SU1765162A1 - Method of coal-tar resin processing - Google Patents

Abstract

Использование: углехими . Сущность: каменноугольную смолу смешивают с фракцией широкого дистилл та каменноугольной смолы 120-365°С при массовом соотношении смола:фракци  (7-9): 1, подвергают дешламации и перегонке с получением электродного пека. 3 табл.Uses: carbon chemicals. Essence: coal tar is mixed with a fraction of a wide distillate of coal tar 120-365 ° C with a resin: fraction ratio (7-9): 1, subjected to decallation and distillation to produce electrode pitch. 3 tab.

Description

Изобретение относитс  к области переработки каменноугольной смолы с получением пека.This invention relates to the processing of coal tar to produce pitch.

Известен способ переработки каменно- угольной смолы путем нагрева ее в трубчатой печи с последующей термической обработкой при 400-500°С в течение 0,25-4 ч под давлением собственных паров и разделени  на парообразные продукты и пек.There is a method of processing coal tar by heating it in a tube furnace, followed by heat treatment at 400-500 ° C for 0.25-4 hours under the pressure of its own vapor and separation into vapor-like products and pitch.

Недостатком известного способа  вл етс  невозможность его использовани  дл  переработки высокопиролизованных смол,The disadvantage of this method is the impossibility of its use for the processing of highly pyrolyzed resins,

Известен способ переработки высоко- пиролизованной смолы, с получением электродного пека, включающий выделение пека и обработку его антраценовым маслом при 220-280°С с получением суспензии. Разделение суспензии на жидкую и твердуюA method of processing highly pyrolyzed resin is known, producing an electrode pitch, including separating the pitch and treating it with anthracene oil at 220-280 ° C to obtain a suspension. The separation of the suspension into liquid and solid

фазы провод т центрифугированием или фильтрацией с последующей термической обработкой жидкой фазы при 360-375°С, выделением ароматического дистилл та и рециркул цией его на обработку.the phases are carried out by centrifugation or filtration, followed by heat treatment of the liquid phase at 360-375 ° C, separation of the aromatic distillate and recycling it to the processing.

Недостатком известного способа  вл етс  сложность и многостадийность процесса и значительный расход растворител  - антраценового масла.The disadvantage of this method is the complexity and multi-stage process and a significant consumption of solvent - anthracene oil.

Известен способ переработки каменноугольной смолы, включающий нагревание предварительно обеззоленной и обезвоженной смолы в трубчатой печи, однократное испарение с отбором пека и паров э испарителе и последующее разделение паров на фракции с введением в смолу перед трубчатой печью концевой высококип щей фракции со стадии разделени  в количестве 3-10% от веса исходной смолы.A method for processing coal tar is known, including heating a previously de-ashted and dewatered resin in a tube furnace, a single evaporation with a selection of pitch and vapor in an evaporator and the subsequent separation of the vapors into fractions with the introduction of a high-boiling fraction from the separation stage in the amount of 3 to the resin before the tube furnace. 10% by weight of the original resin.

Х|X |

((

елate

аbut

юYu

В качестве концевой высококип щей фракции использовали 2-ю антраценовую. Недостатком известного способа  вл етс  отсутствие эффекта улучшени  качества пека по содержанию #1 -фракции при использовании 2-й антраценовой фракции в качестве возврата в смолу при ее переработке .The second anthracene was used as the terminal high boiling fraction. The disadvantage of this method is the absence of the effect of improving the quality of the pitch on the content of the # 1 fraction when using the 2nd anthracene fraction as a return to the resin during its processing.

Известен способ переработки смолы с получением пека, включающий обработку пека двум  растворител ми: ароматическим смолорастворителем и растворителем парафинового р да с выделением из пека веществ, нерастворимых в хинолине ( а -фракци ). Согласно способу среднетемпературный каменноугольный пек обрабатывают ароматическим смолорастворителем при температуре от 200 до 270°С. Затем в полученную смесь подаетс  парафиновый растворитель и температуру смеси понижают до 1бО-200°С. При этом происходит интенсивное осаждение а-смол ( а +ац -фракций ). Растворители отдел ют от жидкой фазы путем дистилл ции. При этом получают пек с минимальным содержанием а - фракции и выходом 75-90 % от исходного. Однако выделение из пека а-фракции приводит к получению не электродного, а мезо- фазного пека.A method is known for processing a resin to produce pitch, which involves treating the pitch with two solvents: an aromatic resin solvent and a paraffin solvent to release quinoline-insoluble substances from the pitch (a-fraction). According to the method, medium temperature coal tar pitch is treated with an aromatic resin-solvent at a temperature of 200 to 270 ° C. A paraffinic solvent is then introduced into the resulting mixture and the temperature of the mixture is reduced to 1 ° -20 ° C. When this occurs, the intensive deposition of a-resins (a + ac-fractions). The solvents are separated from the liquid phase by distillation. You get a pitch with a minimum content of a - fraction and a yield of 75-90% of the original. However, the separation of the a-fraction from the pitch results in a mesophase pitch rather than electrode pitch.

