Способ получения углеродистого связующего Советский патент 1983 года по МПК C10C1/16 

Изобретение относится к способу попучения угперодистого связующего из угпя обработкой обеззопенного угпя при повышенных температуре и давлении с применением ароматических; попучаемых из тпя и минеральных масел, растворителей и может найти применение в гефтеперерабатывающей и коксохимической промышпенностях. Известен способ получения углероаио1ГОГО связующего путем смешения 1 вес.ч порошкообразного угпя с 1 вес.ч. и боле тяжелого маспа с последующим перемешиванием и нагревом при ЗЗО-40О°С в течение 30-24О мин. Полученный пек для обеззоливания обрабатывают полярным органическим растворителем или ароматическим растворителем l|. Известен также способ получения угперодистого связующего из угпя и остаточного маспа путем ау1ёшения тонкоизмельченного порошкообразного угтш с нефтяными остатками ,и последующего растворения смеси при 4ОО-45Ос, согласно которому 30па, содержащаяся в угле, коагулирует вместе с нерастворимыми микросферами, содержащимися в нефтяном остатке. Последний предварительно специально обрабатывают и удаляют таким образом из смеси 21. Наиболее близким к изобретению явля ется способ получения угперодистогосвязующего путем смешения угля с ароматическим растворителем с образованйн ем суспензии и обработки еепри повышенной температуре и давлении з.. К недостаткам способа относятся необходимость применения стадии отделения от экстракта нерастворимых твердых веществ и наличие в отделенном экстракте повышенного количества зольных чаотиц,-ЧТО сказывается на качестве связующего. Цель изобретения - получение высококачественного угперодистого связующего дпя производства электродов. Поставпенная цель достигается тем, что согпаспо способу получения yrnepoiдис1ч)го связующего путем смешения угп с ароматическим растворителем с образоваШ1@м суспензии и обработки ее при П(жышенной температуре в качестве угля иоюпъзуют обезэопенный угопь, которь1й смешивают с растворитепем, состсяшвм та ароматических масеп, попученных па угля, с температурой SOJcr-Horo выкипания 416-4651 и остатка крекинга «ЙЕйкинй с температурой 50%-ного выкипания 350-435С, при следующем соотношении компонентов в суспензии, мас.%: Обеззолен1тый уголь5-4О Ароматяческие маспа с температурой 5О%-ного выкипания 416-4б5с 20-80 Остаток, крекинга нефтяных фракций с температурой 5О%-нйго выкипания 350-435 °С 15-50 и процесс обработки суспензии проводит при ЗОО-42Ос, давлении 5-50 бар в течение 1-4 ч с удалением низкокипящих фракций и при необходимости с последующим смешением полученной смеси с 30-60 мас.% пека с температурой размягчения 115-160 С, полученного из угля .или минеральных масел. Согласно предлагаемому способу применяют уголь и в цепях дезинтеграции последнего остатки от расщепления нафты или газойля в паровой фазе, остатки от каткрекинга, замедленного коксования, а также высококипящие ароматические диотилляты, получаемые в результате раф иации каменноугольного nesa, со среаней точкой кипения выше 350°С. Кроме того, для окончательного установления текучеоти количества остатков от коксования применяют до 60%, считая на продукт, получаемый за счет дезинтеграции уггся, например остатков от перегонки каменноугольного пека или предпочтительно от перегонки пиролгазного масла с точкой размягчения 115-160 0 (по Кремеру и Сарнову), причем сорт угпя имеет только второстепенное значение. Однако предпочтение отдается угпям с высоким содержанием углерода, причем зопа по своей . природе должна быть такой, чтобы возможно Оыло отделить ее известным способом. В целях обеспечения широкой применяемости предлагаемого способа выбирают метод обеззоливания, согласно которому зольность угпя снижается путем интенсданой химической обработки кислотами и основаниями. Другие методы обеззопивания также являются пригодными, а при применении сверхчистых углей с золыюстью ниже 1.