Способ подготовки угольной шихты в коксованию

 

Изобретение относится к производству кокса, в частности к подготовке угольной шихты к коксованию, и позволяет повысить плотность насыпной массы угольной шихты. При введении в угольную шихту 30-50%-ного водного раствора нефтената натрия в количестве 0,1-0,5% плотность насыпной массы угольной шихты повышается на 1,0-11,1%. Нафтенат натрия является продуктом тепловой обработки отходов, получаемых при щелочной очистке нефти. Использование в качестве добавки нафтената натрия позволяет улучшить качество коксового газа и условия труда в углеподготовительном цехе благодаря нетоксичности и негорючести добавки. 5 табл., 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТ ИЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 С 10 В 57/06

1O;С .А

26,5

2,25

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изоБРетениям и отнРь тинм

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4441828/31-26 (22) 15 ° 06.88 (46) 07.04.90. Бюл. N 13 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им.Ф.Э.Дзержинского (72) В.Д.Барский, О.В.федулов, Л,N,Ñèãàë, А.Ю.Ивченко, Ю.А.Чернышов и Ю,И, Заславский (53) 662,74 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ч 968052, кл. С 10 В 57/16, 1982, (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ УГОЛЬНОЙ

ШИХТЫ К КОКСОВАНИЮ (57) Изобретение относится к производству кокса, в частности к подгоИзобретение относится к коксохииической промышпенности, а именно к способу подготовки угольных смесеи к коксованию.

Целью изобретения является повыше-. ние плотности насыпной иассы угольной шихты.

Пример. В 500 r угольной шихты со следующей характеристикои ка" чества: о

Влажность, 4 9,0

Зольность, 04 7,4

Выход летучих веществ, 4

Содержание серы, 3

Гранулометрический состав, ь, по классам крупности:

+0,5 ии 31,2

О, 5-1 им 11 3

„„SU„„1555339 А 1

2 товке угольной шихты к коксованию, и позволяет повысить плотность насыпной массы угольной шихты. При вве-, дении в угольную шихту 30-503-ного водного раствора нафтената натрия в количестве 0,1-0,53 плотность насыпной массы угольной шихты повышается на 1,0"11 13. Нафтенат натрия является продуктом тепловой. обработки отходов, получаемых при щелочной очистке нефти, Использование в качестве добавки нафтената натрия позволяет улучшить качество коксового газа и условия труда в углеподготовительном цехе благодаря нетоксичности и негорючести добавки. 2 ил,, 5 табл, D

1-3 мм 36,1

3-6 мм 16,6

)6 мм 4,8 вводят добавку - 403-ный водный раствор нафтената натрия в количестве . 1 Я

0,13 к угольной шихте. Добавку гото- (;Д

BRT путем растворения нафтената нат- ф рия, который состоит из натриевыхсолей нафтеновых кислот состава

C Н -г СООН CïH í-з СООН и является р продуктом тепловой обработки отходов, получаемых при щелочной очистке нефти в горячей воде. Нафтенат натрия имеет удельную массу > 1000 кг/мз, мол.мас. Ф

200-275 и следующие характеристики качества, Содержание нафтеновых кислот 48,5

Содержание минерального масла 6,7

1555339

0,34

0,38

3 (Кислотное число 206,4

Содержание минераль-.ных солей 0,72 в том числе.: сульфаты хлориды

Содержание свободной щелочи 1,2

Массовая доля воды 50

Элементный состав, Ж: С 45,0;

7,9; 0 43,3; S следы.

В табл. I приведен состав продуктов пиролиза нафтената натрия, а в табл. 2 - состав газов пиролиза нафтената натрия. шихт определенного гранулометрического состава ((3 мм - 803; 3-6 мм133; >6 мм - 7Ф), но разной влажнос- ти (кривые:1-6; 2-8; 3-10; 4-123 со- . ответственно); на фиг. 2 - изменение плотности насыпной массы угольной шихты- в зависимости от гранулометрического состава шихты 93 влажности, выраженной через средний размер зерна угля (кривые: 1-1,0; 2-1,6; 3

2,4 мм). Этот показатель рассчитывают по следующей формуле:

Таким образом, использование в качестве добавки нафтената натрия приводит к улучшению качества коксового газа за счет высокого содержания в продуктах пиролиза нафтената натрия углеводородных газов и отсутствия вредных примесей.

Плотность насыпной массы шихты с добавкой 404-ного водного раствора нафтената натрия определяют по известной методике. При введении в шихту 403-ного водного раствора нафтената натрия в количестве 0,1%o плотность 0 насыпной массы шихты возрастает на

3 о °

В табл. 3 приведены результаты испытаний, характеризующие влияние концентрации и количества нафтената натрия на изменение плотности насып35 ной массы угольной шихты.

Из табл. 3 следует, что наилучшие результаты получены при введении в шихту более концентрированного раствора, что объясняется следующим образом. При обработке пробы одним ко" личеством добавки, но разных конценTpaций в шихту вводится дополнитель 45 ное количество воды, которая сама по себе снижает насыпную плотность. Причем, чем,больше масса добавки, тем больше количество воды и, следовательно, меньше прирост плотности. Поэтому добавка должна вводиться в шихту в той оптимальной концентрации, при ко торой возможно ее равномерное распыление по массе шихты. Наивысший прирост плотности насыпной массы шихты позволяет повысить введение в шихту

0,4i добавки.