Известен способ переработки каменноугольной смолы с получением электродного пека, включающий отделение от смолы воды , золы и фусов путем отсто  в отделении конденсации и дешламации центрифугированием , нагрев смолы в трубчатой печи до температуры 385-415°С, разделение в испарителе на парообразные продукты, поступающие в ректификационную колонку и жидкие продукты - пек. Способ вз т в качестве прототипа.There is a method of processing coal tar to produce electrode pitch, which includes separating water, ash and fusions from the resin by sludge in the separation of condensation and decalification by centrifugation, heating the resin in a tubular furnace to a temperature of 385-415 ° C, separation in an evaporator into vapor-like products entering distillation column and liquid products - pitch. The method is taken as a prototype.

Известный способ имеет следующие .недостатки. Электродный пек, соответствующий требовани м действующего стандарта , может быть получен только из смолы с содержанием веществ, нерастворимых в хинолине ( см -фракци ) не более 4%. Кондиционный электродный пек из высокопирализованных смол с содержанием Ofi -фракции более 4 % по известной тех- нологии получить невозможно (главным образом, по показателю - содержание веществ , нерастворимых в хинолине - фракци ). Кроме того, высокое содержание фусов в смоле, не отдел емых на стадии ее подготовки, вызывает дополнительные трудности на стадии переработки смолы, св занные с образованием отложений в аппаратуре .The known method has the following disadvantages. Electrode pitch, which complies with the requirements of the current standard, can only be obtained from a resin with a content of substances that are insoluble in quinoline (cm fraction) of not more than 4%. A conditional electrode pitch made of highly scaled resins with a content of Ofi-fraction of more than 4% cannot be obtained according to known technology (mainly, in terms of the content of quinoline-insoluble substances, the fraction). In addition, the high content of fusions in the resin that are not separated at the stage of its preparation causes additional difficulties at the stage of processing the resin, which is associated with the formation of deposits in the apparatus.

00

5five

00

5five

00

5five

00

00

5five

Цель изобретени  -улучшение качества электродного пека, получаемого из высоко- пиролизованной каменноугольной смолы.The purpose of the invention is to improve the quality of electrode pitch produced from highly pyrolyzed coal tar.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе переработки каменноугольной смолы путем ее дешламации и перегонки с получением электродного пека, перед стадией дешламациии смолу предварительно смешивают с фракцией широкого дистилл та с интервалом температур выкипани  120-365°С при массовом соотношении смо- ла:фраци  (7-9) : 1.The goal is achieved by the fact that in the method of processing coal tar by its reclamation and distillation to obtain electrode pitch, before the stage of reclamation, the resin is preliminarily mixed with a fraction of a wide distillate with a boiling temperature range of 120-365 ° C at a mass ratio of resin: fraction ( 7-9): 1.

Фракцию широкого дистилл та получают при кубовой дистилл ции каменноугольной смолы конденсацией паров с 1кип 120-365°С. Введение фракции широкого дистилл та в высокопиролизованную каменноугольную смолу и последующа  де- шламаци  полученной смеси позвол ет селективно удалить из смолы избыточное содержание веществ, нерастворимых,в хинолине ( а -фракцию), практически не затронув полезную составл ющую «2- -фракцию (растворимую в хинолине, но нерастворимую в толуоле). При этом снижение содержани  а-смол в исходной каменноугольной смоле ( а а + ац) происходит исключительно за счет снижени  содержани  «1 -фракции, При высокотемпературной переработке такой смолы путем дистилл ции (перегонки) получают пек с высоким значением показател  «-фракции (отвечающего за коксообразующую способность пека) и соответствующий требовани м действующего ГОСТ 10200-83 и ТУ 14-7-83-86 на электродное св зующее.The wide distillate fraction is obtained from the bottom distillation of coal tar by condensation of steam at boil 120-365 ° C. The introduction of the wide distillate fraction into the highly pyrolyzed coal tar and the subsequent debarking of the mixture obtained allows selectively removing from the resin the excessive content of insoluble substances in the quinoline (a-fraction), practically without affecting the useful component 2-fraction (soluble in quinoline but insoluble in toluene). At the same time, the decrease in the content of a-resins in the original coal tar (a a + ac) occurs solely due to a decrease in the "1 -fraction" content. During high-temperature processing of this resin by distillation (distillation) a peck is obtained with a high value of the "-faction (corresponding to for the coke-forming ability of the pitch) and complying with the requirements of the current GOST 10200-83 and TU 14-7-83-86 for the electrode binder.

