unit 12 is configured to receive medium-temperature pitch from the vacuum rectification unit 11 via stream O and then feed it to thermal-oxidative polymerization in the temperature range of 280-380°C; The R-101 reactor is designed to allow movement of a medium-temperature pitch flow. 420?C from top to bottom, the PD-104 15 afterburner unit is configured to supply air with a temperature of more than 300?C by flow U, pumped by air compressors, countercurrently into the R-101 reactor, the R-101 reactor is configured to oxidize medium-temperature pitch with air in the temperature range of 280?C - start, 340-365?C - optimal temperatures for oxidation and thermal polymerization of pitch, the R-101 reactor is also configured to maintain excess pressure in the range from 0.1 to 2.5 MPa in the reaction zone depending on the quality of the raw material stream and the required commercial qualities of the finished product, the second-stage thermal-oxidative polymerization reactor R-102 is configured to receive a stream of thermally oxidized polymerizate with a temperature of 310-395?C from the R-101 reactor and subsequent oxidation of medium-temperature pitch with air at an average temperature in the R-102 reactor 340-370?C, the R-102 reactor is configured to maintain excess pressure in the range from 0.1 to 2.5 MPa depending on the quality of the feedstock stream and the required commercial qualities of the finished product; the absorption column of the unit for cooling and absorbing oxidation gas vapors from the reactors for producing grade "B" electrode pitch 14 is configured to receive a vapor-gas mixture with pitch distillate vapors by stream C from the reactors of the polymerization and thermal oxidation reactor unit 12, unit 14 is configured to receive the absorption fraction of fr. 230-270?C by stream H to refresh the absorbent composition; the bottom of the absorption column K-104 of unit 14 is configured to remove pitch distillate of fr. 260-420?C together with the absorption oil by the F stream by the pump without separation gradually after cooling, with a partial return to the K-104 absorption column, and the removal of the excess into the park, the top of the K-104 absorption column is designed with the possibility of removing oxidation gases with a temperature of up to 130?C into the S-104 separator for capturing the remaining liquid - a mixture of pitch distillate and absorption fraction, the PD-104 afterburner of block 15 is designed with the possibility of burning a mixture of pitch distillate and absorption fraction; The unit for receiving and granulating high-melting electrode pitch of grade "B" 13 is designed with the possibility of feeding the obtained electrode pitch of grade "B" by flow P from the bottom of the reactor R-102 of the polymerization and thermal oxidation reactor unit 12 through the holding tank E-103 in a liquid state with a temperature of 180-200°C, for cooling to the ambient temperature, as well as granulation and feeding for packaging into containers with subsequent weighing by flow P.
Преимущества заявляемой схемы установки получения электродного пека марки "В" следующие:The advantages of the claimed installation scheme for producing grade "B" electrode pitch are as follows:
а) дополнительное качественное обезвоживание и удаление солей и кислот из смолы значительно снижает коррозию технологического оборудования и трубопроводов, а также предотвращает попадание продуктов коррозии в товарный продукт, чем обеспечивается длительная безаварийная работа технологического оборудования и товарное качество получаемой продукции;a) additional high-quality dehydration and removal of salts and acids from the resin significantly reduces corrosion of process equipment and pipelines, and also prevents corrosion products from entering the finished product, thereby ensuring long-term trouble-free operation of the process equipment and the commercial quality of the resulting product;
б) основная ректификационная колонна разделена на две секции; первая секция предназначена для исчерпывающего отделения легких компонентов от среднетемпературного пека и вывода боковым погоном II-й антраценовой фракции, во второй секции происходит деление на узкие фракции.b) the main distillation column is divided into two sections; the first section is designed for the exhaustive separation of light components from the medium-temperature pitch and the removal of the second anthracene fraction as a side stream; in the second section, separation into narrow fractions occurs.
Основная ректификационная колонна работает с применением вакуума, что позволяет снизить затраты тепла для ведения процесса, увеличивается выход высококипящих фракций, снижается степень термического воздействия на пек и, как следствие, коксование печного оборудования, основной ректификационной колонны и оборудования, связанного с ними;The main distillation column operates using a vacuum, which reduces heat consumption for the process, increases the yield of high-boiling fractions, reduces the degree of thermal impact on the pitch and, as a consequence, the coking of the furnace equipment, the main distillation column and the equipment associated with them;
в) сосредоточение максимального количества от ресурсов в смоле нафталина в нафталиновой фракции за счет подвода дополнительного тепла путем циркуляции части поглотительной фракции через отдельную трубчатку в печи;c) concentration of the maximum amount of resources in naphthalene resin in the naphthalene fraction by supplying additional heat by circulating part of the absorption fraction through a separate tube in the furnace;
г) регенерация тепла отводящих из колонн продуктов, что повышает КПД печей и уменьшает расход газа на подогрев смолы;d) regeneration of heat from products removed from the columns, which increases the efficiency of the furnaces and reduces gas consumption for heating the resin;
д) поддержание необходимого вакуума позволяет получать пек с заданными свойствами.d) maintaining the required vacuum allows obtaining pitch with the specified properties.
Принципиальная технологическая схема установки получения высокоплавкого электродного пека марки "В" по нашему изобретению приведена на фиг. 2, где блоки и потоки обозначены так, как указано выше.The basic flow chart of the plant for producing high-melting electrode pitch grade "B" according to our invention is shown in Fig. 2, where the blocks and flows are designated as indicated above.
Установка работает следующим образом:The installation works as follows:
сырьевая каменноугольная или пиролизная смола или их фракции потоком А и свежая вода потоком Б поступают в блок подготовки смолы 8, где происходит удаление воды и коррозионных компонентов из каменноугольной или пиролизной смолы или их фракций (поток В). Нагретая подготовленная смола потоком Г подается в блок первичной ректификации 9, где отделяют легкую фракцию (фр. 80-70°С) Д. Далее отбензиненная смола потоком Е направляется в блок теплообмена 10, где нагревается до температуры 380-405°С и поступает в блок ректификации каменноугольной смолы 11 для получения узких фракций (I-й антраценовой фракции (фр. 280-360°С - поток К), II-й антраценовой фракции (фр. 320-420°С - поток Л), фенольной фракции (фр. 170-210°С -поток 3), нафталиновой фракции (фр. 210-230°С - поток И), поглотительной фракции (фр. 230-270°С - потоки М, Н) и среднетемпературного пека (поток О).raw coal tar or pyrolysis resin or their fractions in stream A and fresh water in stream B enter the resin preparation unit 8, where water and corrosive components are removed from the coal tar or pyrolysis resin or their fractions (stream B). The heated prepared resin is fed by stream G to the primary rectification block 9, where the light fraction (fraction 80-70°C) D is separated. Then the stripped resin is sent by stream E to the heat exchange block 10, where it is heated to a temperature of 380-405°C and fed to the coal tar rectification block 11 to obtain narrow fractions (the 1st anthracene fraction (fraction 280-360°C - stream K), the 2nd anthracene fraction (fraction 320-420°C - stream L), the phenol fraction (fraction 170-210°C - stream 3), the naphthalene fraction (fraction 210-230°C - stream I), the absorption fraction (fraction 230-270°C - streams M, H) and medium-temperature pitch (stream O).
