Связующее для брикетирования угольных шихт

 

Изобретение относится к техноло2 гии брикетирования углей, в частности к составам связующего для брике™ тирования угольных шихт, например9 перед коксованием и может быть использовано в нефтеперерабатызающей8 угольной и коксохимической отраслях промышленности для получения топливных 1 брикетов и кокса из газовых и бурых углей с целью повышения прочности на сжатие угольных брикетов и кокса на их основе. Для достижения цепи связующее содержит, мас.%: кубовые остатки синтетических жирных кислот, термообработанные воздухом при 130- 160° С, с кинематической вязкостью при 100°С 160-250 сСт 0,1-2;, остаточные продукты переработки нефти или продукты их окисления остальное. 5 табл.

СООЭ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1)g С 10 L 5/16

ГОСУДАРСтвЕКНЫЙ КОМИТЕ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4610830/26 (22) 28.11.88 (46) 15.04.91. Бюп. № 14 (71) Уфимский нефтеперерабатывающий завод им. XXII съезда КПСС (72) В.A. Либерман, Б.Г. Фаизов, М.Г. Рахимов, Г.Г. Хамитов, Е.М. Литвин, С.Л. Александрова и Е,П. Тишина (53) 662,8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 352927, кл. С 10 L 5/04, 1971.

Авторское свидетельство СССР

¹ 507620, кл. С 10 Ь 5/14, 1872

Авторское свидетельство СССР №- 696045, кл. С 10 L 5/16, 1976. (54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ

УГОЛЬНЫХ llMXT (57) Изобретение относится к технолоИзобретение относится к технологии брикетирования углей (газовых бурых и т.д .), в частности к составу связующего для брикетирования угольных шихт, например перед коксованием, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, угольной и коксохимической отраслях промышленности для получения топливных брикетов и кокса на их основе.

Целью изобретения является повыше ние прочности на сжатие брикетов и кокса на их основе.

Обработку воздухом кубовых остатков синтетических жирных (СЖК) кислот проводят в колонном аппарате. Кубо„SU„„> 4 6 1

2 гии брикетирования углей, в частности к составам связующего для брикетирования угольных шихт, например, перед коксованием и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, угольной и коксохимической отраслях промышленности для получения топливных брикетов и кокса из га зовых и бурых уг- лей с целью повышения прочности на сжатие угольных брикетов и кокса на их основе. Для достижения цели связующее содержит, мас. X: кубовые остатки синтетических жирных кислот, термообработанные воздухом при 130163 С, с кинематической вязкостью при

100 С -160-250 сСт 0,1-2;; остаточные продукты переработки нефти или продукты их окисления остальное.

5 табл, вые остатки закачивают в колонну, куда предварительно подают воздух в количестве 600 м /ч от воздуходувки, в змеевики, смонтированные в колонне, подают пар для нагрева кубового остатка до 130-160 С. По иере о загрузки кубового остатка в колонну количество воздуха увеличивают до 1800-2000 м /ч.

При достижении температуры про-. дукта в колонне 130-160 С подачу пара в змеевик прекращают, подают в змеевик охлаждающую воду для снятия тепла и ведут непрерывный процесс обработки при 130-160 С. Температура обработки выбирается в зависимости

1641866 ь от качества кубовьп(остатков синтетических жирных кислот, поскольку кислотное число и кинематическая вязкость кубовых остатков при получе5 нии синтетических жирных кйслот колеблется довольно в широких пределах (зольность до 0,057, кислотное число мг КОН/г изменяется от

65 до 85) .

По достижении кинематической вязкости 160-250 сСт кубовые остатки

СЖК выводят из колонны.

Остаточные продукты переработки нефти или продукты их окисления, используемые в связующем для брикетирования, получают известными способами.

Асфальт или асфальтоэкстракт получают при производстве остаточных

Macerr деасфальтизапией гудрона пропа- 20 ном или смесью парного растворителя (процесс Дуосол), крекинг-остаток при термическом крекинге гудрона

1 или висбрекинге, остаточные битумы и гудроны при переработке нефти, про- 25 дукты окисления остаточных продуктов переработки нефти — окислением асфальта, асфальтоэкстракта и гудрона либо их смесей.

Так, например, асфальт процесса деасфальтизации гудрона пропаном окисляют до температуры размягчения по

Киш до 40-44 С асфальтоэкстракт процесса Дуосол — 44-48 С.

Для получения связующего остатки переработки нефти смешивают с 0,135

2 мас . 7, обр аб ота нными воздухом при

130-160 С кубовыми остатками синтетических жирных кислот с кинематической вязкостью при 100 С не менее

160 сСт в мешалке подачей ПАВ дозирующим насосом в поток состава пеа реработки нефти при 80-270 С.

Пример. Асфальт деасфальтизации гудрона западно-сибирских неф45 тей пропаном подвергают окислению в колонном аппарате на установке производства битумов. Режим окисления:

Температура, С 240 10

Расход воздуха, нмЗ /T 35-15 50

Получают продукт, т/ч 22,5+2,5

Кубовые остатки синтетических жирных кислот на установке подвергают отработке воздухом при 130, 145 и

160 С с получением продукта с кинео матической вязкостью при 100 С—

160, 205, 250 сСт.

