Главная -> Словарь

Электродной промышленности

Нефтяной кокс — ценный углеродистый материал, используемый для изготовления электродной продукции, применяемой в первую очередь для выплавки алюминия и высококачественных сталей. Графитированный кокс весьма термически стоек, имеет высокую теплопроводность, устойчив против коррозии. Он используется как конструкционный материал для изготовления химической аппаратуры и оборудования, в том числе для футеровки атомных реакторов. При переработке высокосернистого и высокозольного сырья кокс получается низкого качества и используется как топливо.

В производстве электродной продукции нефтяной кокс прокаливают при 1000—1200°С, после чего истираемость различных коксов становится одинаковой . Так как затем кокс подвергается дроблению, то вопросы истираемости его в этом случае теряют свое значение. Литейный же кокс, получаемый при температуре 900—1000 °С, применяется в виде крупных кусков без предварительной про калки и дробления, и высокая истираемость его приводит к нарушению нормальной работы домны. Следовательно, регламентированный действующими техническими нормами способ определения прочности по истираемости не показателен для нефтяного кокса как сырья для электродной промышленности. По мере накопления опытных и производственных данных интерес к этому методу уменьшается. На алюминиевых заводах и на большинстве нефтеперерабатывающих заводов истираемость коксов не определяют и ограничиваются определением выхода летучих как взаимосвязанных показателей.

Поскольку в настоящее время основную массу электродной продукции изготовляют

Нефтяной кокс используют главным образом при производстве токопроводящей электродной продукции. Поэтому электрические свойства кокса являются одной из основных его характеристик.

В промышленности для повышения объемной плотности -и увеличения электропроводности электродной продукции из нефтяного кокса пользуются тремя техническими приемами:

Применение коксовой мелочи в производстве электродной продукции привлекает внимание работников науки и производства, так как в состав шихты для приготовления анодной массы и графитированной продукции входит до 50% кокса с размером частиц 0—0,5 мм.

Результаты проведенных исследований показали, что адсорбция пека из бензольного раствора в значительной степени зависит от времени, а также определяется свойствами кокса. Стабилизация процесса адсорбции для кокса, прокаленного в камерных печах, достигается в 2-3 раза быстрее, чем для кокса, прокаленного в барабанной печи. Адсорбционная способность прокаленных коксов в значительной степени зависит от технологии прокаливания. Коксы, прокаленные в камерной печи, имеют пониженную адсорбционную способность. Это является следствием пассивации поверхности частиц кокса пироуглеродом, образующимсяпри разложении фильтрующихся через слой прокаливаемого кокса летучих веществ. Это обстоятельство может существенным образом влиять на процесс смачивания поверхности коксов-наполнителей связующим - пеком и, в определенной степени, ухудшать качество анодной и электродной продукции по прочностным характеристикам.

Потребность стран мира в коксе для производства анодов, которые используют для выплавки алюминия, в период 1985-2000 гг. будет составлять 41-43% общего производства. Значительное количество нефтяного кокса будет расходоваться на изготовление электродной продукции. В СССР для этих целей в настоящее время применяют кокс, получаемый на кубовых установках из специально подобранного и подготовленного сырья. Стабильная работа крупногабаритных электродов при повышенных токовых нагрузках обеспечивается благодаря высокой их электрической проводимости и низкому коэффициенту термического расщирения. Для получения электродной продукции с подобными свойствами требуется кокс определенной структуры - так называемый игольчатый кокс . Игольчатый кокс получают из высокоароматизированных малосер— нистых дистиллятных остатков. Его производят в США, СССР, Англии, Японии и других странах.

Ухудшение сырьевой базы, связанное с истощением запасов малосернистых нефтей, неизбежно приводит к увеличению в общем балансе производства нефтяного кокса доли сернистых и высокосернистых сортов. Проблема квалифицированного использования таких сортов стоит весьма остро . За рубежом при производстве алюминия исполь'эуют коксы с содержанием серы 2% и выше . Требования.к качеству нефтяного кокса, применяемого для изготовления графитированных электродов, складываются из условий производства и эксплуатации электродной продукции , структура рядового кокса замедленного коксования составляет от 4,5 до 5,1-5,5 баллов. Кокс марки КЗ удовлетворяет основным требованиям, предъявляемым к сырью для электродной продукции, имеет высокую прочность и обладает хорошей графитируемостью.

