Связующее для брикетирования угольных шихт Советский патент 1992 года по МПК C10L5/14 

Изобретение относится к связующим для брикетирования угольных шихт и может использоваться в нефтеперерабатывающей промышленности при получении связующего, угольной и коксохимической при брикетировании для получения сортового бытового топлива и коксобрикетов из газовых и бурых углей, повышения коксуемости слабоспекающихся угольных шихт.

Высокая степень механизации работ по добыче углей и антрацитов обуславливает значительный выход мелких классов и выдвигает задачу их окускования с применением связующих.

Мировые запасы классических коксующихся углей с выходом летучих 22-26% относительно невелики, поэтому основную

долю углей для коксования составят слабоспекающиеся угли типа газовых с выходом летучих 32-42%. .

Необходимость использования углей с повышенным выходом летучих и более слабой спекаемостью обуславливает разработку и внедрение новых способов коксования и подготовки шихты, обеспечивающих повышение качества кокса и расширение сырьевой базы коксования.

Одним из способов подготовки угольной шихты к коксованию является брикетирование со связующим.

Известно связующее для брикетирования углей и углеродистых материалов - каменноугольный пек.

xj OJ Xj О О

Однако в связи с дефицитностью, дороговизной и канцерогемностью применение его в качестве связующего нецелесообразно. Поэтому в качестве связующего находят применение остаточные продукты переработки нефти (крекинг-остаток, асфальты деасфальтизации, битумы - остаточные и окисленные, гудроны, частично окисленные асфальты деасфальтизации гудрона пропаном, асфальтоэкстракты Дуосол - процесса и др.).

Остаточные продукты переработки нефти и продукты их окисления имеют невысокую стоимость, недефицитны, но применение их в качестве связующего при брикетировании не обеспечивает требуемую прочности на сжатие брикетов, а кокса на раздрабливание и истирание.

Наиболее близким по составу к предлагаемому является связующее для получения угольных брикетов на основе битума и кубовых остатков синтетических жирных кислот (1,5-2,5%). Кубовые остатки образуются при дистилляции синтетических жирных кислот, получаемых окислением твердых парафинов в присутствии катализатора.

Ввод в состав связующего 1,5-2,5% кубовых остатков синтетических жирных кислот позволяет упростить способ брикетирования углей, несколько увеличить пе- нетрацию и когезию связующего, однако механическая прочность брикетов не улучшается

Цель изобретения - повышение прочности брикетов и прочности кокса на раздрабливание и истирание

Поставленная цель достигается тем, что связующее для брикетирования угольных шихт на основе остаточных продуктов переработки нефти или продуктов их окисления и поверхностно-активного вещества, в качестве поверхностно-активного вещества используют кубовый остаток синтетических первичных высших жирных спиртов, при следующем соотношении компонентов, мас.%: кубовый остаток синтетических первичных высших жирных спиртов 0,05-2,5, остаточные продукты переработки нефти или продукты их окисления остальное.

Уменьшение содержания кубового остатка синтетических первичных высших жирных спиртов ниже 0,05% не меняют практически прочности брикетов и кокса, а увеличение выше 2,5% приводит к снижению прочности кокса

Кубовый остаток является отходом производства и не имеет квалифицированного применения. Остаточные продукты переработки нефти или продукты их окисления.

используемые в связующем для брикетирования, получают известными способами.

Асфальт или асфальтоэкстракт получают при производстве остаточных масел де- асфальтизацией гудрона пропаном или смесью парного растворителя (процесс Дуосол), крекинг-остаток при термическом крекинге гудрона или висбрекинге, остаточные битумы и гудроны при переработке неф-- ти на атмосферно-вакуумной трубчатке, продукты окисления остаточных, продуктов переработки нефти - окислением асфальта, асфальтоэкстракта и гудрона либо их смесей до требуемой температуры размягче- ния.

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

Качество кубового остатка синтетических первичных жирных спиртов следующее:

Массовая доля спирта, % 79,05-82,04 Массовая доля спиртов в пересчете на

100%:

Cle2.86-0,51

С2044,26-29,17

С2232,05-47,42

С2412,6-16,5

С265,26-4,32

С283,0-2,08

Йодное число,

г иода/100 г4,89-8,17

Карбонильное число,

мг КОН/г4,9-0,5

Кислотное число,

мг КОН/г0.37-0,2

Качество остаточных продуктов перера- ботки нефти и продуктов их окисления представлено в табл.,1.

