авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

Разработка технологий производства нефтяного углерода для использования в металлургической промышленности

-- [ Страница 3 ] --

Как видно из представленных данных, при введении в исходное сырье соединений Са практически, за исключением выхода кокса, не изменился материальный баланс коксования, не изменилось распределение содержания серы, как в жидких, так и в газообразных продуктах коксования. Существенно увеличилось содержание золы в получаемом коксе, однако в пересчете полученной зольности в коксе на количество добавляемых соединений Са, зольность изменилась всего на 1,0 – 1,5 %, что и объясняет неизменность материального баланса коксования. Значительное увеличение зольности связано с тем, что при сжигании навески кокса происходит связывание кислорода и серы оксидом кальция, что увеличивает молекулярный вес входящих в золу компонентов.

Одновременно с увеличением зольности кокса, наблюдается существнное снижение в коксе содержание серы, определяемое методом двойного сожжения по ГОСТу 1437-75. Определение содержания серы методами двойного сожжения заключается в сжигании навески кокса в токе воздуха при температуре 900-950 0С с последующим улавливанием образующихся оксидов серы перекисью водорода с серной кислотой.

При сжигании нефтяных коксов, полученных с добавлением в исходное сырье коксования соединений Са, часть серы из органической переходит в неорганическую и остается в золе в виде СаS и CaSO4, которые с использованием данного метода количественно не определяются.

Метод определения содержания серы по ГОСТу 8606-72 основан на связывании образующихся при сжигании навески кокса окислов серы смесью Эшка (MgO и Na2CO3) с последующим определением сульфат-иона SO4-2 с помощью BaCl2.

Определение содержания серы в коксах, полученных при добавлении соединений Ca, по методу Эшка не выявило изменения серосодержания.

Дополнительно содержание серы в коксе было определено по АSTM D-4239-02А с использованием анализатора двойного диапазона серы и углерода SC-144DR. Суть анализа заключается в сжигании навески кокса в токе кислорода при температуре 1350 0С. Образующиеся в процессе сгорания газы CO2 и SO2 количественно определяются поточными ИК-анализаторами (рисунок 8).

кокс, полученный из исходного сырья

(а)

кокс, полученный из сырья с добавкой Са(ОН)2 (2,5% на сырье)

(б)

Рисунок 8 - Определение содержания активной серы и углерода в образцах кокса (АSTM D-4239-02А, 1400 °С)

При анализе кокса, полученного без введения Са, вся углеродная часть и содержащаяся в коксе сера сгорают в течении 80 сек. (рисунок 8а). Анализ кокса, полученного при добавлении к исходному сырью 2,5 % Ca(OH)2 показал, что вся углеродная часть кокса и частично сера, также сгорают в течении 80 сек. Однако после полного сгорания органической части кокса, выделение оксидов серы продолжается еще в течении 220 сек. Последовательность характерных кривых на графике объясняется тем, что в первые 80 сек. осуществляется сгорание серы в углеродной части, а затем идет разложение сульфата кальция по реакции:

CaSO4 CaO + SO2 + O2

Представленные данные свидетельствуют, что при коксовании сырья при температурах до 500 0С, вводимые соединения Са не взаимодействуют с содержащейся в сырье серой, а наблюдаемые изменения серы, обусловлены используемыми методами анализа. При нагревании кокса до температур 1000 0С выделяющаяся сера сгорает. При суммировании серы, выделяющейся из сульфата кальция, и серы, выделяющейся из органической части, общее содержание серы совпадает с содержанием серы в нефтяном коксе, полученном без введения соединений кальция.

Для установления, в составе каких соединений в МНД и ее золе содержатся сера и кальций, проведено исследование образцов методом рентгено-фазового анализа. На рисунке 9 представлена рентгеновская дифрактограмма нефтяной добавки, полученной с добавлением 5 % СаО.

 Рисунок 9— РФА-спектр образца добавки-9

Рисунок 9— РФА-спектр образца добавки коксующей с 5 % СаО

Видно, что в ДК кальций находится в основном в виде оксида. На это указывают интенсивные пики при значениях межплоскостных расстояний 1,6976 и 2,4003. По результатам рентгено-фазового анализа установлено, что в нефтяных добавках кальций содержится в виде того соединения, которое было добавлено.

В шестой главе представлен расчет экономического эффекта от использования ДК при производстве металлургического кокса. По результатам расчета ожидаемый экономический эффект от применения ДК с участием в шихте для коксования 25 % при условном производстве 1,6 млн. т металлургического кокса в год составит 470 рублей на тонну.