Из блока вакуумной ректификации 11 среднетемпературный пек потоком О подается на термоокислительную полимеризацию в температурном интервале 280-380°С в термоокислительный реактор Р-101 блока реакторов полимеризации и термоокисления 12. В реакторе Р-101 поток среднетемпературного пека О движется сверху вниз, а навстречу ему (противотоком) из блока печи дожига ПД-104 блока 15 с температурой более 300°С подается воздух потоком У, нагнетаемый воздушными компрессорами.From the vacuum rectification unit 11, the medium-temperature pitch is fed by the O flow for thermal-oxidative polymerization in the temperature range of 280-380°C into the thermal-oxidative reactor R-101 of the polymerization and thermal-oxidation reactor block 12. In the R-101 reactor, the medium-temperature pitch O flow moves from top to bottom, and towards it (counter-current) from the PD-104 afterburner block 15, air is fed by the U flow with a temperature of more than 300°C, pumped by air compressors.
Окисление среднетемпературного пека воздухом в реакторе Р-101 происходит в интервале температур 280°С - начало, 340-365°С - оптимальная температура для окисления и термополимеризации пека. Давление (избыточное) в зоне реакции в зависимости от качества сырьевого потока и необходимых товарных качеств готовой продукции составляет от 0,1 до 2,5 МПа.Oxidation of medium-temperature pitch with air in the R-101 reactor occurs within a temperature range of 280°C (initially), with 340-365°C being the optimal temperature for pitch oxidation and thermal polymerization. The excess pressure in the reaction zone ranges from 0.1 to 2.5 MPa, depending on the quality of the feedstock and the desired commercial qualities of the finished product.
Из реактора Р-101 поток термоокисленного полимеризата с температурой 310-395°С (в зависимости от начальной температуры потока сырья) перетекает в реактор термоокислительной полимеризации второй ступени Р-102.From reactor R-101, the stream of thermally oxidized polymerizate with a temperature of 310-395°C (depending on the initial temperature of the feedstock stream) flows into the second-stage thermal-oxidative polymerization reactor R-102.
Окисление среднетемпературного пека воздухом происходит при средней температуре в реакторе Р-102 340-370°С. Избыточное давление в реакторе в зависимости от качества сырьевого потока и необходимых товарных качеств готовой продукции проходит в диапазоне от 0,1 до 2,5 МПа.Oxidation of medium-temperature pitch with air occurs at an average temperature of 340-370°C in the R-102 reactor. The excess pressure in the reactor ranges from 0.1 to 2.5 MPa, depending on the quality of the feedstock and the required commercial qualities of the finished product.
Парогазовая смесь с парами пекового дистиллята потоком С из реакторов блока реакторов полимеризации и термоокисления 12 поступает в абсорбционную колонну блока охлаждения и абсорбции паров газов окисления блока 15 из реакторов получения электродного пека марки "В" блока 12. Для обновления состава абсорбента в абсорбционную колонну К-104 блока 14 потоком Н подается поглотительная фракция (поглотительное масло - фракция 230-270°С).The steam-gas mixture with pitch distillate vapors by stream C from the reactors of the polymerization and thermal oxidation reactor block 12 enters the absorption column of the cooling and absorption unit for oxidation gas vapors of block 15 from the reactors for obtaining grade "B" electrode pitch of block 12. To renew the composition of the absorbent, an absorption fraction (absorption oil - fraction 230-270°C) is fed into the absorption column K-104 of block 14 by stream H.
При смешении пекового дистиллята и поглотительного масла получается единая фракция пекового дистиллята, так как пековый дистиллят хорошо смешивается с каменноугольными и пиролизными маслами. Таким образом абсорбентом является смесевая фракция пекового дистиллята и поглотительного масла.When pitch distillate and absorbent oil are mixed, a single fraction of pitch distillate is obtained, as pitch distillate mixes well with coal and pyrolysis oils. Thus, the absorbent is a mixed fraction of pitch distillate and absorbent oil.
Из блока 14 снизу абсорбционной колонны К-104 пековый дистиллят (фракция 260-420°С) вместе с поглотительным маслом потоком Ф насосом без разделения постепенно после охлаждения частично возвращаются на первую тарелку абсорбционной колонны К-104, избыток выводится в парк, газы окисления с температурой до 130°С с верха абсорбционной колонны К-104 поступают в сепаратор С-104 для улавливания остатков жидкости (смеси пекового дистиллята и поглотительного мала), далее поступают на сжигание в печь дожига ПД-104 блока 15.From block 14, from the bottom of the absorption column K-104, the pitch distillate (fraction 260-420°C) together with the absorption oil in flow F are gradually and partially returned to the first plate of the absorption column K-104 by the pump without separation after cooling, the excess is discharged into the park, oxidation gases with a temperature of up to 130°C from the top of the absorption column K-104 are fed to the separator S-104 to capture the remaining liquid (a mixture of pitch distillate and absorption oil), then they are fed for combustion in the afterburner PD-104 of block 15.
Полученный высокоплавкий электродный пек марки "В" потоком П снизу реактора Р-102 блока 12 реакторов полимеризации и термоокисления через емкость - выдерживатель Е-103 в жидком состоянии с температурой 180-200°С поступает в блок 13 приема и гранулирования высокоплавкого электродного пека марки "В", где охлаждается до температуры окружающей среды, гранулируется и подается на фасовку в тару с последующим взвешиванием.The obtained high-melting electrode pitch of grade "B" is fed by flow P from the bottom of reactor R-102 of block 12 of polymerization and thermal oxidation reactors through holding tank E-103 in a liquid state with a temperature of 180-200°C to block 13 for receiving and granulating high-melting electrode pitch of grade "B", where it is cooled to ambient temperature, granulated and fed for packaging into containers with subsequent weighing.
Технологическая схема атмосферно - вакуумной установки обеспечивает:The technological scheme of the atmospheric-vacuum installation ensures:
• Нагрев сырой каменноугольной или пиролизной смолы в теплообменниках за счет тепла фракций и пека.• Heating of raw coal tar or pyrolysis tar in heat exchangers using the heat of fractions and pitch.
• Отделение на первом этапе легкой фракции и воды.• Separation of the light fraction and water at the first stage.
Нагрев обезвоженной смолы в печи с последующей подачей на фракционирование в основную вакуумную ректификационную колонну.Heating of dehydrated resin in a furnace and subsequent feeding to the main vacuum distillation column for fractionation.
В основной ректификационной колонне, разделенной на две секции, в первой секции происходит исчерпывающее отделение легких компонентов от среднетемпературного пека и вывод боковым погоном II-й антраценовой фракции, во второй секции происходит деление на узкие фракции.In the main distillation column, divided into two sections, in the first section, the light components are completely separated from the medium-temperature pitch and the second anthracene fraction is removed as a side stream; in the second section, separation into narrow fractions occurs.