Окисление остаточных продуктов переработки нефти проводят в колонном аппарате, емкостях или в других известных аппаратах при 230-250°С.

Для получения связующего остатки переработки нефти или продукты их окисления смешивают с 0,05-2,5% кубовых

остатков синтетических первичных высших жирных спиртов в мешалке с подачей ПАВ дозирующим насосом в поток остатка переработки нефти при80-270°С(при окислении до или после окисления).

5 Предлагаемое связующее испытано на промышленной (стадия получения связующего) и на опытных (брикетирование и коксование) установках.

Брикетируют шихту следующего марочного состава, мас.%.

Ж(печор) - 56, ГЖО - 15, К(печор) - 8, К(кузнецк) т- 6, ОС -10, СС - 5.

Условия брикетирования шихты на брикетной установке производительностью 2 т/ч:

Температура смешения шихты и связующего, °С55 Температура nfiec- сования, °С50 Удельное давление на прессе, кг/см Форма брикетов

180

Яйцевидная

Содержание ПАВ в связующем, мас.%:

0,05; 0,1; 0.4; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3.

Расход связующего 5 мас.% (на сухую массу шихты), при брикетировании с известным связующим 7 мас.%.

Прочность букетов определяют точечным сжатием и измеряют в кг (кг/брикет).

Целые брикеты в количестве 30% смешивают с 70% небрикетированной шихты указанного 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 аналогично шихту со связующим, содержащим 2% кубовых остатков синтетических жирных кислот (известное связующее)..

Смешивают целые брикеты (30%) с небрикетированной шихтой (70%) и коксуюгв

г олузаводской коксовой печи при периоде коксования 16 ч и конечной температуре в центре камеры 1000-1300°С. Для каждого образца связующего оценивают прочность

на сжатие брикетов и прочность кокса на раздрабливание и истирание.

Из приведенных в табл. данных видно, что при введении в связующее от 0,05 до 2,5% добавки возрастает прочность брикетов на точечное сжатие и кокса на раздрабливание, снижается истираемость кокса, при этом снижается расход связующего 5% против 7% (на сухую массу шихты),

Формула изобретения

Связующее для брикетирования угольных шихт, включающее остаточные продукты переработки нефти или продукты их

окисления и поверхностно-активное вещество, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности брикетов и кокса с использованием брикетированных угольных шихт, снижения расхода связующего

при брикетировании, в качестве поверхностно-активного вещества оно содержит кубовый остаток синтетических первичных высших жирных спиртов при следующем соотношении компонентов, мас.%: кубовый

остаток синтетических первичных высших жирных спиртов 0,05-2,5; остаточные про- дукты переработки нефти или продукты их окисления остальное.

Таблица

Тцблица Z

Изобретение относится к составу связующего для брикетирования угольных шихг и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности, угольной и коксохимической при брикетировании бытового топлива и коксобрикетов с целью повышения прочности брикетов и кокса с использованием брикетированных угольных шихт, снижения расхода связующего при брикетировании. Предложенное связующее содержит, мэс.%: кубовый остаток синтетических первичных высших жирных спиртов 0,05-2,5; остаточные продукты переработки нефти или продукты их окисления остальное. 2 табл. (Л

СВЙЭУ- 2

в N4

кг/бри

%

5

8,i 8,7

Окисленный аодлльт

0,05 , 0,1О,

6ч

17

78

868790,2 89,3

Окисленный асАэльтоэкстракг

ЛАВ связую

рикетов на ятие t

кокса, %

О,

65

ОЛ

73

86 90 7,9 7,2 Окисленный крекинг-остаток

. Совершение ПАВ В связу- «ем. t

Прочность брикетов на

0,05

ую

а

65

75

.8792

8,7,0

Гудрон - остаточный витун

0,1.

71

8Э 7Л

78

2 89,3

ракг

к

78

88 7Л

ч-,

81

88,2 7,5

80

8| 7,7

1,5

82

8J 7,6

82

87 7.7

83

86,8 7.9

2,5

81

80 8,0

8Ь

82 7,9

83

81

80 8Д

83

82 8,1

2,0

85 7,6