Способ получения углеродистого связующего

(1 й (1 Ь А 6 1)С 10 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ПАТЕНТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(72) Юрген Штадепьхофер, Хейнц Гфранк, Хельмут Келери Хейнрих(86) 1. Заявка Японии Ию 83-244кп. 18 В 5, .опубпик. 1978.2. Патент США И. 4189373,кп. 208-8, опубпик, 1980.3. Заявка Франции % 238109кп. С 10 С 1/04, опубпик. 1978тип).(84)(57) СПОСОБ ПОЛРОДИСТОРО СВЯЗУЮния угпя с ароматическс образованием суспензиее при повышенной темп. с цепью попучения выс УЧЕНИЯ УГЛЕ-: ИФТО путем смешеим растворителеми и ооработки ературе и аавпей ся тем, что,ококачественного . угпероаистого связующего дпя епектроаов, в качестве угпя нспопьэуют обеэзопенный угопь, который смешивают с растворитепем, состоящим из ароматических масеп, попучонных из угпя, с температурой 50%- ного выкипания 416-465 С н остаткаокрекинга нефтяных фракций с температурой 50%-ного выкипания 350-435 С, при следующем соотношении компонентов в суспензия, мас.%:Обеээопенный угопь 5-40 Ароматические масла стемпературой 50%-ноговыкипания 416-465 С 20-80 Остаток крекинга нефтяных Фракций с температурой 80%-ного выкипания350-435 С 15-50 и процесс обработки суспензии проводят при 300-420 ОС, аавпении 5-50 бар в течение 1-4 ч с уаапеннем ннзкокипя- щих фракций и при необходимости с до спедующим смешением цопученной смеси с 30-60 мас.% йека с температурой : размягчения 115-160 С, попученногооиз угпя нпи минеральных масеп.Изобретение относится к способу попу-чения углеродистого связующего из угляобработкой обеззоленного угля при повышенных температуре и давлении с применением ароматических; получаемых из 5угля и минеральных масел, растворителей и может найти применение в нефтеперерабатывающей и коксохимическойпромышленностях.Известен способ получения угиероцистого связующего путем смешения 1 вес,ч,порошкообразного угля с 1 вес.ч. и болеетяжелого масла с последующим пвремешиванием и нагревом при 330-400 С втечение 30-240 мин. Полученный пек 15для обеззоливания обрабатывают полярным органическим растворителем илиароматическим растворителем Я .Известен также способ полученияуглеродистого связующего из угля и остаточного масла путем смешения тонкоизмельченного порошкообразного угляс нефтяными остатками,и последующегорастворения смеси при 400 50 С, согласно которому зола, содержащаяся в 25угле, коагуиирувт вместе с нерастворимыми микросферами, содержащимися внефтяном остатке. Последний предварительно специально обрабатывают и удаля-,ют таким образом из смеси 2,ЗОНаиболее близким к изобретению является способ получения углеродистого .связующего путем смешения угля с ароматическим расгворителем с образованием суспензии и обработки еепри повы 35щенной температуре и давлении 3К недостаткбМ способа относятся необходимость применения стадии отделенияот экстракта нерастворимых твердыхвеществ и наличие в отделенном экстракте повышенного количества зольных чаотиц, что сказывается на качестве связующего.Цель Изобретения - получение высококачественного углеродистого связующегодля производства электродов. Поставленная цепь достигается тем, что согласпо способу получения углеро дисФого связующего путем смешении угля с ароматическим растворителем с образованием суспензии и обраоотки ее при повышенной температуре в качестве угля используют обвззоиениый уголь, который/ смешивают с растворителем, состоящим из ароматических масел, полученных иа 55 угля, с температурой 50%-ного выкипания 416-465 фС и остатка крекинга нефтяных фракций с температурой 80%-ного выкипания 350-435 эС, при следующемсоотношении компонентов в суспензии,ма с.%.Обеззоленный уголь 5 40Ароматические масла стемпературой 80 Ъ- ноговыкипания 416-465 С 20-80Остаток крекинга нефтяных фракций с температурой 50%-ного выкипания 380-435 С 1 5-50и процесс обработки суспензии проводятцри 300-420 С, давлении 5-50 бар вОтечение 1-4 ч с удалением низкокипящихфракций и при необходимости с посиецующим смешением полученной смеси с30-60 масЛ пека с температурой размягчения 115-160 С, полученного изоугля .