ВЫВОДЫ

1. На базе установки замедленного коксования нового поколения с выносной секцией основной ректификационной колонны и ректификацией продуктов рециркуляции разработана технология получения нефтяного кокса с содержанием летучих веществ на уровне 15-25 % - добавка коксующая (ДК).

2. Установлено, что ДК обладает широким интервалом пластичности - более 200 0С, который перекрывает суммарный интервал пластичности всех коксующихся углей, входящих в угольные шихты и при этом обеспечиваются идеальные условия для спекания и формирования повышенных потребительских свойств металлургического кокса.

3. Проведены лабораторные испытания по коксованию углей с ДК, которые показали, что введение ДК в шихту коксования способствует получению металлургического кокса с меньшей зольностью, улучшенными характеристиками по прочности и большим выходом кокса.

4. Проведены полномасштабные промышленные испытания на коксохимических комбинатах ООО «Мечел-кокс», ОАО «Алтай-кокс» и ОАО «Губахинский кокс», которые показали, что введение ДК в шихту коксования позволяет получить металлургический кокс с меньшей зольностью, улучшенными характеристиками прочности и большим выходом кокса. Ожидаемый экономический эффект от применения ДК с участием в шихте для коксования 25 % при условном производстве 1,6 млн. т металлургического кокса в год составит 470 рублей на тонну.

5. Для уменьшения негативного влияния серы и улучшения качественных характеристик коксующей добавки проведены исследования по нейтрализации и связыванию серы в устойчивые неорганические соли путем добавления в сырье коксования соединений кальция с получением модифицированной нефтяной добавки (МНД).

6. Экспериментально впервые показано, что в нефтяных добавках, полученных коксованием остатков с добавлением соединений кальция в температурном интервале 450-500 0С, не происходит взаимодействия серы с введенной добавкой, и сера остается в составе органических соединений в сульфидной форме, хотя все исследователи пишут об их взаимодействии.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

  1. Габбасов Р.Г., Запорин В.П., Валявин Г.Г., Калимуллин Т.И. Направление развития процесса замедленного коксования в схемах отечественных НПЗ // Нефтегазовое дело. 2010. 8, № 2. С.90-94.
  2. Валявин Г.Г., Суюнов Р.Р., Запорин В.П., Сухов С.В., Ветошкин Н.И., Габбасов Р.Г., Андреев В.С. Улучшение качества кокса для прокалки способом раздельного выбуривания из камер //Нефтепереработка и нефтехимия. 2009. № 12. С.8-10.
  3. Валявин Г.Г., Запорин В.П., Сухов С.В., Габбасов Р.Г., Загайнов В.С., Стуков М.И. Перспективы развития процесса замедленного коксования в РФ и нетрадиционное направление использования нефтяного кокса // Мир нефтепродуктов. – 2011. - №6. – С.22-24.
  4. Валявин Г.Г., Запорин В.П., Габбасов Р.Г., Калимуллин Т.И. Процесс замедленного коксования и производство нефтяных коксов, специализированных по применению//Территория нефтегаз.2011.№8. С.44-48
  5. Валявин Г.Г., Ветошкин В.П., Сухов С.В., Запорин В.П. Габбасов Р.Г.Мамаев М.В., Валявин К.Г, Бидило И.В., Хлыбов В.А., Загайнов В.С., Стуков М.И., Посохов М.Ю., Муниров А.Ю. Патент РФ № 2400518 С1 «Способ получения коксующей добавки замедленным коксованием», 2009.
  6. Сухов С.В., Запорин В.П., Ветошкин Н.И., Хлыбов В.А., Муниров А.Ю., Габбасов Р.Г. Разработка и освоение технологии производства нефтяного кокса с повышенным содержанием летучих веществ // Материалы Международной научно-практической конференции «Нефтегазопереработка - 2010». Уфа, 2010. С.60.
  7. Стуков М.И., Габбасов Р.Г. Опыт использования нефтяного кокса с повышенным содержанием летучих веществ в коксохимическом производстве // Материалы Международной научно-практической конференции «Нефтегазопереработка - 2010». – Уфа, 2010. – С.61.
  8. Валявин Г.Г., Запорин В.П., Габбасов Р.Г., Опыт получения нефтяного кокса с повышенным содержанием летучих веществ // Материалы Международной научно-практической конференции «Нефтегазопереработка - 2011». – Уфа, 2011. – С.39.


Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.