Такая организация технологического процесса позволяет:This organization of the technological process allows:
а) регенерировать тепло отводящих из колонн продуктов, что повышает КПД печей и уменьшает расход газа на подогрев смолы;a) regenerate the heat of the products removed from the columns, which increases the efficiency of the furnaces and reduces gas consumption for heating the resin;
б) получать более высокое качество фракций и пека;b) obtain higher quality fractions and pitch;
в) сосредоточить в смоле максимальное количество от ресурсов нафталина в нафталиновой фракции за счет подвода дополнительного тепла путем циркуляции части поглотительной фракции через отдельную трубчатку в печи;c) concentrate in the resin the maximum amount of naphthalene resources in the naphthalene fraction by supplying additional heat by circulating part of the absorption fraction through a separate tube in the furnace;
г) поддержание необходимого вакуума позволяет получать пек с заданными свойствами;d) maintaining the required vacuum allows obtaining pitch with specified properties;
д) блок подготовки смолы - блок промывки каменноугольной или пиролизной смолы или их фракций - обеспечивает дополнительное качественное обезвоживание и удаление солей и кислот из смолы, что значительно снижает коррозию технологического оборудования и трубопроводов, а также предотвращает попадание продуктов коррозии в товарный продукт, чем обеспечивается длительная безаварийная работа технологического оборудования и товарное качество получаемой продукции.d) resin preparation unit - a unit for washing coal tar or pyrolysis resin or their fractions - provides additional high-quality dehydration and removal of salts and acids from the resin, which significantly reduces corrosion of process equipment and pipelines, and also prevents the penetration of corrosion products into the commercial product, thereby ensuring long-term trouble-free operation of the process equipment and the commercial quality of the resulting product.
Предлагаемая нами технология получения высокоплавкого электродного пека марки "В" из каменноугольной или пиролизной смолы или их фракций (среднетемпературного пека) позволяет существенно улучшить экологические характеристики данного процесса и свести выбросы вредных веществ в атмосферу практически до нулевых значений за счет следующих используемых нами в процессе операций:Our proposed technology for producing high-melting grade "B" electrode pitch from coal tar or pyrolysis resin or their fractions (medium-temperature pitch) allows for significant improvements in the environmental performance of this process and reduces emissions of harmful substances into the atmosphere to virtually zero values due to the following operations used in the process:
- в связи с применением гидроциркуляционной системы создания вакуума в ректификационных колоннах, вместо традиционно применяемых в аналогичных случаях паровых эжекторов, и азотного дыхания, выбросы водяного пара и углеводородов в атмосферу практически исключены;- due to the use of a hydrocirculation system for creating a vacuum in distillation columns, instead of steam ejectors traditionally used in similar cases, and nitrogen breathing, emissions of water vapor and hydrocarbons into the atmosphere are practically eliminated;
- использование воздушных холодильников с регуляторами вращения и жалюзями заводских укрытий для исключения застывания продуктов в трубах холодильников вместо водяных исключает использование большого количества оборотной воды;- the use of air coolers with rotation regulators and factory-made shutters to prevent the freezing of products in the cooler pipes instead of water ones eliminates the use of large quantities of recycled water;
- все образующиеся в процессе газообразные углеводороды направляются в печь дожига и подвергаются полному сгоранию;- all gaseous hydrocarbons formed during the process are sent to the afterburner and undergo complete combustion;
- в процессе предлагается использовать сухую фасовку электродного пека с использованием ленточного охладителя, что исключает использование "мокрых" операций и образование жидких стоков на данной стадии.- the process proposes to use dry packaging of electrode pitch using a belt cooler, which eliminates the use of "wet" operations and the formation of liquid effluents at this stage.
Предлагаемая нами технология получения высокоплавкого электродного пека марки "В" из каменноугольной или пиролизной смолы или их фракций (среднетемпературного пека) позволяет существенно улучшить экологические характеристики данного процесса и свести выбросы вредных веществ в атмосферу практически до нулевых значений за счет следующих используемых нами в процессе операций:Our proposed technology for producing high-melting grade "B" electrode pitch from coal tar or pyrolysis resin or their fractions (medium-temperature pitch) allows for significant improvements in the environmental performance of this process and reduces emissions of harmful substances into the atmosphere to virtually zero values due to the following operations used in the process:
- в связи с применением гидроциркуляционной системы создания вакуума в ректификационных колоннах, вместо традиционно применяемых в аналогичных случаях паровых эжекторов, и азотного дыхания, выбросы водяного пара и углеводородов в атмосферу практически исключены;- due to the use of a hydrocirculation system for creating a vacuum in distillation columns, instead of steam ejectors traditionally used in similar cases, and nitrogen breathing, emissions of water vapor and hydrocarbons into the atmosphere are practically eliminated;
- использование воздушных холодильников с регуляторами вращения и жалюзями заводских укрытий для исключения застывание продуктов в трубах холодильников вместо водяных исключает использование большого количества оборотной воды;- the use of air coolers with rotation regulators and shutters of factory covers to prevent the solidification of products in the cooler pipes instead of water ones eliminates the use of a large amount of recycled water;
- все образующиеся в процессе газообразные углеводороды направляются в печь дожига и подвергаются полному сгоранию;- all gaseous hydrocarbons formed during the process are sent to the afterburner and undergo complete combustion;
- в процессе предлагается использовать сухую фасовку электродного пека с использованием ленточного охладителя, что исключает использование "мокрых" операций и образование жидких стоков на данной стадии.- the process proposes to use dry packaging of electrode pitch using a belt cooler, which eliminates the use of "wet" operations and the formation of liquid effluents at this stage.
Были проведены три технологических опыта, характеризующие заявляемые технологические параметры процесса термоокислительной полимеризации среднетемпературного пека (фракция 420°С+).Three technological experiments were carried out to characterize the declared technological parameters of the process of thermal-oxidative polymerization of medium-temperature pitch (fraction 420°C+).
Эксперименты по превращению исходного сырья (среднетемпературного каменноугольного пека) проводили на лабораторной установке, схема которой приведена на фиг. 3.Experiments on the conversion of the feedstock (medium-temperature coal tar pitch) were carried out on a laboratory setup, the diagram of which is shown in Fig. 3.
Описание и принцип работы лабораторной установки.Description and operating principle of the laboratory setup.
Исходное сырье (среднетемпературный каменноугольный или пиролизный пек, фракция 420°С+) из сырьевой емкости Е1 с мешалкой и обогревом (позиция (поз. 1 на фиг. 3) подается дозирующим плунжерным насосом НДП (поз. 8) в печь для нагрева сырья Ш (поз. 1/1). Температура в емкости Е1 (поз. 1) поддерживается в интервале 120-150°С посредством электрического обогрева. Уровень сырья в емкости Е1 (поз. 1) определяется по положению поплавка. Сырье перемешивается винтовой мешалкой при помощи электродвигателя Эд1 (поз. 21) для равномерного распределения температуры.The feedstock (medium-temperature coal tar or pyrolysis pitch, fraction 420°C+) from the feedstock tank E1 with a stirrer and heater (position (pos. 1 in Fig. 3) is fed by a metering plunger pump NDP (pos. 8) into the feedstock heating furnace Ш (pos. 1/1). The temperature in tank E1 (pos. 1) is maintained in the range of 120-150°C by means of electric heating. The feedstock level in tank E1 (pos. 1) is determined by the position of the float. The feedstock is stirred by a screw stirrer using an electric motor Ed1 (pos. 21) for uniform temperature distribution.
