Способ растворения угля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ УБЛИК а 1 С 10 1/О БРЕТЕН ИСАГ 1 А ГЕНТУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(87) СПОСОБ РАСТВОРЕНИЯ УГЛЯпутем его обработки ароматюнрованнымрастворителем при повышенном давлениии температуре, о т и и ч а в щ и й с ятем, что, с цепью упрощения технологиипроцесса, в качестве растворителя используют смесь, взятую в массовомсоотношении уголь: растворитепь 1: 1,52,5 и состоящую ю ароматизированныхостатков пиропиза нефтяных фракций с,80 , 1055338 А температурой. 50%-ного выкипания 408- 566 С и/или ароматюированных дистипопятов, полученных из каменноугольного пека с температурой 50%-ного выкипания 416-578 С, и ароматических угпеводорс. дов или смеси ароматических углеводородов с температурой кипения 165-210 С, при следующем соотношении компонентов в смеси угля и растворителя, мас.ч.:Уголь 28,5-40 А роматизирова нные остаткипиропиза нефтяных фракцийс температурой 50%-ноговыкипания 408-566 С 25-41,5 А роматизированные дистипляты, полученные из каменноугольного пека, стемпературой 50%-ноговыкипания 416-578 ОС 30-52 А роматические углеводороды ипи смесь ароматических углеводородов стемпературой кипения165-210 С 5-30 и процесс растворения проводят при 250-360 С, давлении 3 -20 бар в течение 0,5-5 ч.Изобретение относится к способам растворения углей путем обработки размолотого угля смесями ароматических углеводородов с высокой точкой кипения и добавками ниэкокнпящих ароматических 5 гпеводородов при повышенной температуре и под повышенным давлением и может найти применение в нефтеперерабаты вающей и угпехимической промышленностях 30Известен способ растворения угля путем смешения измельченного угля в соотношении 1:0,5 с тяжелыми нефтяными остатками с атомным соотношением С/Н 1 09 с последующим нагревом до 5 350-450 С до растворения угпя 1 .Наиболее близким к изобретению является способ растворения.угля путем его обработки ароматизирова иным растворителем при повышенном давлении и 20 температуре согласно которому в качест ве ароматизированного растворитея исполь-. зуют гидрированную антраценовую фракцию 220-390 С которую смешивают с углем. в соотношении 3:1 и процесс осуществляют при 450 С, давлении 140 бар в течение 2 ч. В результате, в зависимости от сорта угля, уголь можно до 90% перевести в растворимую в хинопине форму Я. ЗоНедостаток данного способа заключается в том, что дпя понучения гидрированного растворителя необходимо применять трудоемкий процесс гидрирования.Цепь изобретения - упрощение технопо 5 гии процесса,Поставленная цепь достигается тем, что согласно способу растворення угля путем:смешения угля с растворителем при повышенном давлении и температуре,40 в качестве растворителя используют смесь взятую в массовом соотношении уголь: растворитепь 1:1,5-2,5 и состоящую из ароматизироваиных остатков пиропиза нефтяных фракций с температурой 50%- ного выкиеиия 408-666 С и/ипи ароматизироваиных дистиппятовполученных из каменноугольного пека с температу рой 80 Ъ-ного выкипания 416-878 С, в ароматических углеводородов ипи смеси 50 ароматических угпепеводородов с темпе ратурой кипения 165-210 С, при спедую щем соотношении каипонеитов в смеси угля и растворителя, мас.ч.;Уголь 28,8-40 55 Ароматизированеае остаФфеи пироВВза нефтяныхфракций с температурой 50%-ного выкипания408-566 С 2 5-41,5Ароматизирова нные дистиппяты, получ:нные из каменноугопьного пека, стемпературой 50%-ноговыкипания 416-578 С 30-52Ароматические углеводороды ипи смесь ароматических углеводородов стемпературой кипения1 65-21 ОоС 8-30 и процесс растворения проводят прио250-300 С давлении 3-20 бар в течение 0,5-5 ч.Попучаемый .