Соотношение смола:фракци  (7-9): 1 соответствует концентрации широкого дистилл та в смеси 10,0-12,5% вес. При введении в смолу широкого дистилл та в количестве меньшем, чем указано в за вл емом соотношении, снижаетс  эффективность очистки смолы от ел-фракции; большем - снижаетс  селективность очистки и кроме «1 -фракции из смолы выдел етс  ощ -фракци , что приводит к снижению выхода из смолы пека на 3-5% и несоответствие его качества требованию действующего стандарта по показателю: содержание веществ, нерастворимых в толуоле ( а- фракци )(см. примеры в табл. 2).The ratio of resin: fraction (7-9): 1 corresponds to the concentration of a wide distillate in a mixture of 10.0-12.5% by weight. With the introduction of a wide distillate in the resin in an amount less than that indicated in the claimed ratio, the efficiency of purification of the resin from the el fraction decreases; a greater reduction in the selectivity of purification and, in addition to the 1 1 fraction, a fine fraction is released from the resin, which leads to a decrease in the yield of pitch from the resin by 3-5% and a discrepancy of its quality with the requirement of the current standard in terms of the content of substances insoluble in toluene (and - fraction) (see examples in Table 2).

Сравнение за вл емого технического решени  с прототипом позволило установить соответствие его критерию новизна.Comparison of the proposed technical solution with the prototype made it possible to establish compliance with the novelty criterion.

Сущность изобретени  по сн етс  на примерах.The invention is illustrated by examples.

Пример 1.180 г высокопиролизован- ной смолы (смола А, табл. 1) следующего состава: плотность- 1,210 г/см3, влага(W)5 ,1 %, зола (А ) - 0,22%, массова  дол  а- фракции - 11,9%, массова  дол  а -фракции - 7,8%, смешиваетс  с 20 г фракции широкого дистилл та, выкипающего в интервале 120-365°С плотность дистилл та - 1,08 г/см3, содержание влаги (W) - 1,1%. Смесь нагреваетс  до 75°С, помещаетс  в центрифугу с фактором разделени  440 и подвергаетс  центрифугированию в течение 10 мин. После фуговани  производ т отделение воды и фусов. В опыте получаетс  176 г фугата смолы, который подвергаетс  дистилл ции. При дистилл ции получаетс  105,9 г электродного пека (выход пека равен 60,5%) соответствующего по качеству требовани м ГОСТ 10200-83 на марку А (температура разм гчени  65,5°С, содержанием а- -фракции 7%, содержание «-фракции 25%, выход летучих V - 62%, содержание золы - 0,14%).Example 1.180 g of a highly pyrolyzed resin (resin A, Table 1) of the following composition: density - 1.210 g / cm3, moisture (W) 5, 1%, ash (A) - 0.22%, mass fraction of a - fraction - 11.9%, mass fraction of a-fraction - 7.8%, mixed with 20 g of a wide distillate fraction boiling in the range of 120-365 ° C; distillate density - 1.08 g / cm3, moisture content (W) - 1.1%. The mixture is heated to 75 ° C, placed in a centrifuge with a separation factor of 440, and centrifuged for 10 minutes. After the jointing, the water and fusions are separated. In the experiment, 176 g of a fugate resin are obtained which are distilled. During distillation, 105.9 g of electrode pitch is obtained (the pitch yield is 60.5%) corresponding to the quality requirements of GOST 10200-83 per grade A (softening temperature 65.5 ° C, content of a-α fraction 7%, content “-Fraction 25%, volatile V yield — 62%, ash content — 0.14%).

Характеристика исходного сырь , используемого в опытах, приведена в табл. 1.Characteristics of the feedstock used in the experiments are given in table. one.