или минвральньх масел.Согласно предлагаемому способу применяют уголь и в цепях дезинтеграциипоследнего остатки от расщепления нафтыили газойля в паровой фазе, остатки откаткрекинга, замедленного коксования, атакже высококипящие ароматические диотилляты, получаемые в результате рафинации каменноугольного пека, со среднейточкой кипения выше 350 С, Кроме того,для окончательного установления текучеети количества остатков от коксованияприменяют до 60%, считая на продукт,получаемый за счет дезинтеграции угля,например остатков от перегонки каменноугольного пека или предпочтительно отперегонки пиролизного масла с точкойразмягчения 115-160 С (по Кремеру иСарнову), причем сорт угля имеет тольковторостепенное значение, Однако предпочтение отдается углям с высоким соцержанием углерода, причем зола по своей .природе цолжна быть такой, чтобы возмож;но было отделить ее известным способом.В цепях обеспечения широкой применяемости предлагаемого способа выбираютметод обеззоливания, согласно которомузольность угля снижается путем интенсивной химической обработки кислотамии основаниями,Другие методы обеззоливания также являются пригодными, а при применении сверхчистых углей с зольностью ниже 1% отделение золы можно не производить,Обеззоливание угля обычно предусматривает химические реакции в жестких условиях с применением кислот, оснований и окислителей, влияющих на растворение угля, в частности в случае окиолительной Обработки угля обычно прец5337 105 полагается значительное понижение рас-.творимости в ароматических соединениях.Применяемые для лезынте грации угля растворители должны иметь как можно более йизкую зольность. Этому требованию удовлетворяют в частности пиролиз-, ные масла, получаемые в результате расщепления фракций минеральных масел впаровой фазе, дистилляты, получаемые в результате рафинации каменноугольного 1 О .пека, и остаточные масла, получаемые в результате замедленного коксования, и выбранные каменноугольные пеки. При низкой зольности в качестве дополнительных растворителей можно также приме нить остатки от крекинга. Предпочтительно испольэовать пиролизные масла, получаемые в результате расщепления фракций минеральных масел в паровой фазе, поскольку эти масла имеют ярко выраженную склонность к полня меризации, что выгодно для получения, больших остатков от коксования.Среди масел каменноугольной смолы предпочтение отдается дистиллятам, получаемым в результате обработки каменноугольного пека теплом и давлением со средней точкой кипения выше 350 С или аналогичные дистилляты, получаемые в30 результате переработки каменноугольной смолы путем перегонки.П р и м е р 1. Получение обезэоленюго угля в соответствии с патентом США Ид 4134737; 1 ввс.ч, высокодис-, персного газопламенного угля типа Веотерхольта (ФеэеЬоИ) зольностью 7,8% и содержанием летучих компонентов без воды и эолы 38% 3 ч при 250 С оЬ- . рабатывают 4 вес.ч. 10%-ного раствора едкого патра.40Промытый продукт реакции 30 мин при 80 С обрабатывают.2 вес.ч. 5%-ной0серной кислоты и затем еще 1 ч при 75 С 1,5 ввс.ч. 18%-ной азотной кислоты. Зольность обработанного таким образом угля составляет 0,9%, Выход количестввнен.В целях получения связующих цля электродов приготавливают смесь; 30 ввс.ч. обвзэоленного угля типа Вестерхольта;30 вес.ч. пиролизного остатка расщепления нафты в паровой фазе (температура начала кипения 220 С, 50% при 360 С) и 40 вес.чпекового дистиллята, попучвнного обработкой каменноугольного пека теплом и давлением (тэмпература начала кипения 305 С, 50% при 416 С, 80 при 455 С), и с хорошим пэремвши 4ванием гомогенизируют 2 ч цри 375 С.,Максимальное давление реакции 24 бар,После отделения 3% легкокипящнх компонентов получают пекообразный продуктпереработки угля с выходом 95 . Этотпродукт смешивают до гомогенности с30% твердого пека, полученного в результате переработки каменноугольногопека и обычного пека. Точка размягченияэтого твердого пека 160 С (по Кремеруи Сарнову). Показатели полученного связующего приведены в таблице.