в результате реакции продукт потом известными приемами, например фильтрацией, перегонкой ипи от стаиванием, с антирастворитепем можно разделить на мапозопьный угольный эк 4 стракт пригодный дпя получения таких угперодных продуктов, как электродный кокс, связующие и угольные вопокна и богатый минеральными веществами остаток.Благодаря содержащимся в пеке смесям ароматических углеводородов, например погпотитепьному ипи антраценовому маслу, получение текущего продукта реакции не вызывает затруцнений.Сорт применяемого угля может колебаться в широких пределах, но цепесооб разно использовать в качестве исходных материалов каменные угпйс высоким содержанием летучих веществнапример гаэоппаменные ипи пламенные угли. Эти угли составляют большую часть всех угольных месторождений и менее пригодны дпя производства каменноугольного кокса.ФКроме того, можно применить и угли с низким содержанием летучих веществ, например тощие угли ипи другие угперодсодержащйе исходные материалы, такие как бурные угли ипи торф. Степень размепьчения имеет только второстепенное значение дпя предложенного способа..Согласно предложенному способу в качестве ароматических растворителей с высокой точкой .кипения применяют дис-: тилпяты, получаемые в результате пере-работки каменноугольного пека и/ипи остатков минеральных масел например, раачеппения фракций минеральных масел в паровой фазе ипи других катапитичеоких ипи термических процессов крекинга,пека нагревом и цавпением ипи коксования твердого битумного пека. Каменноугольный пек получают в результате первичной перегонки 50-55% каменноугольной смолы с точкой размягчения 65-75 С 5а (по Кремеру-Сарнову). Однако пеки, размягчаквциеся в атих температурных пределах, нельзя непосреиственно применить в качестве таких угпероцистых прецшест венников, как связующие дпя апектроцов, О твердый битумный пек ипи пековый кокс. Поэтому прихоцится подвергать их цапь нейшей переработке нагревом и давлением. В результате осуществления названа 1 х процессов в качестве пистнппятов получают 15 высококипящие углеводородные смеси с высоким соцержанием ароматических соединений. Эти смеси имеют среднюю точку кипения свыше 380 С и тем самым вымОкипают заметно выше фракций антрацено вого масла, обычно рекомендуемых цпя и извлечения угпя.Поц низкокипящими ароматическими углеводородами подразумеваются такие ароматические растворитепи, как мезит = 25 ипен, инцан и цр. ипи углевоцороцные смеси с высоким соцержанием ароматеческих соединений с температурой кипения 165-210 С.Поцобные смеси получают, например ЗО в результате переработки сырого беизопа, перегонки каменноугольной смопы и рафи=. нирующего извлечения в целях получения бензина. Другим источником цпя получения таких смесей ароматических углевоцоро 35 цов является пиропизиый бензин. Эти низкокипящие смеси ароматических угпеводороцов наряцу с чистыми углевоцороцами могут содержать еще незначитепьное количество фенолов и оснований.П р и м е р 1. 35 вес.ч. газоппаменного угля типа Вестерхопьта (зольность 6,5%, содержание летучих веществ 38,5%), интенсивно перемешивая, поцвергают реакции при 350 С в течение45 2 ч с 82 вес.ч. пекового цистиппята, полученного в результате обработки на, гревом и давлением каменноугольного пе, ка, и с 13 вес,ч, меэитипена. Дистиппят каменноугольного пека на л 50чинает кипеть при 308 оС; 50% выкипаетпри 416 С. Максимальное цавпениео14 бар.Полученный таким образом продуктпереработки угля имеет точку раэмягчения 80 С (по Кремеру и Сарнову) ипереводится в растворимую в хинопинеформу на 79%,П р и м е р 2. Используют смесьсостава по примеру 1 и ожижают при350 С в течение 2 ч.Максимальное цавпение 14 бар.