Рабочая часть насоса НДП (поз. 8) и соединительные трубопроводы также обогреваются во избежание застывания сырья на этом участке технологической схемы. Трехходовой шаровой кран КШТ1 (поз. 19) предназначен для перекрывания поступления сырья к насосу НДП (поз. 8) и слива сырья из установки. Игольчатый вентиль Вт8 (поз. 15) предназначен для сброса давления на линии нагнетания дозирующего насоса. Давление на этом участке определяется датчиком давления. В случае повышения давления на линии нагнетания насоса НДП (поз. 8) происходит его отключение.The working section of the NDP pump (item 8) and connecting pipelines are also heated to prevent raw material solidification in this section of the process flow. The KShT1 three-way ball valve (item 19) is designed to shut off the raw material supply to the NDP pump (item 8) and drain it from the unit. The VT8 needle valve (item 15) is designed to relieve pressure in the discharge line of the metering pump. The pressure in this section is determined by a pressure sensor. If the pressure in the discharge line of the NDP pump (item 8) increases, it is shut off.
В печи для сырья П1 (поз. 1/1) сырье (среднетемпературный каменноугольный или пиролизный пек) нагревается до температуры процесса (280-380°С). Во избежание коксообразования на стенках печи и равномерного распределения температуры сырье перемешивается мешалкой при помощи электродвигателя Эд2 (поз. 22). Далее нагретое сырье поступает в реактор Р (поз. 2), где протекают процессы полимеризации и термоокисления пека. Реактор снабжен электрообогревом для поддержания температуры процесса 280-380°С. Уровень жидкой фазы в реакторе регулируется с помощью игольчатого вентиля Вт2 (поз. 12) по положению поплавка.In the feed furnace P1 (item 1/1), the feedstock (medium-temperature coal tar or pyrolysis pitch) is heated to the process temperature (280-380°C). To prevent coke formation on the furnace walls and to ensure uniform temperature distribution, the feedstock is stirred by a stirrer using an electric motor Ed2 (item 22). The heated feedstock then enters the reactor R (item 2), where the processes of pitch polymerization and thermal oxidation occur. The reactor is equipped with electric heating to maintain the process temperature at 280-380°C. The liquid phase level in the reactor is regulated by the position of the float using the needle valve Vt2 (item 12).
В нижней части реактора предусмотрено барботирующее устройство для подачи газа, которое представляет из себя кольцо с отверстиями диаметром 0,5 мм. Во время прогрева установки и выхода на рабочий режим из баллона Б1 (поз. 18) по линии подачи газа поступает азот. После выхода на режим вместо азота из баллона Б2 (поз. 18) подается или не подается воздух.The bottom of the reactor is equipped with a gas bubbling device, a ring with 0.5 mm diameter holes. During the unit's warm-up and ramp-up to operating mode, nitrogen is supplied from cylinder B1 (item 18) through the gas supply line. After the reactor reaches operating mode, air may or may not be supplied from cylinder B2 (item 18) instead of nitrogen.
Количество дозируемого воздуха и азота определяется по ротаметрам и регулируется с помощью вентилей Вт4 (поз. 17) и Вт5 (поз. 17) (по схеме указаны только ВТ4 и ВТ5). Трехходовой шаровой кран КШТ2 (поз. 20) используется для переключения подачи азота и воздуха из баллонов Б1 (поз. 18) и Б2 (поз. 18) в реактор. По линии газ поступает в печь для нагрева газов П2 (поз. 1/2). Температура в печи П2 (поз. 1/2) поддерживается электрическим обогревом до необходимой температуры (максимальная необходимая температура подаваемого в реактор воздуха - 400°С), давление в печи контролируется по манометру. Температура во всех аппаратах технологической схемы определяется с помощью термопар.The amount of metered air and nitrogen is determined by rotameters and regulated by valves Vt4 (item 17) and Vt5 (item 17) (only Vt4 and Vt5 are indicated in the diagram). Three-way ball valve KShT2 (item 20) is used to switch the supply of nitrogen and air from cylinders B1 (item 18) and B2 (item 18) to the reactor. The gas is supplied through the line to the furnace for heating gases P2 (item 1/2). The temperature in furnace P2 (item 1/2) is maintained by electric heating to the required temperature (the maximum required temperature of air supplied to the reactor is 400°C), the pressure in the furnace is controlled by a pressure gauge. The temperature in all devices of the process flow diagram is determined by thermocouples.
Для регулирования давления в реакторе Р (поз. 2) используется клапан Кл1 (поз. 13) и датчик давления (не указано на схеме). На выходе клапана стоит конденсатор К2 (поз. 7), где поступающие пары светлых фракций (пековый дистиллят) конденсируются. После конденсации пековый дистиллят поступают в теплообменник Т2 (поз. 6), где охлаждается проточной водой. Газы окисления и азот поступают в сепаратор С (поз. 3), где происходит их отделение от части пекового дистиллята, поступившего в сепаратор вместе с газами.To regulate the pressure in reactor P (item 2), valve Kl1 (item 13) and a pressure sensor (not shown in the diagram) are used. At the valve outlet is condenser K2 (item 7), where the incoming light fraction vapors (pitch distillate) are condensed. After condensation, the pitch distillate enters heat exchanger T2 (item 6), where it is cooled with running water. Oxidation gases and nitrogen enter separator C (item 3), where they are separated from the portion of the pitch distillate that entered the separator along with the gases.
Далее газы окисления и азот проходят через газовые часы для определения их количества, анализируются на газовом хроматографе и выбрасываются в атмосферу.Next, the oxidation gases and nitrogen pass through a gas clock to determine their quantity, are analyzed on a gas chromatograph and are released into the atmosphere.
Жидкая часть светлых фракций (пековый дистиллят) поступает в приемник Пр2 (поз. 10). Также в верхней части реактора предусмотрен предохранительный вентиль Вт1 (поз. 11). В случае резкого повышения давления в реакторе открывается вентиль Вт1 (поз. 11) и пары продукта из реактора поступают в трубопровод после клапана Кл1 (поз. 13).The liquid portion of the light fractions (pitch distillate) enters receiver Pr2 (item 10). A safety valve, Vt1 (item 11), is also located at the top of the reactor. If the reactor pressure rises sharply, valve Vt1 (item 11) opens, and product vapors from the reactor enter the pipeline downstream of valve Kl1 (item 13).
После окончания опыта - протекания процессов полимеризации и термоокисления сырья - отводящаяся из реактора жидкая фаза (электродный пек) поступает в теплообменник Т1 (поз. 4), где охлаждается до температуры 150-200°С за счет испарения воды, а затем поступает в приемник Пр1 (поз. 9). Водяной пар из межтрубного пространства теплообменника Т1 (поз. 4) поступает в конденсатор К1 (поз. 5), где конденсируется. Давление пара поддерживается клапаном Кл1 (поз. 14) на уровне Р=5 ата. При этом давлении температура воды в теплообменнике Т1 (поз. 4) составляет 150°С, что позволяет избежать застывания электродного пека в трубах теплообменника.After the experiment is completed—the polymerization and thermal oxidation of the raw materials—the liquid phase (electrode pitch) discharged from the reactor enters heat exchanger T1 (pos. 4), where it is cooled to a temperature of 150-200°C due to water evaporation, and then enters receiver Pr1 (pos. 9). Water vapor from the intertube space of heat exchanger T1 (pos. 4) enters condenser K1 (pos. 5), where it condenses. The vapor pressure is maintained at P = 5 atm by valve Kl1 (pos. 14). At this pressure, the water temperature in heat exchanger T1 (pos. 4) is 150°C, which prevents solidification of the electrode pitch in the heat exchanger tubes.
