ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологические основы получения нефтяных связующих веществ из "Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса" Наряду с нефтяными коксами-наполнителями важным компонентом электродных масс являются связующие вещества, которые должны обеспечить необходимые свойства как на стадии смешения с углеродистым/ веществом (текучесть, пластичность, однородность), так и в процессе обжига изделия (прочность, электросопротивление, реакционная способность). [c.74] Единственным в мировой практике видом связующих веществ является каменноугольный пек. Однако расширение области применения нефтяных коксов как наполнителей ставит перед исследователями задачу получения связующих веществ, имеющих одинаковую природу с наполнителем. Преимуществом новых связующих является более низкая их стоимость по сравнению с каменноугольным пеком кроме того, в последнее время выявилась дефицитность каменноугольного пека и его канцерогенность. [c.74] Вначале предполагалось, что к новым видам связующих веществ следует предъявлять те же требования, что и к пеку. Однако отечественный и зарубежный опыт показывает, что связующие вещества некаменноугольного проис.хождения могут в процессе приготовления анодной массы и формирования анода (обжига) проявлять те же технологические свойства, что и каменноугольный пек, но при этом значительно отличаться по химическому составу. [c.74] Наблюдаемые факты свидетельствуют о сложности процессов, протекающих при взаимодействии связующих веществ с наполнителем. а также о необходимости систематического и глубокого изучения специфических свойств связующих материалов (вяжущие и спекающие), поведения их на всех стадиях технологического процесса приготовления электродных масс и их использования. [c.74] В соответствии с данными [61], лучшими видами сырья для получения нефтяных связующих считаются те, которые имеют ФКС равный (3 диапазоне температур размягчения 65—90°С) 2—2,5 и более. С этой точки зрения особого внимания заслуживают кре кинг-остатки, получающиеся при термическом крекинге дистиллят ного сырья (газойлей термического, каталитичесього крэкинга коксования, масляных экстракто В, пиролизных смол и их смесей) Они содержат значительное количество конденсированных арома тических углеводородов, обладающих высокой плотностью и боль шим выходом коксового остатка при низкой вязкости и зольности что обусловливает высо кие значения ФКС. Поэтому такие остатки являются наилучшим сырьем для производства нефтяных связую щих веществ. [c.76] Свойства крекинг-остатков, используемых в качестве сырья для получения связующего, в значительной степени зависят от глубины жидкофазных термодеструктивных процессов, наиболее полно описываемых радикально-цепным механизмом. Влияние кинетических факторов процесса термодеструкции (температуры, давления, продолжительности, коэффициента рециркуляции) такое же. как и для обычных жидкофазных процессов термического крекинга. При получении нефтяных связующих из сырья с фактором качества 2,5 (дистиллятный крекинг-остаток) рекомендуется следующий режим термообработки температура 420 5°С, абсолютное давление 5 кгС См2, продолжительность 5 ч. В случае более высоких температур (480—500 С), как показал В. В. Таушев, продолжительность процесса получения пека сокращается на один порядок, но при этом в зоне реакции необ.ходимо поддерживать более высокое давление. [c.76] В качестве сырья для получения нефтяных связующих наиболее желательно использование малосернистых продуктов, Тем не менее весьма заманчиво получение нефтяных связующих из сернистых дистиллятных крекинг-остатков. Это обусловлено двумя причинами 1) не затрагиваются ресурсы малосернистых нефтяных остатков, являющихся весьма дефицитными 2) низкая стоимость сернистых дистиллятных крекинг-остатков. Кроме того, в настоящее время днстиллятные сернистые крекинг-остатки являются побочным продуктом при получении сырья для производства сажи, в связи с чем не требуется создания специальных производственных мощностей для предварительной подготовки сырья, используемого в производстве связующих веществ. [c.76] Высокое содержание сернистых соединений в нефтяных остатках не всегда является фактором, отрицательно влияющим на качество связук ць. веществ. Так, при получении элементных углей применение нефтяного связующего с содержанием серы до 2,5% и с хорошими упруго-пластическими свойствами предпочтительнее даже, чем использование модифицированных каменноугольных связующих веществ. Брикетирование сернистых нефтяных коксов требует применения сернистых связующих веществ, в которых высокое содержание серы является положительным фактором. [c.77] В процессе термоконденсации сернистые соединения, содержащиеся в остатках, претерпевают глубокие деструктивные изменения, приводящие к удалению некоторой части их из системы. Эффект термического разрушения части сернистых соединений отмечается также в работах [194, 209] и при обработке каменноугольных смол и пеков. Исследуя механизм реакций, протекающих при термообработке каменноугольных смол и пеков, М. Хосикава [194] показал, что при этом в газах появляется сероводород. Однако в этом случае существенного обессеривания остатка не происходит, так как одновременно с удалением части сернистых соединений из системы удаляются продукты распада органического происхождения (газа, дистиллятов). [c.77] Установленный в работе [61] эффект термического обессеривания в процессе термоконденсации дистиллятных крекинг-остатков обусловлен, по-видимому, различием методик, примененных для определения серы в исходном сырье и в промежуточных продуктах термоконденсации. [c.77] В результате проведенных теоретических и экспериментальных работ Л. В. Долматовым, В. В. Таушевым, Р. Н. Гимаевым и автором предложены три варианта получения нефтяных связующих веществ из крекинг-остатков, отличающиеся друг от друга технологическими условиями проведения процесса термоконденсации при мягком режиме (420 °С, 5—6 ч) при жестком режиме (490— 500 С, 20—30 мин) при смешанном режиме (двухступенчатая термоконденсация). В последнем случае на первой ступени поддерживается жесткий режим, на второй — мягкий, что позволяет значительно сократить длительность термоконденсации. [c.77] Наиболее прост в осуществлении первый вариант, хотя он требует большого объема реакторов и громоздкого оборудования. [c.77] По мере ужесточения режима существенно ускоряются реакции распада компонентов нефтяных остатков, имеющих повышенные значения энергии активации, и создаются благоприятные условия для термоконденсации. Эти условия лучше всего обеспечиваются-при осуществлении второго варианта — при изотермическом режиме и повышенном давлении в реакторах получаются связующие вещества с необходимыми упруго-пластическими свойствами. Для разработки такого варианта требуются специальные приемы с целью предотвращения коксоотложений на стенках реакционных камер. [c.77] По третьему варианту днетиллятный крекинг-остаток сначала подвергается термоконденсации при жестком режиме, а затем смешивается с утяжеленной пиролизной смолой (1 1). Полученная смесь подвергается термоконденсации при мягком режиме под повышенным давлением до получения связующего заданного качества. Проведение процесса по такой двухстадинной схеме позволяет снизить содержание серы в связующем до 1,2—1,5%. [c.78] В результате опытного пробега на установке замедленного коксования после осуществления ее небольшой реконструкции были получены нефтяные связующие вещества, соответствующие требованиям технических условий. Предварительные подсчеты показывают, что себестоимость полученного связующего не превышает 30—35 руб/т. Для этой цели могут использоваться также установки двухпечного термического крекинга после дооборудования их изотермическими камерами соответствующего объема. [c.78] Вернуться к основной статье