П р и м е р 2. 30 вес.ч. обэзэоленного газопламенного угля типа Вестерхольта обраоатывают 3 ч при 400 Ссмесью 20 вес.ч. пекового дистиллята,полученного в результате обработки каменноугольного пека теплом и давлением,40 вес.ч. пиролиэного остатка, полученного по примеру 1 после расщепления нафты, и 10 вес.ч. остатков каткрекинга(температура начала кипения 260 С, 50%до 435 С). Максимальное давление реакции 40 бар,После отделения 3% легкокипящихкомпонентов получают продукт переработки угля с выходом 95% с точкой раэмягочения 60 С (по Кремеру и Сарнову). Этотпродукт смешивают цо гомогенности с50 вес,ч. твердого пека, полученного перегонкой остатков пиролиэа сырого бензина. Точка размягчения твердого пека135 С (по Кремеру и Сарнову),ОПоказатели полученного связующегоприведены в таблице.П р и м р р 3. Осуществляют аналогично примеру 1, В качестве угля .используют газовый уголь с содержанием летучих веществ 26,5% и зольностьж 1,9%.Обеэзоливание осуществляют по примеру1. Остаточная зольность угля 0,8%,30 вес.ч. обеззоленного гаэопламенного угля с хорошим перемешиванием 2 чпри 400 С подвергают реакции с 40 вес.оч. пекового дистиллята, полученного в результате обработки каменноугольного пекатеплом и давлением, как в лрг.ере 1,и 30 вес.ч. пиролизного масла, полученного в результате расщепления сырогобензина в паровой фазе (температура йача;ла кипения 220 С, 50% цо 350 С). Мысимальное давление реакции 18 бар.Получают пекообразный продукт переработкиугля с выходом 97 с точкойразмягчения 80 С (по Кремеру и Сарнову),От этого продукта отделяют легкокипящие компоненты (3%), после чего его5 10583 смешивают до гомогенности с 30% твердого пека с точкой размягчения 135 фС (по Кремеру н Сарнову), полученного в результате перегонки пиронизного масла,Показатели полученного связующего 5 приведены в таблице.П р и м е р 4, 8 ввс,ч. обвэзопенного газонпаменного угля типа Вестврхопьтаобрабатывают 1 ч при 420 С 80 вес.ч. пекового днстиппята, полученного в ре О зультате обработки каменноугопьюго пека теплом а давлением как в примере 1, и 15 юс.ч. остатка пиропаза нафты, как в примере 1, Максимапьюе давление 80 бар.После отделения 30% пегкокипящик И компонентов получают продукт переработки угля с выкодом 67% с точкой размягчения 89 С.Показатели полученного связующего приведены в таблипе. 20П р и м е р 8. 40 вес.ч. обезволенного газового угля но привру 3 обраба 37 бтывают 4 ч при ЗЗОэС 20 ввс.ч. каменноугольного мягкого пека (точка размягчения 45 С по Кремеру и Сарнову,отемпература начала кипения 300 оС, 50% до 468 С) и 40 вес.ч. пирояиэного масла, полученного в результате расщепления сырого бензина в паровой фазе (температура начала кипения 220 фС, 80% до 350 С). Максимальное давление 8 бар.Получают пекообразньй продукт перв- работки угля с выходом 98% с точкой размягчения 68 С. После отделения 2% пегкокилящик компонентов продукт смешюают до гомогейности с 60% твердого пека с точкой размягчения 115 С (по Кремеру и Сарнову), полученного в рЫ эупьтате перегонки пиролизного масла. Показатели полученного связующегоприведены в табпидев1 ОВБЗЗ 7 о л ДоДу Ж Й о Ю сЯ о Ф сЧ о сО О) о О) (Ч о о ф р ф 34 Юр Ю В 3 й й о о О Рф о Ф Ф. В Щ о 3 Д 2ФЯо оФ Щ63Эбф .Ф дО йФфе оФофЧ СЯ о ц)9 1088337 10П р и м е р 6 (сравнитепьный). Дпя чення высококачественных связующих дписравнения в табпице приведено обычное епектродов, согнасно которому в качестве связукяпее, изготовпенное на основе ка- компонентов можно попьзоватъся таменноугопьного пека. кими хорошо и опус тимыми материеТаким образом, преддоженный способ 5 дами, как уголь и остатки минепредставпяет собой простой способ попу- реальных масдп, Составитепь Е, ГорповРедактор М. Кепемеш Техред С,Легеза Корректор А, ИпьинЗаказ 9139/60 Тираж 803 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо депам изобретений и открытий113038, Москвр, Ж, Раушская наб., д. 4/8фипиап ППП фПатент", г. Ужгород уп. Проектная, 4