Спецификация оборудования лабораторной установки приведена в табл. 4.The specification of the laboratory setup equipment is given in Table 4.
Условия проведения экспериментов представлены в таблице 5.The experimental conditions are presented in Table 5.
Алгоритм расчета первичного материального баланса выполняемых экспериментов.Algorithm for calculating the primary material balance of the experiments performed.
1. Расход сырьевого потока определяется по ходу плунжера сырьевого насоса.1. The flow rate of the raw material stream is determined by the stroke of the plunger of the raw material pump.
2. Расход азота и воздуха определяется ротаметрами Вт6-7.2. Nitrogen and air consumption is determined by rotameters Vt6-7.
3. Количество отходящего из приемника газа определяется по счетчику, его состав -хроматографически.3. The amount of gas leaving the receiver is determined by the counter, its composition is determined chromatographically.
4. Количество полученного электродного пека фракции определяется взвешиванием приемника на электронных весах.4. The amount of electrode pitch fraction obtained is determined by weighing the receiver on electronic scales.
5. Количество полученного пекового дистиллята определяется взвешиванием приемника на электронных весах.5. The amount of pitch distillate obtained is determined by weighing the receiver on electronic scales.
6. У электродного пека определяется:6. The electrode pitch is determined by:
- температура размягчения по методу «Кольцо и Стержень», ГОСТ 9950;- softening temperature according to the Ring and Rod method, GOST 9950;
- содержание α1-фракции, нерастворимой в хинолине, ГОСТ 28572;- content of α 1 -fraction insoluble in quinoline, GOST 28572;
- содержание α-фракции, нерастворимой в толуоле, ГОСТ 7847;- content of α-fraction insoluble in toluene, GOST 7847;
- зольность, ГОСТ 7846;- ash content, GOST 7846;
- выход летучих, ГОСТ 9951.- volatile emissions, GOST 9951.
Ниже приведены примеры превращения исходного сырья на данной установке (среднетемпературного каменноугольного пека, по своим свойствам соответствующему пеку каменноугольному, среднетемпературному марки Б по ГОСТ Р 59045 - 2020).Below are examples of the transformation of the feedstock at this plant (medium-temperature coal tar pitch, corresponding in its properties to medium-temperature coal tar pitch grade B according to GOST R 59045 - 2020).
Пример 1.Example 1.
1,0 кг среднетемпературного пека (фр. 420°С+) был помещен в реактор Р и находился в нем при температуре 340°С и избыточном давлении 0,5 МПа без доступа воздуха в течение 5 часов.1.0 kg of medium-temperature pitch (fr. 420°C+) was placed in reactor P and kept there at a temperature of 340°C and an excess pressure of 0.5 MPa without air access for 5 hours.
После этого в реактор Р через вентиль Втб (поз. 17) из баллона Б2 (поз. 18) в течение 5,5 часов равномерно подавали воздух нагретый до 340°С в количестве 240 л. После этого пек находился в реакторе при этой же температуре и давлении избыточном 0,5 МПа в течение еще тридцати минут.After this, air heated to 340°C in the amount of 240 liters was uniformly supplied to reactor R through valve Vtb (pos. 17) from cylinder B2 (pos. 18) over the course of 5.5 hours. After this, the pitch remained in the reactor at the same temperature and an excess pressure of 0.5 MPa for another thirty minutes.
Отходящие газы окисления постоянно анализировались, а пековый дистиллят собирался в приемнике ПР2.The oxidation exhaust gases were continuously analyzed, and the pitch distillate was collected in receiver PR2.
После этого температуру в реакторе Р резко опускают до 220-230°С и производят разгрузку реактора и подсчет материального баланса как описано выше в разделе описание и принцип работы лабораторной установки.After this, the temperature in reactor P is sharply lowered to 220-230°C and the reactor is unloaded and the material balance is calculated as described above in the section on the description and operating principle of the laboratory setup.
Количество образовавшихся газов окисления: 0,25 кг.Amount of oxidation gases formed: 0.25 kg.
Количество образовавшегося пекового дистиллята: 0,15 кг.The amount of pitch distillate formed: 0.15 kg.
Количество образовавшегося электродного пека: 0,60 кг.The amount of electrode pitch formed: 0.60 kg.
Пек был проанализирован по следующим показателям:The pitch was analyzed for the following parameters:
- температура размягчения по методу «Кольцо и Стержень», ГОСТ 9950;- softening temperature according to the Ring and Rod method, GOST 9950;
- содержание α1-фракции, нерастворимой в хинолине, ГОСТ 28572;- content of α 1 -fraction insoluble in quinoline, GOST 28572;
- содержание α-фракции, нерастворимой в толуоле, ГОСТ 7847;- content of α-fraction insoluble in toluene, GOST 7847;
- зольность, ГОСТ 7846;- ash content, GOST 7846;
- выход летучих, ГОСТ 9951.- volatile emissions, GOST 9951.
Полученные результаты анализов приведены ниже:The obtained results of the analyses are presented below:
- температура размягчения по методу «Кольцо и Стержень» - 91°С (по ГОСТ 10200 - 2017: 85-92°С);- softening temperature according to the Ring and Rod method - 91°C (according to GOST 10200 - 2017: 85-92°C);
- содержание α1-фракции, нерастворимой в хинолине - 12 мас.% (по ГОСТ 10200 - 2017: не более 14 мас.%);- content of α 1 -fraction insoluble in quinoline - 12 wt.% (according to GOST 10200 - 2017: no more than 14 wt.%);
- содержание α-фракции, нерастворимой в толуоле - 33 мас.% (по ГОСТ 10200 -2017: не менее 31 мас.%);- content of the α-fraction insoluble in toluene - 33 wt.% (according to GOST 10200-2017: not less than 31 wt.%);
- зольность - 0,26% (по ГОСТ 10200 - 2017: не более 0,3%);- ash content - 0.26% (according to GOST 10200 - 2017: no more than 0.3%);
- выход летучих - 52% (по ГОСТ 10200 - 2017: не более 57%).- volatile content - 52% (according to GOST 10200 - 2017: no more than 57%).
Пример 2.Example 2.
1,0 кг среднетемпературного пека (фр. 420°С+) был помещен в реактор Р и находился в нем при температуре 280°С и избыточном давлении 0,1 МПа без доступа воздуха в течение 10 часов.1.0 kg of medium-temperature pitch (fr. 420°C+) was placed in reactor P and kept there at a temperature of 280°C and an excess pressure of 0.1 MPa without air access for 10 hours.
После этого в реактор Р через вентиль Вт6 (поз. 17) из баллона Б2 (поз. 18) в течение 9,5 часов равномерно подавали воздух нагретый до 280°С в количестве 270 л. После этого пек находился в реакторе при этой же температуре и давлении избыточном 0,1 МПа в течение еще 30 минут.After this, air heated to 280°C in the amount of 270 liters was uniformly supplied to reactor R through valve B6 (pos. 17) from cylinder B2 (pos. 18) over the course of 9.5 hours. After this, the pitch remained in the reactor at the same temperature and an excess pressure of 0.1 MPa for another 30 minutes.
Отходящие газы окисления постоянно анализировались, а пековый дистиллят собирался в приемнике ПР2.The oxidation exhaust gases were continuously analyzed, and the pitch distillate was collected in receiver PR2.
