Связующее для брикетирования угольных шихт Советский патент 1991 года по МПК C10L5/16 

Изобретение относится к технологии брикетирования углей (газовых бурых и т.д.), в частности к составу связующего для брикетирования угольных шихт, например перед коксованием, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, угольной и коксохимической отраслях промышленности для получения топливных брикетов и кокса на их основе.

Целью изобретения является повыше ние прочности на сжатие брикетов и кокса на их основе.

Обработку воздухом кубовых остатков синтетических жирных (СЖК) кислот проводят в колонном аппарате. Кубовые остатки закачивают в колоннуе куда предварительно подают воздух в количестве 600 м3/ч от воздуходув- ки, в змеевики, смонтированные в колонне, подают пар для нагрева кубо- вого остатка до 130-160°С. По мере загрузки кубового остатка в колонну количество воздуха увеличивают до 1800-2000 мэ/ч.

При достижении температуры про- дукта в колонне 130-160°С подачу пара в змеевик прекращают, подают в змеевик охлаадающую воду для снятия тепла и ведут непрерывный процесс обработки при 130-160 С. Температура обработки выбирается в зависимости

от качества кубовый остатков синтетических жирных кислот поскольку кислотное число и кинематическая вязкость кубовых остатков при получении синтетических жирных кислот колеблется довольно в широких пределах (зольность до 0,05%, кислотное число мг КОН/г изменяется от 65 до 85).

По достижении кинематической вязкости 160-250 сСт кубовые остатки СЖК выводят из колонны.

Остаточные продукты переработки нефти или продукты их окисления, используемые в связующем для брикетирования, получают известными способами

Асфальт или асфальтоэкстракт получают при производстве остаточных масел деасфальтизацией гудрона пропаном или смесью парного растворителя (процесс Дуосол), крекинг-остаток . при термическом крекинге гудрона или висбрекинге, остаточные битумы и гудроны при переработке нефти, продукты окисления остаточных продуктов переработки нефти - окислением асфалта, асфальтоэкстракта и гудрона либо их смесей.

Так, например, асфальт процесса деасфальтизации гудрона пропаном окиляют до температуры размягчения по Киш до 40-44°С, асфальтоэкстракт процесса Дуосол - 44-48 С.

Для получения связующего остатки переработки нефти смешивают с 0,1- 2 мас.%, обработанными воздухом при 130-160°С кубовыми остатками синтетических жирных кислот с кинематической вязкостью при 100°С не менее 160 сСт в мешалке подачей ПАВ дозирующим насосом в поток состава переработки нефти при 80-270 С.

Пример Асфальт деасфальтизации гудрона западно-сибирских неф- тей пропаном подвергают окислению в колонном аппарате на установке производства битумов. Режим окисления: Температура,5 С Расход воздуха,

22,5-4-2,5

нм3 /т

Получают про

дукт, т/ч

Кубовые остатки синтетических жирных кислот на установке подвергают отработке воздухом при 130,145 и 160° С с получением продукта с кинематической вязкостью при 100°С - 160, 205, 250 сСт.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

В табл.1 представлены качественные характеристики термообработанных кубовых остатков СЖК.

В табл.2 представлены характеристики окисленного асфальта деасфальтизации гудрона, а также других используемых окисленных остаточных продуктов и гудрона.

Указанные компоненты связующего смешивают на установке производства битума.

Для оценки полученного связующего проводят сопоставительные испытания, при которых брикетируют угольную шихту следующего марочного состава, мас.%: Ж(печор.) 56, ГЖО 15, К (печор.) 8, К (кузнец.) 6, ОС 10, 2СС 5.

Характеристика шихты: V601 - 27,5, - 8,3, толщина пластического слоя (у) - 16 мм, содержание класса - 0,3 мм - 80% в брикетируемой и 75% в небрикетируемой шихте.

Брикетируют угольную шихту на брикетной установке производительностью 2 т/ч при расходе связующего 7 мас,% (на сухую массу шихты):

Температура

смешения шихты

и связующего,°С55

Температура

прессования, С50

Удельное давление на прессе , (вальцовом),

кг/см2180

Форма брикетовЯйцевидная

Брикеты в количестве 30% смешива- ют с 70% небрикетированной шихты указанного выше марочного состава и коксуют в полузаводской коксовой печи (разовая загрузка 270 кг) при периоде коксования 16 ч и конечной температуре в центре камеры 1000- 1300°С.

Для сравнения брикетируют аналогичную шихту со связующим, содержащим 2% необработанных кубовых остатков синтетических жирных кислот (известное связующее).

Для каждого образца связующего оценивают прочность на точечное сжатие кг/брикет и прочность кокса на разд- рабливание и истирание (в стандартном барабане по показателям М25 и Ml0 соответственно).

В табл.З представлены данные ло прочностным показателям брикетов к кокса для содержания термообработан- нгх кубовых остатков в предложенном пределе (опыты 2-6), при отклоне- кии от предложенного предела (опыте 1 и 7) по сравнению с использовр ие. известного связующего,

В табл.4 представлены данные по прочности брикетов и кокса при ис- потьзовании связующего на основе окисленного асфальта деасфальтиза,,. - х ;,иона пропаном и гудрона для п: ег - ложегного предела содержания терме - обработанных кубовых остатков СЖК ч их вязкости 100°С, в табг , j - то асе, но для связующего на ос ов окисленного асфаль оэкс ракта v окисленного хрекинг о гатка .

