ДОБАВКА К ШИХТАМ ДЛЯ КОКСОВАНИЯ Российский патент 2011 года по МПК C10B57/04 

Изобретение относится к производству кокса, в частности к добавкам к шихтам для получения кокса.

Известно использование в качестве спекающей добавки нефтяных остатков от переработки нефти (патент СССР №1087077). Для этого нефтяные остатки нагревают до температуры 350-600°C под давлением в пределах от нормального давления до 150 кгс/см² в течение 0,5-60 мин в трубчатой печи, затем их нагревают до 380-450°C путем контакта с неокисляющим газом, имеющим температуру 400-2000°C, с получением углеродсодержащего материала, имеющего температуру размягчения 130-300°C, содержание связанного углерода 40-80 вес.% и атомное соотношение Н/С 0,4-1,1, и алифатического масла с атомным соотношением Н/С выше 1, 55.

Недостатком известной добавки является сложность ее производства, а соответственно ее дороговизна.

Задача, решаемая изобретением, - упрощение производства добавки к шихтам для коксования, ее удешевление.

Поставленная задача решается тем, что в качестве добавки к шихтам для коксования, используемым для производства металлургического кокса, применяют битуминозный остаток процесса получения легких фракций нефтяных продуктов со следующими характеристиками:

зольность A^d не более 2,5% выход летучих V^daf не более 70% содержание серы S^d не более 5% вспучивание по методу ИГИ-ВУХИН не менее 20 мм индекс Рога IR не менее 10

Нефтяные остатки представляют собой неперегоняемые остатки с температурой начала кипения порядка 360°C, образующиеся при атмосферно-вакуумной переработки нефти и в термокаталитических процессах нефтепереработки. К ним относятся гудроны, асфальты, остатки висбрекинга и другие продукты.

Нефтяные остатки - ценное сырье для получения практически полезных веществ. В настоящее время нефтяные остатки, главным образом, используются в виде топлива (мазута), для получения дорожных битумов и нефтяного кокса.

В настоящее время в связи с развитием коксохимической промышленности стремлением удешевить процесс производства кокса, улучшить качество кокса, нефтяные остатки используют в качестве добавок в шихту для коксования.

Не все нефтяные остатки можно использовать в качестве добавок в шихты для коксования. Используют нефтяные остатки некоторых производств, в частности процесса получения легких фракций нефтяных продуктов, обладающих вышеуказанными свойствами.

Экспериментально было установлено, что добавление в шихту, состоящую из 90 процентов коксующихся углей, 10 процентов заявляемой добавки, позволило получить кокс с реакционной способностью CRI 28,7 и прочностью CSR 65,7.

При этом из шихты, состоящей только из коксующихся углей, был получен кокс с реакционной способностью CRI 33,0 и прочностью CSR 61,1.

Таким образом, установлено, что добавление в высококачественную шихту для коксования заявляемой добавки позволяет получать кокс со свойствами, близкими к свойствам кокса, полученного из лучших коксующихся углей мира.

Проведенные эксперименты показали возможность использования в качестве добавки к угольным шихтам заявляемую добавку.

Заявляемая добавка обеспечивает улучшение коксующих и спекающих свойств угольных шихт за счет собственной высокой «текучести» при температурах коксования, что приводит к значительному уплотнению угольной загрузки в целом и к улучшению условий контакта угольных зерен любого качества при их спекании в кусковой кокс.

Количество добавки не входит в объем правовой охраны настоящего изобретения, т.к. количество добавки будет определяться свойствами шихты, в которую будут добавлять добавку, а также свойствами продукта, который надо получить на выходе (кокс).

Заявляемое изобретение поясняется примером, представленным в таблице

Шихта 1 - шихта, состоящая из 90 - процентов коксующихся углей России и 10 - процентов заявляемой добавки.

Шихта 2 - шихта, состоящая только из коксующихся углей России.

Компонент Показатели качества компонентов Качество кокса A^d, % V^daf, % s^d, % Вспучивание IR (1:5) CRI CSR Российские коксующиеся угли 6,2 24,4 0,32 16 30     Заявляемая добавка 0,87 65,4 4,50 153 57     Шихта 1 5,67 28,5 0,74 35 - 28,7 65,7 Шихта 2 6,2 24,4 0,32 16 - 33,0 61,1

Показатель A^d - зольность; V^daf - выход летучих; S^d - содержание серы; IR -индекс Рога (характеризует коксуемость компонента); CRI - показатель реакционной способность кокса; CSR - показатель послереакционной прочности кокса.

Шихта 2 по своим качественным характеристикам соответствует лучшим российским углям.

Как видно из таблицы, кокс, полученный из шихты 1 (с заявляемой добавкой), обладал большей прочностью, чем кокс, полученный только из углей. Причем уровень его качества соответствует коксу, получаемому из австралийских углей марки НСС.

Преимущество предлагаемой добавки - ее дешевизна, обусловленная возможностью ее использования без каких-либо предварительных технологических операций - нагрева и т.п.; для производства добавки не требуется сложное специальное оборудование. Кроме того, предлагаемая добавка позволяет улучшить свойства кокса, а именно позволяет повысить прочность кокса, что позволяет считать ее кондиционирующей (улучшающей) добавкой, которая позволяет довести свойства кокса до необходимой кондиции.

Использование предлагаемой добавки позволяет утилизировать битуминозные остатки процесса получения легких фракций нефтяных продуктов, которые в настоящее время не нашли широкого квалифицированного применения.

Изобретение может быть использовано в коксохимической промышленности. В качестве добавки к шихтам для коксования применяют битуминозный остаток процесса получения легких фракций нефтяных продуктов со следующими характеристиками: зольность A^d не более 2,5%; выход летучих V^daf не более 70%; содержание серы S^d не более 5%; вспучивание не менее 20 мм; индекс Рога (IR) не менее 10. Изобретение позволяет упростить и удешевить производство добавки к шихтам для коксования. 1 табл.

Применение в качестве добавки к шихтам для коксования битуминозного остатка процесса получения легких фракций нефтяных продуктов со следующими характеристиками:
зольность A^d не более 2,5%;
выход летучих V^daf не более 70%;
содержание серы S^d не более 5%;
вспучивание не менее 20 мм;
индекс Рога (IR) не менее 10.