Способ получения электродного пека
Использование: нефтепереработка, коксохимия. Сущность: смолу пиролиза бензина нагревают до 2бО-350°С при подаче воздуха в количестве 10 - 15 и окисляют в присутствии воздуха, 2 табл.
ГОСЬДЮСТВЕННЫй НОМИТЯт
ПО ИЗОБРИИНИЯМ И 0THPbffHRM
ПРИ fHHT СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЙЬСТВУ щ)р С 10 С 1/16, 3/04 (21) 4729776/04 (22) 16.08.89 (46) 30.06.92 . ben. tt 24 (7l) Башкирский государственный уни- . верситет им. 40-летия Октября и Башкирский государственный педагогический институт (72) А.Х, Гайсин, Т.Г. Ведерникова, Р.Н, Гимаев и С.Л. Ведерников (Д ) 665.64(088.8) . (56) ГОСТ 10200-83.
Авторское свидетельство СССР
N 846548, кл. С 10 С 1/16 1981
Авторское свидетельство CCCP и 963473, кл. С 10 С 3/04, 1982, Изобретение относится к нефтепере» работке и нефтехимии, в частности к переработке смолы пиролиэа углеводо" ..родного сырья с получением электродного пека, применяемого в качестве пропитывающего и связующего материала при производстве электродных изделий, и может быть использовано .в нефтеперерабатывающей, коксохимической и алюминиевой промышленности .
Качество электродного пека определяется рядом показателей, основными из которых являются температура раз». мягчения, а также массовая доля ве" ществ, не растворимых в толуоле (g-фракция) и. хинолине (М<-фракция}.
Известно, что в качестве пропитывающих материалов в электродном произ" водстве применяются среднетемпературные (температура размягчения 65-90 C) о каменноугольные пеки, недостатком ко. торых является высокая массовая доля,.SU„„3744093 А1
2. (54) 0flOC05. ПОЛУУМЕНИЯ ЭЛЕКТРОДНОГО
Па<А (57) Использование: нефтепереработка, коксохимия. Сущность: смолу пиролиза бензина нагревают до 260-350 С при подаче воздуха в количестве 10
15 л/кг ч .и окисляют в присутствии воздуха, 2 табл. (6-124) нерастворимых в хинолине ве= ществ (К,-фракция), вследствие чего последние ухудшают графитируемость пропитывающих и связующих материалов и не фильтруют через пористое тело зле кт рода . 3
Известен способ получения нефтяно" р го пека путем термообработки.под ва- р куумом тяжелой смолы пиролиза в слое исходного сырья толщиной 0,001-0,1 м при противотоке инертного газа и исходного сырья в условиях подъема тем- . @ пературы со скоростью 200-Ч50. С/ч до ,300-450 С с последующей выдержкой при данной температуре в течение ,0,1-3,.0 ч.
Недостаток данного способа эаклю" Ъ чается в заниженном выходе пека. Кроме того, данный способ является громоздким и нетехнологичйым из-.за использования двухзонного реактора с соответствующими контактирующими
1744093 устройствами и применения вакуумиой перегонки. . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ переработки смолы пиролиза углеводородного сыр,ья, имеющей температуру кипения выше 180 С, путем предварительного нагрева смолы пиролиза до 10
170-220 С и последующего окисления в течение 0,5"10 ч при подаче воздуха в количестве 1>0-1000 л íà E кг нагретой смолы пиролиза в 1 ч с периоди-. ческим или непрерывным выводом из зо- 15 ны окисления образующейся фракции ароматических конденсированных углеводородов и остаточной фракции. В результате получают пек (остаточную фракцию) с температурой размягчения
20-107 С и выходом 19-58 мас.3.
Способ осуществляется следующим .
: образом.
Исходное сырье, предварительно нагретое, и воздух подают в реактор для П
t окисления непрерывно или периодичес:,ки, что зависит от типа применяемого
t реактора. Воздух приводят в тесный контакт с сырьем, например, путем пропускания его через сырье для уско- 30 рения реакции окисления. Фракцию аро" мзтических конденсированных углеводородов отделяют от остаточной фракции путем перегонки с водяным паром.
Исходное сырье - смола пиролиза бензина имеет следующие показатели:
35 плотность при 20 С 1052,3 кг/м ; . 10 об." выкипает при 183 С; 90 об. ь . при 281 С; конец .кипения 306 С.
Недостаток данного способа заклю- 40 чается. в заниженном выходе пека вследствие предварительного нагрева смолы пиролиза углеводородного сырья до 170-220 С, в результате чего отгоняются легкие фракции исходного сырья 4 и не вовлекаются в процесс окисления.
Кроме того, процесс окисления ведут при большом расходе кислорода воздуха.
Цель изобретения — увеличение выхо-. да пека.
Поставленнав цель достигается тем, что в способе получения электродного пека путем нагрева смолы пиролиза бензина и окисления в присутствии воздуха при повышенной температуре .с последующим отделением целевого продукта
55 нагрвв осуществляют до .260-350 С при: подаче воздуха в количестве
l 0-15 л/кг ч.