В табл.1 представлены качественные характеристики термообработанных кубовых остатков СЖК.

В табл.2 представлены характеристики окисленного асфальта деасфальтизации гудрона, а также других используемых окисленных остаточных продуктов и гудрона. указанные компоненты связующего смешивают на установке производства битума.

Для оценки полученного связующего проводят сопоставительные испытания, при которых брикетируют угольную шихту следуюшего марочного состава, мас.X: Ж(печор.) 56, ГЖО 15, К (печор ) 8, К (кузнец ) 6, ОС 10, 2СС 5.

Характеристика шихты: V a — 27,5, А - 8,3, толщина пластического слоя (у) — 16 мм, содержание класса

0,3 мм — 807 в брикетируемой и 757. в небрикетируемой шихте.

Брикетируют угольную шихту на брикетной установке производительностью 2 т/ч при расходе связующего 7 мас.7 (на сухую массу шихты):

Т емп ер ат ура смешения шихты и связующего, С 55

Температура о прессования, С 50

Удельное давление на прессе (вальцовом), кг/см 180

Форма брикетов Яйцевидная

Брикеты в количестве 307 смешива ют с 707. небрикетированной шихты указанного выше марочного состава и коксуют в полузаводской коксовой печи (разовая загрузка 270 кг) при периоде коксования 16 ч и конечной температуре в центре камеры 10001300 С.

Для сравнения брикетируют аналогичную шихту со связующим, содержащим 27. необработанных кубовых остатков синтетических жирных кислот (известное связующее) .

Для каждого образца связующего оценивают прочность на точечное сжатие кг/брикет и прочность кокса на раздрабливание и истирание (в стандартном барабане по показателям М25 и

И10 соответственно).

1641866

i0

В табл.З представлены данные по прочностным показателям брикетов и кокса для содержания термообработанн-гх кубовых остатков в предложенном

5 пределе (опыты 2-6), при отклонении от предложенного предела (опыты и 7) по сравнению с использава:мем известного связующего,.

В табл .4 представлены данные по прочности брикетов и кокса при ис— пользовании связующего на основе окисленного асфальта деасфальтиэа;. -. гудрона пропаном и гудрона для гг>,,— ложеннога предела содержания термо— обработанных кубовых остатков СЖК и их вязко=ти при 100 С, в табл .5 то же, но для св-.эующего на основе

ОКИСЛЕННО. О аСфалвтазт;-СТРаКТа И окисленного крекинг-ос òàòIië .

Иэ приведенных данных видна, что при введении в свя" ующее

0,05 мас,i. предлагаемой до"явки прот— ность брикетов и кокса практически не меняв ся, При 0„1-1,6 мас.% дазяэ-- 25 ки заметно возрастает прочность Gp."— кетов и кокса на раэдраблива:-т- е, си:-:жается истираемость кокса.

При дальнейшем ук.еличении садерж; ния добавки да 2 мас.К прочнаст-.-....-..— 30 кетов практически сохраняется í"; дос— тигнутам уровнем, а прочность кокса снижается, но остается выше проч |ости кокса, полученного при использован-: — :-::. известной добавки. Дальнейшее увеличение количества добавки приводит к последующему ухудшени о прочности кокса и поэтому нецелесообразно.

Установлено, что при обработке воздухом кубовых синтетических жирных кислот при 130-160 Ñ наряду с процессом окисления происходит образование и накопление полимерных соединений, уплотнение молекул, о чем свидетельствует содержание неомыняемых веществ, увеличение вязкости и повышение эфирного числа. Экспериментальна установлено, что наличие в связующем в определенных концентрациях обработанных воздухом кубовых кислот ведет 50 к па:-ышению прочности брикетов. Обьяс— няется эта, по-видимому„ интенсификацией подвижности надмолекулярных асфальтосмалистых структур, способствующей их наилучшей укладки и одновременным усилением межпачечнаго взаимодействия эа счет химических связей, вози:-:каюших в условиях общага увеличения и аляр ности, Даокисленные и уплотненные вещества в обработанных воздухам кубовых кислОт увеличивают I .Овсрхнасть

УГЛЯ ПСКРЫТОИ С ВЯ ЭУЮЩИМ " ПОКЯза тель сцепления.

В интер вале температур 130-160 С рост вяэкос-и обрабатываемых кубовых кислот приемлем как с зкономической, ":"a и технологической позиций.