На фиг, 1 представлено влияние добавок на плотность насыпной массы где Ж; - процентное содержание i-го класса крупности в шихте, Ф;

d ° - средний размер куска i-го класса.

Из приведенных зависимостей следует, что с ростом влажности шихты влияние добавки на увеличение плотности насыпной массы угольной шихты возрастает, Так, в ряду значений влажности

6-8-10-124, максимальный абсолютный прирост плотности насыпной массы угольной шихты от введения добавки составляет соответственно 16,8-46,3á3,1-61,7 кг/мз. Аналогичное влияние наблюдается при укрупнении помола шихт. В ряду шихт со средним диаметром зерна 1,0-1,6-2,4 мм прирост составляет соответственно 38,9-40,167, 1 кг/мз

В табл. 4 представлены характеристики угольной шихты и кокса при введении в шихту полиалкилбензолов (rlo известному способу) и нафтената натрия °

Из табл. 4 следует, что добавка

503-ного водного раствора нафтената натрия в количестве 0,1-0,24 позволяет повысить плотность насыпной массы угольной шихты до 5Ф. Повышение плотности положительно сказывается на спекаемости шихты - прочность М25 кокса возрастает на 0,83, а истираемость М10 снижается иа 0,2, В табл. 5 приведены данные, характеризующие изменения состава коксового газа при коксовании шихт с добавкой нафтената натрия.

Введение добавки позволяет увеличить содержание в коксовом газе водорода и метана за счет снижемия количества вредных примесей - СО, СО, Н . Калорийность газа при этом воз6 изобретения

39

Формула

Кокс + Газ, 4

+ зола, о

Режим нагрева, С о

Дистиллят, Ф фракция фракция Смола до 95 С до 102 С

20-850

400-850

При 850

21,0 7,4 10,5

25,0 7,2 12,8

32,4 7,3 13,8

45,7 15,4

42,9 12,1

37,6 8,9

Табли ца 2

Состав газа, Режим на грева, С

СО С Н6 С Нз СнН,„

«О

5,8

4,2

0,7

20-850 6,5 34,3 20,0 8,8 3,1

400-800 8,! 26,8 20,2 7,0 1.0,9

При 850 1,7 19,4 22,2 3,3 18,7

6,5 15,0

5,2 17,6

6,0 28,0

Таблица 3

Количество добавки в шихте, Концентрация доба вки в вод" ном растворе, Ж

0,3 0,4

0,6

0,1

0,2

+0,3 +2,0 +2,! +1,0

+0 3 +2,3 +2þ9 +3 6 +1,7 +0,8

+1 2 +5 5 +7,6 +9 2 +11 1 +8,3

Образовывался пересыщенный раствор

"2,5

+4,0

П р и и е ч а н и е. Плотность насыпной массы исходной пихты 549,4 кг/мз.

Знак "-" соответствует отрицательному эФФекту от введения добавки.

5 15553 растает на 14 ккал/м, плотность снижается íà 53 (от 0,46 до 0,44 кг/мз) .

Таким образом, введение в качестве органической добавки в шихту 0,1

0,53-ного водного раствора нафтената натрия (30-504) позволяет повысить производительность процесса и улучшить качество кокса за счет повышения плотности насыпной массы шихты, а так-10 же улучшить качество коксового газа и условия труда в углеподготовительном цехе благодаря нетоксичности и негорючести органической добавки.

Способ подготовки угольной шихты к коксованию, включающий дробление, смешение углей и обработку угольной шихты органической добавкой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения плотности насыпной массы угольной шихты, в качестве органической добавки используют 30-50ь-ный водный раствор нафтената натрия в количестве О, l-0,53 от массы угольной шихты.

Та бли ца 1

1555339

Таблица 4

Механические свойства кокса

Добавка

Плотность заСодержание добавки в шихте, о, грузки

М40

М10 прирост

Полиалкилбензолы

Нафтенат натрия

Т а б л и ц а

Количество Состав коксового газа, Й добавки в шихте, 3 Нд 1 СН+ СО И СО С„Н щ 0

58,9 24,0 7,8 3,2 2,9 2,5 0,7

60 6 24 6 7 0 2 6 2 3 2 3 0 6

О, 1-0, 2

ЮО

Фц

850

Зм а ef

ЦЛ . Ц4 й, 5

ЕяачеаяВ айпи,;4

Omg

Составитель Т.Бородкина

Редактор H. Рогулич Техред А.Кравчук. Корректор Т.Палий

Заказ 537 Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

0,1

0,2

0,5

5

0,1

0,2

0,5

720 - 75,8

722 +0,3 75,9

724 +0,6 75,9

730 +1 4 76 1

748 +3,9 67,8

768 +6,7 75,2

724 - 76 5

750 +3,6 77,3

755 +4,5 77,2

778,5 +7,5 77,6 и и

Ф

«А

Йш

)8 .4 ж

11,0

11,0

10,9

10,8

10,5

11,2

7,2

7,1

7,0

7,1