зе льного топлива и уменьшить нагрузку на каталитический крекиг. Вариант переработки вакуумного газойля по схеме рис. 11.2,в требует повышенных капитальных затрат, однако обладает таким важным достоинством, как высокая технологическая гибкость в отношении регулирования сооношения дизельное топливо:бензин:реактивное топливо. Кроме того, дизельное и реактивное топлива при гидрокрекинге получаются более высокого качества, особенно по низко — тб мпературным свойствам, что позволяет использовать их для про — икводства зимних и арктических сортов этих топлив. Вариант 11.2,г текже находит применение на НПЗ, когда требуется обеспечить вс евозрастающие потребности электродной промышленности и электрометаллургии в высококачественных малозольных игольчатых коксах, хотя газы и жидкие дистилляты термодеструктивных п))) юцессов значительно уступают по качеству аналогичным продук — тем каталитических процессов.

Другим перспективным вариантом комбинации является сочетание гидрообессеривания и коксования . При необходимости получения максимально возможного количества нефтяного кокса для удовлетворения нужд электродной промышленности эта схема может быть наиболее эффективной. При переработке мазута товарной смеси западносибирских нефтей по этой схеме получается 5,9% кокса игольчатой структуры и около 4,0% рядового кокса с содержанием серы менее 1,5% и ванадия менее 50 г/т. Одновременно получается около 65% светлых дистиллятов с преимущественной выработкой фракций дизельного топлива. В табл. 5.1 приведен выход основных продуктов по этим трем схемам.

В виде побочных продуктов пирогенетического разложения* получаются зеленое масло, беззольный кокс для электродной промышленности, лакойль и др.

Кроме того, потребности алюминиевой и электродной промышленности в малозольном нефтяном коксе были полностью удовлетворены к этому времени кусковым коксом, полученным в основном на установках замедленного коксования.

Создавая процесс коксования на порошкообразном теплоносителе, целевыми продуктами считали жидкие продукты коксования, а газ и кокс — побочными. Главным направлением использования порошкообразного кокса пока остается сжигание его в топках нефтеперерабатывающих заводов, электростанций и в печах предприятий цементной промышленности. Одновременно с этим изучается возможность использования порошкообразного кокса в электродной промышленности.

В производстве электродной продукции нефтяной кокс прокаливают при 1000—1200°С, после чего истираемость различных коксов становится одинаковой . Так как затем кокс подвергается дроблению, то вопросы истираемости его в этом случае теряют свое значение. Литейный же кокс, получаемый при температуре 900—1000 °С, применяется в виде крупных кусков без предварительной про калки и дробления, и высокая истираемость его приводит к нарушению нормальной работы домны. Следовательно, регламентированный действующими техническими нормами способ определения прочности по истираемости не показателен для нефтяного кокса как сырья для электродной промышленности. По мере накопления опытных и производственных данных интерес к этому методу уменьшается. На алюминиевых заводах и на большинстве нефтеперерабатывающих заводов истираемость коксов не определяют и ограничиваются определением выхода летучих как взаимосвязанных показателей.

Для определения удельного электросопротивления р кокса используют стандартный прибор, применяемый в электродной промышленности, с добавлением к нему устройства по элек-

М. А. Фриш и М. Д. Грузинов , которые участвовали в выполнении этой работы, считают, что для полного освоения сернистого нефтяного кокса в электродной промышленности требуется осуществление ряда мероприятий. К ним относятся:

- расконсервацию и пустить в эксплуатацию единственное в Европе производство высших жирных спиртов, производство малосернистого игольчатого кокса для электродной промышленности. Завершить строительство комплекса по производству полиэфирных волокон в г. Благовещенске, комплекса по производству поликарбонатов в г. Уфе. Сегодня по этим позициям мы полностью зависим от импорта, что позволяет поставщикам удерживать монопольно высокие цены.

Назначение. Получение нефтяного кокса для нужд электродной промышленности, производства графита и карбидов; применяется также для выработки дополнительных количеств светлых нефтепродуктов из тяжелых остатков. Существует три модификации процесса: периодическое коксование в кубах; замедленное коксование в необогреваемых камерах; коксование в псевдоожиженном слое порошкообразного кокса.

Коксование тяжелых остатков в кубах периодического действия является наиболее старым методом, который, несмотря на ряд существенных недостатков, до сих пор еще является преобладающим в производстве беззольного кокса —• сырья для электродной промышленности.