После этого температуру в реакторе Р резко опускают до 220-230°С и производят разгрузку реактора и подсчет материального баланса как описано выше в разделе описание и принцип работы лабораторной установки.After this, the temperature in reactor P is sharply lowered to 220-230°C and the reactor is unloaded and the material balance is calculated as described above in the section on the description and operating principle of the laboratory setup.
Количество образовавшихся газов окисления: 0,20 кг.Amount of oxidation gases formed: 0.20 kg.
Количество образовавшегося пекового дистиллята: 0,25 кг.The amount of pitch distillate formed: 0.25 kg.
Количество образовавшегося электродного пека: 0,55 кг.The amount of electrode pitch formed: 0.55 kg.
Пек был проанализирован по следующим показателям:The pitch was analyzed for the following parameters:
- температура размягчения по методу «Кольцо и Стержень», ГОСТ 9950;- softening temperature according to the Ring and Rod method, GOST 9950;
- содержание α1-фракции, нерастворимой в хинолине, ГОСТ 28572;- content of α 1 -fraction insoluble in quinoline, GOST 28572;
- содержание α-фракции, нерастворимой в толуоле, ГОСТ 7847;- content of α-fraction insoluble in toluene, GOST 7847;
- зольность, ГОСТ 7846;- ash content, GOST 7846;
- выход летучих, ГОСТ 9951.- volatile emissions, GOST 9951.
Полученные результаты анализов приведены ниже:The obtained results of the analyses are presented below:
- температура размягчения по методу «Кольцо и Стержень» - 92°С (по ГОСТ 10200 - 2017: 85-92°С);- softening temperature according to the Ring and Rod method - 92°C (according to GOST 10200 - 2017: 85-92°C);
- содержание α1-фракции, нерастворимой в хинолине - 11 мас.%(по ГОСТ 10200 - 2017: не более 14 мас.%);- content of α 1 -fraction insoluble in quinoline - 11 wt.% (according to GOST 10200 - 2017: no more than 14 wt.%);
- содержание α-фракции, нерастворимой в толуоле - 32 мас.% (по ГОСТ 10200 -2017: не менее 31 мас.%);- content of the α-fraction insoluble in toluene - 32 wt.% (according to GOST 10200-2017: not less than 31 wt.%);
- зольность - 0,29% (по ГОСТ 10200 - 2017: не более 0,3%);- ash content - 0.29% (according to GOST 10200 - 2017: no more than 0.3%);
- выход летучих - 54% (по ГОСТ 10200 - 2017: не более 57%).- volatile content - 54% (according to GOST 10200 - 2017: no more than 57%).
Пример 3.Example 3.
1,0 кг среднетемпературного пека (фр. 420°С+) был помещен в реактор Р и находился в нем при температуре 380°С и избыточном давлении 2,5 МПа без доступа воздуха в течение 3 часов.1.0 kg of medium-temperature pitch (fr. 420°C+) was placed in reactor P and kept there at a temperature of 380°C and an excess pressure of 2.5 MPa without air access for 3 hours.
После этого в реактор Р через вентиль Вт6 (поз. 17) из баллона Б2 (поз. 18) в течение 2,5 часов равномерно подавали воздух нагретый до 380°С в количестве 160 л. После этого пек находился в реакторе при этой же температуре и давлении избыточном 2,5 МПа в течение еще 30 минут.After this, air heated to 380°C in the amount of 160 liters was uniformly supplied to reactor R through valve B6 (pos. 17) from cylinder B2 (pos. 18) over the course of 2.5 hours. After this, the pitch remained in the reactor at the same temperature and an excess pressure of 2.5 MPa for another 30 minutes.
Отходящие газы окисления постоянно анализировались, а пековый дистиллят собирался в приемнике ПР2.The oxidation exhaust gases were continuously analyzed, and the pitch distillate was collected in receiver PR2.
После этого температуру в реакторе Р резко опускают до 220-230°С и производят разгрузку реактора и подсчет материального баланса как описано выше в разделе описание и принцип работы лабораторной установки.After this, the temperature in reactor P is sharply lowered to 220-230°C and the reactor is unloaded and the material balance is calculated as described above in the section on the description and operating principle of the laboratory setup.
Количество образовавшихся газов окисления: 0,25 кг.Amount of oxidation gases formed: 0.25 kg.
Количество образовавшегося пекового дистиллята: 0,22 кг.The amount of pitch distillate formed: 0.22 kg.
Количество образовавшегося электродного пека: 0,53 кг.The amount of electrode pitch formed: 0.53 kg.
Пек был проанализирован по следующим показателямThe pitch was analyzed for the following parameters
- температура размягчения по методу «Кольцо и Стержень», ГОСТ 9950;- softening temperature according to the Ring and Rod method, GOST 9950;
- содержание α1-фракции, нерастворимой в хинолине, ГОСТ 28572;- content of α 1 -fraction insoluble in quinoline, GOST 28572;
- содержание α-фракции, нерастворимой в толуоле, ГОСТ 7847;- content of α-fraction insoluble in toluene, GOST 7847;
- зольность, ГОСТ 7846;- ash content, GOST 7846;
- выход летучих, ГОСТ 9951.- volatile emissions, GOST 9951.
Полученные результаты анализов приведены ниже:The obtained results of the analyses are presented below:
- температура размягчения по методу «Кольцо и Стержень» - 89°С (по ГОСТ 10200 - 2017: 85-92°С);- softening temperature according to the Ring and Rod method - 89°C (according to GOST 10200 - 2017: 85-92°C);
- содержание α1-фракции, нерастворимой в хинолине - 13 мас.% (по ГОСТ 10200 - 2017: не более 14 мас.%);- content of α 1 -fraction insoluble in quinoline - 13 wt.% (according to GOST 10200 - 2017: no more than 14 wt.%);
- содержание α-фракции, нерастворимой в толуоле - 31 мас.% (по ГОСТ 10200 -2017: не менее 31 мас.%);- content of the α-fraction insoluble in toluene - 31 wt.% (according to GOST 10200-2017: not less than 31 wt.%);
- зольность - 0,28 мас.% (по ГОСТ 10200 - 2017: не более 0,3%);- ash content - 0.28 wt.% (according to GOST 10200 - 2017: no more than 0.3%);
- выход летучих - 55% (по ГОСТ 10200 - 2017: не более 57%).- volatile content - 55% (according to GOST 10200 - 2017: no more than 57%).
Из полученных результатов (примеры 1-3) видно, что полученный требуемый продукт (электродный пек) полностью соответствуют показателям электродного пека по Межгосударственному стандарту ГОСТ 10200-2017 "Пек каменноугольный электродный. Технические условия".From the obtained results (examples 1-3), it is evident that the obtained required product (electrode pitch) fully complies with the electrode pitch parameters according to the Interstate Standard GOST 10200-2017 "Electrode Coal Pitch. Technical Conditions".
Пример 4.Example 4.
С использованием компьютерного программного обеспечения "Petro - Sim 6.0" просчитана полная технологическая схема функционирования установки получения электродного пека марки "В" из каменноугольной смолы, включающая следующие технологические этапы:Using the computer software "Petro - Sim 6.0", a complete process flow diagram for the operation of a plant for producing grade "B" electrode pitch from coal tar was calculated, including the following process stages:
Этап 1. Подготовка каменноугольной смолы к ректификации.Stage 1. Preparation of coal tar for rectification.