Из приведенных данных видно8 что при ввепении в связ лоцее 0,05 масс% предлагаемой до5авки п у. ность Рригетов и кокса практически не -ечяется При 0,1 1S0 мас./i ки заметно возрастав прочность бр - кетов и гокса на р тг;рабРИЕЈ IP з5 ct-r жаетгя чстпраемпсть кохса.

При даш:.нейи,ем L&, ичснии .4. ния добааки до 2 .% пгочногт- о/- - кетов гфактически сохраняется на тигнутом ypoBHet, а прочность кекса снижается, но остается ъыше прочности кокса, полученного ПРИ использован известной добавки, Дальнейшее увелч чание количества добавки приводит к последующему ухудшению прочнос и кокса и поэтому нецелесообразно.

Установлено, что при обработке воздухом кубовых синтетических жирных кислот при 130-160 наряду с процессом окисления происходит образование и накопление полимерных соедине- ний5 уплотнение молекул, о чем свидетельствует содержание неомыляемых веществ, увеличение вязкости и повышение эфирного числа. Экспериментально установлено, что наличие в связующем в определенных концентрациях обработанных воздухом кубовых кислот ведет к повышению прочности брикетов. Объясняется это, по-видикому, интенсификацией подвижности надмолекулярных

асфальтосмолистых структурs способствующей их наилучшей укладки и одновременным усилением межпачечного взаимодействия за счет химических связей, воз ::каюших в условиях обшего увеличения полярности.

Доокисленные и уплотненные вещества Е обработанных воздухом кубовых кислот увеличивают поверхность угля, покрытой связующим - показатель спеппения,

В интервале температур 120-i60°C рост вгзкос-и обрабатываемых кубовых

кислот приемлем как с зкономичсской5 а и технологической позиций,

Эксгео мертапььо устакокп но,, что в свпчующем работаю 7 кубовые остатки i : нтетччест-сих /серных ю спот, обрабо0 та-гчые воздухом при 130-160 С, имеющее кинв.атическуго язкс.:гь 160- 25П сСт HIV прч вязкости выше 250 сСт затоудчена перекачка и транспортир овг - пооду а ь

5Таким об гзоь 5 преложенный состав

связующего обеспечивает повьшение Фгчътос Г1 ьгч хаоа.геристк-с брикетов и ка их основа по сраврению с изаест ibc связующего по про0 1-отипу,

Формула изобретения

Связующее для брикетирования угольных шчхт. включающее остаточные продукты переработки нефти или продукты чх с с слен-ия и кубовые остатки синтетических жирнмх кислот, о г л и ч а- X) ц е е с я тем,, что, с целью повышечкя прочности на сжатие угольных брикетов ч кокса на их основа9 оно содержит дубовые остатки синтетичес- жириъпс кислот термообработанные воздухом чри 130-l60°Cj с кинематической вязкость с при ЮО°С 160-250 гри следующем соотношении компонен- тов кубовые остатки синте и- ческих жирные ю слоТ; термообработан- кые вохду -ом при 130-160°CS с кинематической вязкостью при tOO С 160 - 250 сСт Oji-2; остаточные продукты переработки нефти или продукты их окисления остальное

1641866 Таблица 1

1641866

10 Таблица4

Изобретение относится к техноло2 гии брикетирования углей, в частности к составам связующего для брике™ тирования угольных шихт, например9 перед коксованием и может быть использовано в нефтеперерабатызающей8 угольной и коксохимической отраслях промышленности для получения топливных 1 брикетов и кокса из газовых и бурых уг- лей с целью повышения прочности на сжатие угольных брикетов и кокса на их основе. Для достижения цепи связующее содержит, мас.%: кубовые остатки синтетических жирных кислот, тер- мообработанные воздухом при 130- 160° С, с кинематической вязкостью при 100°С 160-250 сСт 0,1-2;, остаточные продукты переработки нефти или продукты их окисления остальное. 5 табл.

Количество добавки в связующем (окисленный асфальт де- асфальтизации гудрона пропаном), мас.% 120,10,5 Прочность брикетов на точечное сжатие, кг/брикет 65 67 6569

Прочность кокса,%

М 2585,887,386,789,

М 108,07,87,97,5

Количество добавки в связующем - гудроне, мас.%0,11,50,11

Прочность брикетов

на точечное сжатие,

кг/брикет62646769

Прочность кокса, %

Окисленный асфапьтоэкстракт

0,1120,11

5265

68

6370

84,9 8,4

0,1

85,7 87,585,3 88,3

7,97,88,37,7

Окисленный крекинг-остаток

1

0,1

1

0,1 0,51,0

63706966 7067

84,8 86,5 89,0 85,1 8,4 7,8 7,5 8,3

0,1

1

0,1 0,5

1,0

а

54

85,2 8,2

64

86,2 7,9

69

87,7 7,7

Продолжение табл.5

69

69

65

69

68

88,5 7,6

85,1 8,3

86,1 89,1 7,9 7,5

85,9 8,5