3К -; аимЕ|ттЯЛт,т»0 т СТЯНОРЛ -НО, ЧТО в св эующем работаю кубавь.е остатки синтетических;- .рных кт»сттот, обрабо0 та »ные воздухам при 130-1 0 С, имеющие кин эматическую вязкость 160250 сСт при 100 С, при вязкости выше

250 сСт затруднена перекачка и трансП ОРТИР ОВт: -„Па ОД »хта

Таким абр,— эам, прегложенный состав связующего абеспе ".ивает повышение прочнocт. .ьг характеристик брикетов и ко кса EH их основе по сра.BI.eíHIo с извест iь»-. составам связующего IIО ipo т атипу, Форму-.а изобретения

Связующее для брикетирования угольных шихт. включающее остаточные продукты переработки нефти или продукты чх ск слеттчя и кубовые остатки синтет --IecxHx жирньг кислот, О т л и ч am щ е е с я тем. что. с. целью повышения прочности на сжатие угольных брикетов и кокса на их основе, ано содержит кубовые остатки синтетическт=:х жирных »кислот, термаабработанные воздухом при 130-160 С, с кинсматической вязкостью при 100 С 160-250 сСт; гри следующем соотношении компонентов., мас.%: кубовые остатки синтети-. ческих жирных кислот . термаобработанкые вахдухом при 130-160 С, с кинемао тической вязкостью при 100 С 160

250 сСт 0,1-2; остаточные продукты переработки нефти или продукты их окисления остальное.

1641866

Таблица 1

Показа гели язкость кинематическая при 100 С, сСг

60 205 250

Кислотное число, мг КОН/г

100,2 100, 1 103, 7

Эфирное число мг КОН/r

59,3 66,3

Число омыления, мг КОН/г

155, 2 159,4 170,5 го

Таблица 2

Окисленные остаточные продукты

Гудрон

Показатели

Крекингостаток

Асфальтоэкстракт

Дуосол

Температура размягчения по кольцу и шару, С

47

17,5

18,4

18,5

16,0

Коксуемость, Ж

Массовая доля серы, Ж

3,0

2,7

2,8

9,6

22,7

9,9

21,5

10,8

25,3

15,7

26,2

67,7

68,9

63,9

58,1

Та блица3 невест- Термообработанные воздухом кубовые остатки ное СЖК с вязкостью лри 100 С 205 сСт

Показатели щее 1 2 3 4 5 6 7

0,05 0,1 0,5 1,0 1,5 .2

2,5

47 63

84,5 85,4 88,9 88,4 87,8 84,9 84,3

8,7 8,3 7,6 7,8 7,9 8,2 . 8,8

84,4

8,7 н 10

Групповой состав:

Асфальтены, Х

Смолы, Х

Масла .(парафинонафтеновые, ароматика, 7) Количество добавки в связующем (окисленный асфальт деасфальтизацни гудрона), мас.Х

Прдчность брикетов на точечное сгкатив, кг/брикет

Прочность кокса ° X

М 25

Асфальт. д еасфальтизации гудрона

68 69 68 68 67

1641866

Та бли ца4

Показатели

250 сСт (2

160 сСт

Количество добавки в связующем (окисленный асфальт деасфальтизации гудрона пропаном), мас.%

Прочность брикетов на точечное сжатие, кг/брикет

0,5

0,1

67

Прочность кокса,X

М 25

М 10

85,8

8,0

87,3

7,8

86,7

7,9

89,1

7,5

Количество добавки в с.вязующем - гудроне, мас.Х

0,1

1,5

0,1

Прочность брикетов на точечное сжатие, кг/брикет

64

Прочность кокса, Х

М 25

М 10

88,9

7,6

85,1

8,3

88,1

7,7

88,6

7,6

Т а б л и ца 5

Вязкость обработанных воздухом при 130-160 С кубовых о остатков синтетических жирных кислот при 100 С

Показатели

160 сСт

205 сСт

250 сСт

Г (Г! з 1 г

Окисленный асфальтоэкстракт

С вя з ующее

0,1 1

0i1

2 01 05 10 ное сжатие, кг/брикет

68

63

70 69 66 70 67

Прочность кокса, Х

М 25

84,9 85, 7 87 ° 5 85,3 88,3 84,8 86 ° 5 89,0 85, 1

8,4

79 7 8 83 77 84 78 75 83

Окисленный крекинг-остаток

М 10

С вя з ующее

Количество добавки, Х

0,1 1

0,1 1

01 05 10

Количество добавки в связующем, мас.Х !

Прочность брикетов на точечВязкость кубовых остатков СЖК, обработанных воздухом при температуре 130-160 С, при

100 С

1641866

Продолжение табл. 5

Пока з ат ели

64 . 69

Ф, 69 65 69 68

69

85,2

8,"

Редактор Т. Лазоренко

Заказ 1125 Тираж 351 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Пр оч нос ть брикетов на точечное сжатие, кг/брикет

Прочность кокса, Х

М 25

М 10

Вязкость обработанных воздухом при 130-160 С кубовых о остатков синтетических жирных кислот при 100 С

60 сСт

205 сСт 250 сСт

1 " 3 1 2 3 2 3

86 2 87у7 8513 88>5 85э1 86t1 89з1 85э9

7,9 7,7 8,2 7,6 8,3 7,9 7,5 8,5

Составитель Т. Ильинская

Техред Л.Олийнык Корректор И, Эрдейи