Этап 2. Первичная ректификация каменноугольной смолы перед подачей на основную стадию ректификации.Stage 2. Primary rectification of coal tar before feeding it to the main stage of rectification.
Этап 3. Ректификация каменноугольной смолы с получением узких фракций иStage 3. Rectification of coal tar to obtain narrow fractions and
среднетемпературного пека.medium-temperature pitch.
Этап 4. Получение электродного пека марки "В".Stage 4. Obtaining grade "B" electrode pitch.
Этап 5. Охлаждение, гранулирование и упаковка.Stage 5. Cooling, granulation and packaging.
Производство электродного пека марки "В" из среднетемпературного пека, полученного при ректификации каменноугольной смолы, характеризуется следующими данными:The production of grade "B" electrode pitch from medium-temperature pitch obtained by rectification of coal tar is characterized by the following data:
• температура размягчения 85 - 92°С (по методу "Кольцо и Стержень");• softening temperature 85 - 92°C (using the Ring and Rod method);
• выход веществ, нерастворимых в толуоле, не менее 31 мас.%;• yield of substances insoluble in toluene, not less than 31 wt.%;
• выход летучих веществ не более 57 мас.%.• yield of volatile substances no more than 57 wt.%.
Выход электродного пека марки "В" достигает 87-89 мас.% от исходного среднетемпературного пека.The yield of grade "B" electrode pitch reaches 87-89 wt.% of the initial medium-temperature pitch.
Характеристики исходной каменноугольной смолы приведены в табл. 6.The characteristics of the original coal tar are given in Table 6.
По физико-химическим показателям высокоплавкий электродный пек марки "В" - продукт переработки вышеупомянутых смол - должен соответствовать требованиям и нормам, указанным в табл. 7.In terms of physicochemical properties, high-melting electrode pitch grade "B" - a product of processing the above-mentioned resins - must comply with the requirements and standards specified in Table 7.
Материальные балансы процесса приведены в табл. 8-10.The material balances of the process are given in Tables 8-10.
Для сравнения выхода электродного пека по нашему изобретению и по прототипу (примеры 1 и 2 патента РФ №2659262, где указан выход высокотемпературного связующего пека из мягкого нефтяного пека - тяжелая фракция смолы пиролиза с температурой н. к. 230°С, который составляет 33,6-33,8 мас.%) нами с использованием компьютерного программного обеспечения "Petro - Sim 6.0" рассчитан выход нефтяного электродного пека из аналогичного сырья по нашему изобретению. Результаты расчета приведены в табл. 11.To compare the yield of electrode pitch according to our invention and the prior art (Examples 1 and 2 of Russian Federation Patent No. 2659262, which specifies a yield of 33.6-33.8 wt.% for high-temperature binder pitch from soft petroleum pitch—a heavy fraction of pyrolysis resin with a base temperature of 230°C—we calculated the yield of petroleum electrode pitch from similar raw materials according to our invention using the Petro-Sim 6.0 computer software. The calculation results are presented in Table 11.
Из табл. 11 видно, что по нашему изобретению выход электродного пека значительно превышает аналогичный выход прототипа: 53,8 мас.% по нашему изобретению вместо 33,6-33,8 мас.% у прототипа.From Table 11 it can be seen that according to our invention the yield of electrode pitch significantly exceeds the similar yield of the prototype: 53.8 wt.% according to our invention instead of 33.6-33.8 wt.% for the prototype.
Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.
На фиг. 1-3 приведены чертежи к настоящей заявке на изобретение.Fig. 1-3 show drawings for the present invention application.
На фиг. 1 приведена схема прототипа (Патент РФ №2659262, 2017 г.) - принципиальная технологическая схема получения нефтяного высокотемпературного связующего пека.Fig. 1 shows a diagram of the prototype (Patent of the Russian Federation No. 2659262, 2017) - a basic technological diagram for obtaining a high-temperature petroleum binder pitch.
Использованы следующие обозначения оборудования (блоков) и технологических потоков: 1 - блок подготовки смолы пиролиза, 2 - трубчатая печь, 3 - смеситель, 4 - проточный реактор, 5 - сепаратор, 6 - реактор-сепаратор, 7 - система охлаждения, конденсации и разделения низкомолекулярных продуктов термообработки.The following designations of equipment (blocks) and process flows are used: 1 - pyrolysis resin preparation block, 2 - tubular furnace, 3 - mixer, 4 - flow reactor, 5 - separator, 6 - reactor-separator, 7 - cooling, condensation and separation system for low-molecular heat treatment products.
Потоки: I - тяжелая смола пиролиза в блок подготовки, II - легкая фракция смолы пиролиза, III - мягкий нефтяной пек (тяжелая фракция смолы пиролиза с температурой н.к 230°С), IV - нагретый в печи мягкий пек, V - реакционная масса из смесителя в проточный реактор, VI - реакционная масса из проточного реактора в сепаратор; VII - отгон низкомолекулярных продуктов термообработки проточного реактора; VIII - реакционная смесь из сепаратора; IX - реакционная смесь из сепаратора на циркуляцию, X - реакционная смесь из сепаратора в реактор-сепаратор, XI - природный газ, XII - целевой нефтяной высокотемпературный связующий пек, XIII - газопаровая смесь низкомолекулярных продуктов термообработки, XIV - углеводородные газы, XV - бензин, XVI - легкий дистиллят с температурой кипения ниже 350°С, XVII - тяжелый дистиллят с температурой кипения 350-450°С.Streams: I - heavy pyrolysis resin into the preparation unit, II - light fraction of pyrolysis resin, III - soft petroleum pitch (heavy fraction of pyrolysis resin with a temperature of about 230°C), IV - soft pitch heated in the furnace, V - reaction mass from the mixer into the flow reactor, VI - reaction mass from the flow reactor into the separator; VII - distillation of low-molecular products of heat treatment of the flow reactor; VIII - reaction mixture from the separator; IX - reaction mixture from the separator for circulation, X - reaction mixture from the separator to the reactor-separator, XI - natural gas, XII - target petroleum high-temperature binder pitch, XIII - gas-steam mixture of low-molecular heat treatment products, XIV - hydrocarbon gases, XV - gasoline, XVI - light distillate with a boiling point below 350°C, XVII - heavy distillate with a boiling point of 350-450°C.
На фиг. 2 приведена принципиальная технологическая схема установки получения высокоплавкого электродного пека марки "В" по настоящей заявке на изобретение.Fig. 2 shows a basic flow chart of the installation for producing high-melting electrode pitch grade "B" according to the present invention application.
Использованы следующие обозначения оборудования (блоков) и технологических потоков:The following designations of equipment (blocks) and process flows are used:
Блоки: 8 - Блок подготовки смолы или ее фракций к переработке, 9 - Блок первичной ректификации смолы, 10 - Блок теплообмена для нагрева отбензиненной смолы перед вакуумным блоком, 11 - Блок вакуумной ректификации отбензиненной каменноугольной или пиролизной смолы, 12 - Блок реакторов полимеризации и термоокисления; 13 - Блок приема и гранулирования высокоплавкого электродного пека марки "В", 14 - Блок охлаждения и абсорбции паров газов окисления из реакторов получения высокоплавкого электродного пека марки "В", 15 - Блок печи дожига ПД-104.Blocks: 8 - Block for preparing resin or its fractions for processing, 9 - Block for primary resin rectification, 10 - Block for heat exchange for heating stripped resin before the vacuum block, 11 - Block for vacuum rectification of stripped coal tar or pyrolysis resin, 12 - Block for polymerization and thermal oxidation reactors; 13 - Block for receiving and granulating high-melting electrode pitch of grade "B", 14 - Block for cooling and absorption of oxidation gas vapors from reactors for producing high-melting electrode pitch of grade "B", 15 - Block for afterburner PD-104.