% отделение золы можю не производить. Обеззолива ние угля о&1чно предусалатриврет химические реакции в жестких условиях с применением КЕЮПОТ, оснований и окисют впей, влияющих на растворение угпн, в частности в случае окиолитепьной обработки угля пред-попагается аначитепьное понижение pac-t творимости в ароматических соединениях. Применяемые для дезынтеграции угпя растворитепи должны иметь как можно бопее йизкую зольность. Этому требованию удовлетворяют в частности пиролизные масла, получаемые в результате расщепления фракций минеральных масел в паровой фазе, дистилляты, получаемые в результате рафинации каменноугольного .пека, и остаточные масла, получаемые в результате замедленного коксования, и выбранные каменноугольные пеки. При нкзкой зольности в качестве дополнитель ных растворителей можно также применить остатки от крекинга. ; Предпочтительно использовать пиролиз ные масла, получаемые в результате расщепления фракций минеральных масел в паровой фазе, поскольку эти масла име ют ярко выраженную склонность к поли. 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 ил аналогичные дистилляты, получаемые в результате переработки каменноугольной смолы путем перегонки. Пример 1. Получение обеззолен шэго угля в соответствии с патентом США № 4134737: Г; вес.ч. нысокодис4 персного газопламенного угля типа Веотерхольта (MVestet-hoEt) зольностью 7,8% и содержанием летучих компонентов без воды и золы 38% 3 ч при 25Ос о&г- . рабатывают 4 вес.ч. 1О%-ного раствора едкого натра. Промытый- продукт реакции 30 мин при обрабатывают ,2 вес.ч. 5%-ной серной кислоты и затем еще 1 ч при 75°С 1,5 вес.ч. 18%-иой азотной кислоты. Зольность обработанного таким образом угля составляет 0,9%. Выход количественен. В целях получения связующих для электродов приготавливают смесь: 30 вес обездоленного уггш типа Вестеркольта; 30 вес.ч. пиролизНО1Ч) остатка расщепл&нин нафты в паровой фазе (температура начала кипения 220°С, 50% при 360°С) и 40 вес.ч. пекового дистиллята, полученного обработкой каменноугольного пек теплом и давлением (температура нача ла кипения 305°с, 50% при 416°С, 8.0% ПРИ 455°С), и с хорошим перемеши 1 374 ванием гомогенизируют 2 ч при 375С.. Максимальное давление реакции 24 бар. После отделения 3% легкокипящих компонентов получают пекообразный продукт переработки угля с выходом 95%. Этот продукт смешивают до гомогенности с 30% твердого пека, полученного в результате переработки каменноугольного пека и обычного пека. Точка размягчения этого твердого пека 160 С (по Кремеру и Сарнову). Показатели полученного связующего прттедены в таблице. Пример 2. ЗО вес.ч. обеззоленного газопламенного угля типа Вестерхольта обрабатывают 3 ч при 4ОО°С смесью 20 вес.ч. пекового дистиллята, полученного в результате обработки ка манноугольного пека теплом и давлением, 4О вес.ч. пиролизного остатка, полученного по примеру 1 после расщепления кафты, и 1О вес.ч. остатков каткрекинга (температура начала кипения , 50% до 435 С). Максимальное давление реакции 40 бар. . После отделения 3% легкокитащих компонентов получают продукт переработки угля с выходом 95% с точкой размяг с выходом чения 60 С (по Кремеру и Сарнову). Этот прэдукт смешивают до гомогенности с 50 вес.ч. твердого пека, полученного перегонкой остатков пиролиза сырого бензина. Точка размягчения твердого пека 135С (по Кремеру и Сарнову). Показатели полученного связующего приведены в таблице. П р и м f р 3. Осуществляют аналогично примеру 1. В качестве угля .используют газовый угопь с содержанием летучих веществ 26,5% и зольностью ,9%. Обеззоливание осуществляют по примеру 1. Остаточная зольность угля 0,8%. 30 вес.ч. обеззопенного газопламенного угля с хорошим перемешиванием 2 ч при 400°С подвергают реакции с 40 вес. ч. пекового дистиллята, полученного в результате обработки каменноугольного пека теплом и давлением, как в 1, и ЗО вес.ч. шяропданого масла, по луче ного в результате расщепления сырого бензина в паровой фазе (температура йачагла кишния 220°С, 50% до 350°С). Максимальное давление реакции 18 бар. Получают пекообрааный продукт переработка угпя с выходом 97% с точкой размягчения 80 С (по Кремеру и Сарно ву). От этого продукта отделяют легкокнь пящие компоненты (3%), после чего его