Результат опытов по переработке высо- копиролизованных смол по предлагаемому способу и по известному приведены в табл. 2.The result of experiments on the processing of highly pyrolyzed resins using the proposed method and the known method is given in Table. 2

Пример 2. 1800 г высокопиролизо- ванной смолы следующего качества: плотность - 1,210 г/см , содержание, %: влаги (W) 4,4, «1 -фракции - 7, «-фракции - 10, золы (А ) - 0,2, смешивали с 200 т широкого дистилл та (Ткип 120-365 С), плотность - 1,080 г/см3, содержание, %: влаги (W) - 2,0, нафталина - 36,2, фенолов - 1,9, оснований - 1,47) в хранилище. При смешении компонентов смеси, ее усреднении и перекачке в сборник температура смеси поддерживалась на уровне 92-95°С. Затем смесь подавалась в напорный бак и далее самотекомExample 2. 1800 g of a high-pyrolyzed resin of the following quality: density — 1.210 g / cm, content,%: moisture (W) 4.4, “1 — fraction — 7,“ — fraction — 10, ash (A) —0 , 2, mixed with 200 tons of a wide distillate (bp 120-365 C), density - 1.080 g / cm3, content,%: moisture (W) - 2.0, naphthalene - 36.2, phenols - 1.9, grounds - 1.47) in the repository. When the mixture components were mixed, averaged and transferred to the collector, the temperature of the mixture was maintained at 92-95 ° C. Then the mixture was fed into the pressure tank and then by gravity

поступала в центрифуги типа 20 ГН 220IV- 02 с фактором разделени  440. Температура смеси, загружаемой в ротор центрифуги, находилась в интервале 88-94°С, температура фугата после центрифугировани  76-86°С,entered the centrifuges of type 20 GN 220IV-02 with a separation factor of 440. The temperature of the mixture charged into the centrifuge rotor was in the range of 88-94 ° C, the temperature of the centrifuge after centrifugation was 76-86 ° C,

врем  центрифугировани  поддерживалась равным 10 мин. Из центрифуги фугат через сборник насосом подавалс  на установку непрерывной дистилл ции смолы, где получалс  электродный пек с выходом от сырь centrifugation time was maintained at 10 minutes. From the centrifuge, the fugate through the collector was pumped to a resin continuous distillation unit, where an electrode pitch was obtained with an output from the raw material.

равным 60,2%. Конкретные показатели качества полученного по предлагаемому способу каменноугольного электродного пека приведены в табл. 3.equal to 60.2%. Specific indicators of the quality obtained by the proposed method of coal electrode pitch are given in table. 3

Из данных, приведенных в таблице,From the data in the table,

видно, что полученный пек соответствует требовани м ГОСТа и ТУ на электродный пек.it can be seen that the resulting pitch meets the requirements of GOST and TU for electrode pitch.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ переработки каменноугольнойClaim Method смолы путем ее дешламации и перегонки с получением электродного пека, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества целевого продукта при переработке высокопиролизованной каменноугольной смолы, последнюю перед дешламацией предварительно смешивают с фракцией широкого дистилл та каменноугольной смолы с интервалом температур выкипани  120- 365°С при массовом соотношении смола:фракци (7-9):1.resin by decalcification and distillation to produce electrode pitch, characterized in that, in order to improve the quality of the target product during the processing of highly pyrolyzed coal tar, the latter is mixed with a fraction of a wide distillate coal tar with a boiling temperature range of 120-365 ° C at the mass ratio of resin: fraction (7-9): 1. Т а б л и ц а 1Table 1 Широкий дистиллат1 ,080Wide distillate1,080 1,11.1 ИзвестныйFamous Смола АResin a 73,573.5 Смола А широкий диет, (соотношение 9:1)65,5Resin A wide diets, (9: 1 ratio) 65.5 Смола А:широкий диет, (соотношение 4:1)60,0Resin A: wide diets, (4: 1 ratio) 60.0 ИзвестныйFamous Смола БResin B 73,273.2 Смола Б:широ- кий диет, (соотношение 7:1)65,0Resin B: broad diets, (7: 1 ratio) 65.0 Таблица2Table 2 32,7 11,2 21,5 54,0 0,28 65,032.7 11.2 21.5 54.0 0.28 65.0 25,0 7,0 18,0 62,0 0,14 61,525.0 7.0 18.0 62.0 0.14 61.5 18,0 32,218.0 32.2 4,4 13,6 65,2 0,10 56,0 18,4 13,8 53,0 0,20 67,04.4 13.6 65.2 0.10 56.0 18.4 13.8 53.0 0.20 67.0 27,8 11,0 16,8 56,3 0,18 62,527.8 11.0 16.8 56.3 0.18 62.5 ТаблицаЗTable3