Потоки: А - поток сырой каменноугольной или пиролизной смолы в блок подготовки, Б - поток свежей воды, В - поток на очистные сооружения, Г - поток смолы, подготовленный к первичной ректификации, Д - поток легкой фракции фр. 80-170°С, Е - поток отбензиненной смолы в блок теплообмена, Ж - поток отбензиненной смолы, нагретой в П-102, в блок вакуумной ректификации, З - поток фенольной фракции фр. 170-210°С, И - поток нафталиновой фракции фр. 210 - 230°С, К - поток I-й антраценовой фракции фр. 280-360°С, Л - поток II-й антраценовой фракции фр. 320-420°С, М, Н - потоки поглотительной фракции фр. 230-270°С, О - поток среднетемпературного пека фр. 420°С+ на термоокислительную полимеризацию, П - поток высокоплавкого электродного пека марки "В" в блок приема и гранулирования, Р - поток целевого гранулированного высокоплавкого электродного пека марки "В", С - поток парогазовой смеси с парами пекового дистиллята, Т - поток газов окисления в печь дожига ПД-104, У - поток воздуха, Ф - поток пекового дистиллята.Streams: A - stream of raw coal tar or pyrolysis tar to the preparation unit, B - stream of fresh water, V - stream to treatment facilities, G - stream of tar prepared for primary distillation, D - stream of light fraction fr. 80-170°C, E - stream of stripped tar to the heat exchange unit, Zh - stream of stripped tar heated in P-102 to the vacuum distillation unit, Z - stream of phenol fraction fr. 170-210°C, I - stream of naphthalene fraction fr. 210 - 230°C, K - stream of 1-st anthracene fraction fr. 280-360°C, L - stream of 2-nd anthracene fraction fr. 320-420°C, M, N - streams of absorption fraction fr. 230-270°C, O - flow of medium-temperature pitch fr. 420°C+ for thermal-oxidative polymerization, P - flow of high-melting electrode pitch grade "B" into the receiving and granulation unit, R - flow of target granulated high-melting electrode pitch grade "B", S - flow of steam-gas mixture with pitch distillate vapors, T - flow of oxidation gases into the PD-104 afterburner, U - air flow, F - flow of pitch distillate.
На фиг. 3 приведена схема лабораторной установки для проведения экспериментов по превращению исходного сырья (среднетемпературного каменноугольного или пиролизного пека) - примеры 1-3.Fig. 3 shows a diagram of a laboratory setup for conducting experiments on the conversion of feedstock (medium-temperature coal tar or pyrolysis pitch) - examples 1-3.
Спецификация используемого оборудования этой установки приведена в табл. 4.The specification of the equipment used in this installation is given in Table 4.
Claims (7)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022103130A RU2022103130A (en) | 2023-08-09 |
| RU2848091C2 true RU2848091C2 (en) | 2025-10-16 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3418663C2 (en) * | 1984-05-19 | 1989-04-06 | Ruetgerswerke Ag, 6000 Frankfurt, De | |
| US5720871A (en) * | 1990-12-14 | 1998-02-24 | Conoco Inc. | Organometallic containing mesophase pitches for spinning into pitch carbon fibers |
| RU2176657C2 (en) * | 1999-02-15 | 2001-12-10 | Восточный научно-исследовательский углехимический институт | Method of producing high-temperature pitch for production of pitch coke |
| RU2477744C1 (en) * | 2011-11-29 | 2013-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Method for obtaining oil pitches |
| RU2659262C1 (en) * | 2017-09-14 | 2018-06-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Method of obtaining high-temperature petroleum binding tar |
| RU2663148C1 (en) * | 2017-09-14 | 2018-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Method of obtaining oil medium temperature binding and treating pitches |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3418663C2 (en) * | 1984-05-19 | 1989-04-06 | Ruetgerswerke Ag, 6000 Frankfurt, De | |
| US5720871A (en) * | 1990-12-14 | 1998-02-24 | Conoco Inc. | Organometallic containing mesophase pitches for spinning into pitch carbon fibers |
| RU2176657C2 (en) * | 1999-02-15 | 2001-12-10 | Восточный научно-исследовательский углехимический институт | Method of producing high-temperature pitch for production of pitch coke |
| RU2477744C1 (en) * | 2011-11-29 | 2013-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Method for obtaining oil pitches |
| RU2659262C1 (en) * | 2017-09-14 | 2018-06-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Method of obtaining high-temperature petroleum binding tar |
| RU2663148C1 (en) * | 2017-09-14 | 2018-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Method of obtaining oil medium temperature binding and treating pitches |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104711015B (en) | Use whole crude olefin production | |
| US4233137A (en) | Method of heat recovering from high temperature thermally cracked hydrocarbons | |
| US5041207A (en) | Oxygen addition to a coking zone and sludge addition with oxygen addition | |
| SU473363A3 (en) | The method of processing hydrocarbon mixtures | |
| US4150716A (en) | Method of heat recovery from thermally decomposed high temperature hydrocarbon gas | |
| EP3311969A1 (en) | Device for thermally decomposing polyethylene and polypropylene waste | |
| EP3312223B1 (en) | Method for thermally decomposing polyethylene and polypropylene waste | |
| CN1074454C (en) | Process and apparatus for treatment of waste oils | |
| RU2848091C2 (en) | Method of producing high-melting electrode pitch of grade "b" from coal or pyrolysis resin or fractions thereof (medium-temperature pitch) and apparatus for this technological process using said method | |
| RU65045U1 (en) | INSTALLATION FOR THE PRODUCTION OF SYNTHETIC GASOLINE FROM ALIPHATIC ALCOHOL, IN PARTICULAR METHANOL | |
| RU2112008C1 (en) | Method of hydrocarbon-containing raw processing | |
| US1940725A (en) | Process for treating carbonaceous material | |
| US11549073B2 (en) | Integrated desolidification for solid-containing residues | |
| US1877811A (en) | Process for treating crude oil | |
| JPH0251474B2 (en) | ||
| US3458588A (en) | Regenerating naphthalene mixtures containing carbon black with simultaneous recovery of globular petroleum coke | |
| CN87102345A (en) | The production of diesel-fuel | |
| RU2068441C1 (en) | Thermal cracking method | |
| RU2804969C1 (en) | Method for producing liquid hydrocarbons from thermoplastic waste and device for its implementation | |
| RU2612963C1 (en) | Method of producing of heavy oil fuel | |
| RU2372373C1 (en) | Method of delayed coking of black oils | |
| RU2749262C1 (en) | Installation for deep processing of fuel oil | |
| US20250382526A1 (en) | Process for producing mesophase pitch | |
| RU2363721C1 (en) | Method for preparation of liquid hydrocarbon raw materials | |
| JPH11246866A (en) | Method for producing caking aid for charging coal addition |