смешивают до гомогенности с,ЗО% тве1 йбго пека с точкой размягчения (по Кремеру н Сарнову), попучеиного в результате перегонки пиропвэвого масоа.

Показатели полученного связующего 5 приведены в таблице.

Пример 4. 5 вес.4, обеззопешюго газопламенного угля типа Вестерхопьта обрабатывают 1 ч при 420С вОвес.ч. пекЬвого дистиллята, полученного в ре зультате обработки каменноугольного пека теплом « давлением как в примере 1« и 15 вес. ч. остатка пиролиза нафты, как в примере 1. Максимальное давление ВО бар.

После отдетюния ЗО% легкокипяших (5 компонентов получают продукт переработки угля с выходам 67% с точкой раэмягчения 89°С.

Показатели полученного связующего приведены в таблице.20

Пример 5. 4О вес.ч. обеззолевного газового угля по примеру 3 обраба

тывают 4 ч при 20 вес.ч. каменноугольного мягкого пека (точка размягчения по Кремеру и Сарнову, температура начала кипения 300, 5О% до 465°С) и 40 вес.ч. пиролизного масла, полученного в результате расшеплення сырого бензина в паровой фазе (температура начала кипения , 5О% до 35О°С),

Макс1 4альное давление 5 бар.

Получают певх образю Й продукт переработки угля с выходом 98% с точкой размягчения . После отделения 2% легкокипяших компонентов продукт смешивают до гсялогеИности с вО% твердого пека с точкой размягчения (по Кремеру и Сарвову), полученного в pet зультате перегонки пиролизногч} масла.

Показатели полученного обязующего приведеиы в таблипе.

9 105ВЗЭ710

Пример б (сравнительный), Дпячения высококачественных связующих агы сравнения в табпине прнведено оеяычновэпектродов, согласно, которому в качестве связующее, изготовпенное на основе ка-компонентов можно пользоваться гаме нвоугоцьного шка.кими хорошо попустимыми материаТаким образом, прёдпоженный способs лами, как уголь и остатки минепредставпяет собой простой способ попу-ральнык .

СГЮСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕ-РОДИСТОГО СВЯЗУЮЩЕГО путем смешетга угпя с ароматическим растворитепем с о азованием суспензии и ооработки ее при повышенной температуре и давпе нии, отпичающийся тем, что, . с цепью 1юпучения а 1сококачественаого i угперодистого связующего дпя эпектродов, в качестве угпя испопьауют обеззопенный угопь, который смешивают с растворитепем, состоящим из ароматических масеп, попучонных из угпя, с температурой 5О%ного выкипания 416-465с и остатка крекинга нефтяных фракций с температурой 50%-ного выкипания 350-435°С, при спедующем соотношении комгаэнентов в суспензии, мас.%: Обеззопенный угопь5-4О Ароматические маспа с температурой 50%-ного выкипания 416-465°С 2О-8О Остаток крекинга нефтяных фракций с температурой выкипания СО 350-435°С15-50 и процесс обработки суспевзии проводят при ЗОО-42О С, давпении 5-5О бар в течение 1-4 ч с удапенвем нвзкокипящих 4 акций и при необходимости с поспедующим смешением попученной смеск с ЗО-6О мас.% йека с температурой ; размягчения 115-160 С, попученного ел ел из угпя ипи миверапьных масеп. :о :о