JPS63128096A - プレミアム コーキング方法 - Google Patents

プレミアム コーキング方法

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JPS63128096A
JPS63128096A JP62278138A JP27813887A JPS63128096A JP S63128096 A JPS63128096 A JP S63128096A JP 62278138 A JP62278138 A JP 62278138A JP 27813887 A JP27813887 A JP 27813887A JP S63128096 A JPS63128096 A JP S63128096A
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JP
Japan
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aliphatic petroleum
coking
petroleum fraction
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Application number
JP62278138A
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English (en)
Inventor
ブルース・エー・ニユーマン
ジヨン・ケー・シグレイ
ターウエイ・フ
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ConocoPhillips Co
Original Assignee
Conoco Inc
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B55/00Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/04Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition
    • C10B57/045Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition containing mineral oils, bitumen, tar or the like or mixtures thereof

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の背景および概要] 鉄鋼工業で使用される電気アーク炉で使用される大きい
黒鉛電極の製造のための高品質のプレミアム コークス
の需要が増している。黒鉛電極で使用されたプレミアム
 コークスの品質は−5から+8センチメートル/セン
チメートル/摂氏10−7はどで変化する熱膨張係数に
よってしばしば測定される。プレミアム コークスの使
用者は低CTEを有する黒鉛物質を常に捜している。
CTEの小さい変化は大きい電極の特性に実質的効果を
与える。
プレミアム コークスは、重炭化水素供給原料をコーク
スと軽い炭化水素製品に転化する遅延コーキングによっ
て製造される。方法では、重炭化水素供給原料をクラブ
キング温度に急速に加熱してコークス ドラムに供給す
る。加熱された供給物は、コークスとクラブキングされ
た蒸気に転化するのに十分な含有熱のドラムに浸透する
。クラブキングされた蒸気を頂上で取出し、所望であれ
ば供給物にリサイクルされる精留器底部で精留する。コ
ークスは、加熱された供給物が別のコークスに送られ、
コークスが充填されたドラムから取除かれる時にドラム
がコークスで充填されるまでドラム内に堆積する。除去
した後、コークスを上昇温度に焼成し、揮発性物質を除
去しコークスの水素に対する炭素比を増加させる。
大きい黒鉛電極の製造には、遅延コーキング方法から得
られた焼成されたプレミアム コークス粒子をピッチと
混合し、次いで上昇温度でベークしてピッチを炭化する
遅延コーキング操作は、全コーキング サイクル中に供
給原料をコークス ドラムに導入するバッチ方法である
。コーキング サイクルが30分間継続すると、最初に
コークス ドラムに導入された供給物質はこの期間中コ
ーキング条件に従う。
しかしながら、供給の継続的増分をより短い時間でコー
キングして、コーキング ドラムに導入された供給原料
の最後の部分を比較的短時間だけコーキング条件に従わ