В качестве ниэкокипящего растворителя применяют смесь ароматическихугпевоцороцов, получаемую при очисткесырого бензопа,Указанная смесь содержит в качестве основных компонентов метил-/атипбензопы, инцан и аналогичные ароматические углеводороды с точкой кипениячо 210 С.В результате такой гомогенизациии обработки теплом и давлением угольпереводится в растворимую в хинопинеформу на 79%.П р и м е р 3. Смесь из 28,5 вес.ч,газоппамеиного угня типа Вестерхопьтапо примеру 1, 41,5 вес.ч. пиропиэногопека, полученного расщеплением нефтиов паровой фазе (точка размягчения 88 Спо Кремеру и Сарнову, остаток из пиролиза пековый фракций имеет точку кипения 330 С, 50% которого выкипает прио,566 С), и 30 вес.ч. фракции инцана изпримера 2 поцвергают реакции при 250 Сои течение 5 ч,Максимальное цавпение 3 бар,В результате получают продукт переработки угля с точкой раэмягчейия 43 С(по Кремеру и Сарнову) и со степеньюрастворения угля 71%.П р и м е р 4. Смесь из 40 вес.ч.гаэоппаменного угля типа Вестерхопьта,30 вес.ч, пекового цистиппята по примеру 1,15 вес.ч. полученного пиропизом .пека по примеру 3 и 5 вес.ч. меэитипенапоцвергают реакции при 360 С в течениео0,5 ч.Максимальное давление 20 бар. В полученном т омогенизацией и обработкой нагревом и давлением процукте переработки угля, степень растворения угпя 78%.П р и м е р 5, 40 вес.ч. гаэоппаменного угля типа Вестерхопьта по примеру 1, ЗО вес.ч. цистиппята из остатков пиропиза пековых фракций (кипение начинается при 302 С, 80%-ное выкипание - при 408 С), 28 вес.ч. масла коксового пека из коксования поц цавпеиием угпекамениого пека ( начало кипения при 382 оС, 80%-ное выкипание - при 573 С) и 5 вес.ч. мезитипена обрабатывают по примеру 4.В попучекном продукте растворимого угля содержится цо 77%. Точка размяг чения 93 оС.1055338 П р н м е р 7 (сравннтепьный), 5 35 вес.ч. газоппаменного угпя типаВестерхопьта н 65 вес.ч. пекового днотнппята, полученного в резуцьтате обработки нагревом и цавпеннем каменноугопьного пека .со средней точкой кипения 420 аС, ннтенснвным перемешнваннем подвергают реакции 2 ч при Э 50 С.Макснмапьное давление 13 бар. 79 80 8,8 8,8 82 3 Угопь типа Вестерхопьта 28,5; пека, попученный пнропизом, 41,5; 43 фракция нида на 30 10,4 11,4 10,2 80 82 14,6 В табпнце приведено сопоставпенне. предпоженного способа с известными. 45По примерам 6 н 7 внден аффект по вышенней растворяющей способности смесей ароматических угпеводородов с высокой тбчкой кипения с добавками незначнтепьных копнчеств пегкокнпящнх50 Составнтепь Е. 1 орповРедактор М, Кепемеш Техред М,Тенер КорректорИпьнн Заказ 9139/60 Тираж 503 ПодпнсноеВНИЙПИ Государственного комитета СССРпо цепам нзобретеннй н открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5 фнпиап ППП Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4 Нерастворимых в хннопнне частей 11,8%.П р н м е р 6 (сравннтепьный). Осуществпяют анапогично примеру 1, но в качестве растворнтепя применяют 1 Э веч.ч. 80%-ной аценафтеновой Фракции (остаток - диметилнафталин), Силь ; но обогащенные аценвфтеновые фракции считаются особенно пригодными дпя растворения угпя.Гомогеннзацней прн 350 С в течение 2 ч прн макснмапьном давлении 13 бар 1 Угопь типа Вестерхопьта 35; мезнтнпен 1 3; пековый днстнппят 52 2 Угопь типа Вестерхопьта 35; фракция нндана, 13; паковый аистиллят 52 4 Угопь тина Вестерхопьта 40;пековый днстнппят 30; пек; попученный пнропнзом, 25; меэнтипен 5 6 Угопь типа Вестерхопьта 35; фракция аценафтена 13; пековый днстнппят 52 7 Угопь типа Вестерхопьта 35; пековый днстнппят 65получают вещество, в котором на 75%растворяется угопь. фракций ароматических угпеводородов,Примеры 1 н 2 показывают, что упучшенный аффект растворещия угпя закпючается не в гндрирующем эффекте, а явпяется резупьтатом оптнмапьного воздействия на такие показатели, как вязкость,набухаемость н так дапее.