218-232
243254
276-306
332-346
480-512
15,25-18,89
Физико-химические свойства исходного сырья - смолы пиролиза бензина приведены ниже:
Плотность, кг/м 1088-1121
Фракционный состав, об. ь о начало кипения, С
1Ол, выкипает при
50 ;
90/, конец кипеЙЙя, С
Коксуемость, мас.3
Элементный состав, ма с. i
С 90,4-91,9
Н 6,8-7,8
N+O 0, 26-2, 74
S 0, 04-0, 06 ,Зольност ь, мас. 3 Следы
Групповой состав, мас. 4
Ы -фракция 0,1>-0,20
Р -ф ракция 31,20»28,>0 -фракция 68,60-71,35
Электродный пек получают следующим образом, Смолу пиролиэа бензина .в количестве
400 кг загружают в реактор. Затем в ниэ реактора подают воздух в коли» честве 10 л на 1 кг сырья в 1 ч и одновременно начинают нагревать до г
260 С со скоростью нагрева сырья не более 2 С/ч. После достижения температуры 260 С реакционную массу выдерживают в течение 3 ч до получения пека с температурой. размягчения 60 С.
Выход целевого продукта составляет
304 кг (76 мас.л,).
Вывод пека при достижении им заданных свойств осуществляется из зоны окисления .периодически или непрерывно в зависимости от аппаратурного оформления процесса.
Примеры иллюстрации получения электродного пека приведены в табл. 1 и 2.
Расход воздуха меньше 10 л на
1 кг сырья в .1 ч не позволяет получать требуемую температуру размягчения пека. Например, при расходе воздуха 8 л на 1- кг сырья в 1 ч (по с. примеру 16) температура размягчения составляет 35 С, что приводит к полу-. чению некондиционного пека.
Расход воздуха больше 15 л на кг ! сырья в 1 ч приводит к сильной аспе ниваемости сырья, к уменьшению выхо да целевого продукта (пример 17) .
1744093
Температура реакции, С
Время изотермииес" кой выдержки,ч
Расход воз" духа, л/кг< ч
Пример
350
1
2
2
12
12
12
4
0,5
0,5
0,5
12
l2
l5
8 .20
0,5"..10
250-1000
В качестве сырья в предлагаемом способе используется смола пиролиза бензина с температурой начала кипения
218 С. Процесс нагрева и окисления проводят одновременно. Поэтому основная часть сырья вовлекается в процесс окислительной конденсации, что является причиной более высокого выхода целевого продукта - электродного пе, ка.
Температура нагрева смолы пиролиза бензина ниже 260 С не позволяет дос" о тичь необходимого качества пека, Так, в условиях примера 10 при .температуре о нагрева сырья до 220 C и расходе воздуха 10 л на 1 кг сырья в 1 ч температура размягчения пека, составляет ,37 С, Повышение температуры нагрева сырья более 350 С не благоприятствует увеличению выхода целевого продукта, поскольку увеличивается выход легких фракций, так как над процессом термоокислительной конденсации начинают преобладать деструктивные процессы. . Так, в условиях примера 15 при нагреве сырья до 400 С выход пека составляет 54 мас.Ф.
2
4
6
8
Контрольные
10 220
400, 12 220
13 400
14 220
15 400
16 260
17 350
Прототип 180-270
Температура не более 350 С и расход воздуха в пределах от 10 до 15 л на 1 кг сырья в 1 ч достаточны для проведения окисления смолы пиролиза
5— бензина с целью получения электродно го пека с большим выходом по сравнению с прототипом и более высокого качества (по содержанию a(<-фракции) по сравне-.
10 нию с базовым объектом - каменноугольным электродным пеком.
Кроме того,. предлагаемый способ упрощает технологию известного процесса (прототипа) : искпючает.разделение
1 фракций путем:перегонки с водяным паром, Предлагаемый способ в сравнении
q известным позволяет осуществитb процесс окисления .при значительно меньшем расходе кислорода воздуха (в 10
100 раз).
Фор мула из обр ет е ни я
Способ получения электродного пека
° путем нагрева смолы пиролиза бензина и. окисления в присутствии воздуха с последующим отделенйем целевого продукта, о т л и ч а ю:шийся тем, . что, с .целью увеличения выхода пека, нагрев осуществляют до 260-350 С при подаче воздуха в количестве 10 15 л/кг ч.
Табл и ца 1
° в
1744093
Таблица 2
«««е»»»»»»»»««»«»»
Массовая доля, 3
Коксуемость, мас.3
Температура размягнения, ФС
Зол ьност ф, мас. 3
Выход, мас.3
Пример асфальтенов нера ст воримых в хинолине
0 1»фр °
« в
«ЯВ» \»Фф»
«» »» «»»Е»
М»»»»
76
74
72
71
70, 73
88
119
64
67
94
121
66,12
72,00
77,62
64 43
74,60
81,59
63,57
75,00
86,45
31,81
35,14
42,65
32,05
35,39
43,90
32,54
35,91
44,47
0,04
0,07
Оэ 17
О,Ь4
0,07
0,17
0,04
9,07
0,19
Отсутствует
II
II 11 н
II
77 61
58
74
54
59
19-58
140
145
148
132
Z0-107
24-40
37"41 Не более 0,3
38-42
«
43-47
65-70
67-73
85-ЦО
Не более 7
Не .более 8
Не более 12
«й «
Редактор. Н. Киштулинец
Заказ 2168
ВНИИПИ Государственного
113035, Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул . агарина, 101
2
4
6
8
Контрольные
11
12
1.3
14
1 5
16
17
Прототип
ГОСТ
10200-83 марка А марка Ь марка В
Составитель Т Ведерникова.
Техред M.Moðãåíòàë Корректор А. Обручар
Тираж . Подписное комитета по изобретениям и открытиям при ГК! .Т СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