せる。この点で、均質なコークス製品を得るために問題
が生じることは望ましくない。反応時間が短いドラムの
トップの近くで製造されたコークスは、一般に、ドラム
の残りの部分で製造されたコークスとは異なる物理的特
性を有する。均一でないコークスは多くの面で黒鉛製品
の問題を生じる。ピッチの需要、コークスの大きさ、お
よび最終的電極の作用は、コークスの特性が適している
か否かを予測することを困難にする。
本発明によれば、より均一な特性を有するプレミアム 
コークスはコーキング サイクルの後半にプレミアム遅
延コーカーに対する供給物に脂肪族石油留分を添加する
ことによって製造される。
脂肪族石油留分を期間に亙って徐々に増加して添加する
ことが好ましい。
[従来技術] 米国特許第2,922,755号明細書はほぼ70乃至
90パーセントの高い芳香族熱タールと未処理の還元粗
原料を含む約10乃至30パーセントの1以上の製油残
留物よりなる混合供給原料の遅延コーキングによって黒
鉛化石油コークスを製造する方法を開示する。
ソ連特許第899.630号明細書は、石油残留タール
のような原料と重気体油のようなコーキング蒸溜物をコ
ーキングする遅延コーキング方法に関する。原料混合物
は、コーキングサイクル全体またはサイクルの後半に反
応器頂rに供給される。
米国特許第3,896.023号明細書は雰囲気残留油
または真空残留油のような重炭化水素を処理し芳香性回
数faを0,4以上の値に増加させ、次いで組成物をコ
ーキングすることによって合成石炭を製造する方法を開
示する。選択的に、重炭化水素に熱タールを配合してコ
ーキング操作の前に芳香性回数faを増加させる(fa
の計算法はこの特許明細書で説明される)。
[発明の詳細な説明コ 本発明を行うのに使用される新鮮な供給原料は少なくと
も約40パーセントの炭素−13NMHによって測定さ
れる芳香族炭素含有量(fa)を有する重芳香族鉱物油
留分である。これら供給原料は、石油、シエール油、タ
ール砂、石炭等を含む多数の源から得られる。特定の供
給原料は、気体部および/または残留油の接触クラブキ
ングからの流出液を精留することから得られるスラリー
油または透明な油として既知のデカント油を含む。
熱タールは供給原料として使用することができる。
これは、気体部または同様の物質の熱クラッキングによ
って生成された物質の留分から得られる重油である。使
用できる別の供給原料は抽出された石炭クール ピッチ
である。さらに、重プレミアム コーカー気体部または
真空気体部のような気体部を工程で使用することもでき
る。前記供給原料は単一でまたは結合して使用できる。
さらに、供給原料はプレミアム グレード コークスの
製造に使用する前に水素化および/または熱クラッキン
グに従わせることもできる。
本発明を行うのに使用される脂肪族石油留分は通常、粗
油の大気圧または真空蒸溜または熱または触媒クラッキ
ング操作から得られた残留油である。重気体油のような
他の重油を使用することもできる。使用される物質は性
質がまず脂肪性であるために、芳香性が低くfaによっ
て約25パーセントを越えない。さらに、脂肪族石油留
分は15重量パーセント以下のりヅチフィールド ペン
クン不溶物含有量を有する。
図に関して、供給原料をライン1を介してコーキング工
程に導入する。この場合の供給原料は熱タールであり、
炉3で通常約850°F乃至約1100″F、好ましく
は約900 ”F乃至約9750Fの範囲の温度に加熱
する。熱タールをバイブステイルのような温度に急速に
加熱する炉が通常使用される。熱タールは実質的に前記
温度で炉を出、約15乃至約200 psigの圧力で
維持されるコークス ドラム5の底部にライン4を介し
て導入する。コークス ドラムは、約800″F乃至約
1000°F、通常は約820°F乃至約950°Fの
範囲の温度で動作する。ドラムの内部の熱タール中の重
炭化水素はクラックしてクラックされた蒸気とプレミア
ム コークスを形成する。
コーキング サイクルの後半、通常約中間点で、脂肪族
石油留分をライン2を介してコーカー供給装置に導入す
る。この物質をコーキング サイクルの残りの部分に徐
々に添加することが好ましい。
一定の速度で導入できるが、少量づつで添加を開始して
コーキング サイクルの最後で最大値に達するまで徐々
に増加することが好ましい。脂肪族石油留分の添加はコ
ーキング サイクルの早い部分では好ましい結果を与え
ず、悪影響を与えることもある。さらに、コーキング 
サイクルの最後には、最適な効果を得るために大量のこ
の物質が必要である。脂肪族石油留分の添加の増加を特
定の速度にする必要ではない。速度は線状または非線状
である。いずれの場合も、脂肪族石油留分をプレミアム
 コークス製品の均一性を最大にするのに効果的なコー
キング サイクル中に添加することが望ましい。この結
果を得るために、供給物に最初に添加される脂肪族石油
留分の量は脂肪族石油留分と芳香族鉱物油供給原料との
結合混合物の約5.O重量パーセント乃至約50.0重
量パーセントである。添加された脂肪族石油留分の量は
コーキング サイクルの最後で混合物の約50.0重量
パーセント乃至約95.0重量パーセントに増加するこ
とが好ましい。コーキングサイクル中のコーカーへの全
体的供給において、脂肪族石油留分は脂肪族石油留分と
芳香族鉱物油供給原料との結合混合物の約15重量パー
セント乃至約70重量パーセントで変化する。
図は供給原料が炉に入る前に供給原料と結合する脂肪族
石油留分を示し、所望であれば、炉からの流出物と結合
され、またはコークス ドラム5および5Aに別々に導
入される。
図に関して、コーキング操作中に製造された蒸気はライ
ン6を介してコークス ドラム5から継続的に頂上に取
出される。コークスは、ドラムへの供給を止め同じ動作
が行われる第2のコークスドラム5Aにスイッチされる
予め定められたレベルに達するまでドラム内に堆積する
。このスイッチングによってドラム5は動作から外され
、通常の技術を使用して堆積されたコークスが取出され
る。コーキング サイクルは約16乃至約60時間であ
る必要があるが、通常約24乃至約48時間で完了する
コークス ドラムから頂上に取出された蒸気はライン6
を介して精留器7によって行われる。図で示されたよう
に、蒸気は典型的にcl−C3生成流8、ガソリン生成
流9、重気体油生成流lO1およびライン11を介して
精留器から取られたプレミアム コーカー重気体油に精
留される。
前述のように、精留器からのプレミアム コーカー重気
体油はライン12を介してコーカー炉への所望の比でリ
サイクルされる。所望であれば、過剰ネット底部を通常
の残留製油技術に従わせることもできる。
未加工のコークスをそれぞれ出口13および13Aを介
してコークス ドラム5および5aから取出し、上昇温
度に従う焼成装置14に導入して揮発性物質を取除き、
コークスの水素に対する炭素比を増加させる。焼成は約
2000 ”F乃至約3000°Fの範囲の温度で、お
よび好ましくは約2400乃至約2600 °Fで行わ
れる。コークスを約1時間半乃至約10時間、好ましく
は約1時間乃至3時間焼成条件下で維持する。焼成温度
および焼成時間は所望のコークスの密度によって変化す
る。大きい黒鉛電極の製造に適した焼成されたプレミア
ムコークスは出口15を介して焼成装置から引出される
以下の例は本発明を行って得られた結果を示す。
例1 表3に示される物理的特性を有する熱タールは860°
F、および60°60 psigで、4.8.16、お
よび32時間でコーキングされた。以下の表はこれら実
験で得られたコークスのCTEを示す。
表    1 48.1 83.2 16  1.9 32   ヨ 平均−3,7 表3に示される物理的特゛性を有する脂肪族残留物に次
のような2つの異なる組成で熱タールを配合した。
配合1       配合2 55重量%残留物  75重量%残留物45重量%熱タ
ール 25重量%熱タール配合1および2を860 ”
Fおよび60 psigで、4.8.16、および32
時間コーキングした。
表2はこれら配合からのCTEの結果と純然タールから
のCTEの結果を比較する。
表    2 コークスCTE、10−7/’C コーキング時間 熱タール 配合1 配合2■# 4     8.1   4.5  4.18    
 3.2   2.0  2.41B      1.
9   2.1  2.632     1.7   
1.6  1.9コーカー供給物の残留物を含むことは
4および8時間のコーキング時間、コークスのCTEに
利益となる。それ故、最も適合するコークスおよび最高
の全CTEを有するコークスを製造するにはチャージサ
イクルの最後に(コーキング時間が短いとき)残留物を
添加する。コーキング サイクルの最後に添加された残
留物の量を増加させるとコークスCTEの利益となる効
果が増大する。たとえば、次のように供給原料の組成の
変化を観察することができる。
コーキング %配合中の コークスCTE時間   残
留物   10−7/”C4754,1 8552,0 1601,9 3201、7 平均−2,4 低いコーキング時間(コーキング サイクルの最後に近
い)で残留物の量を増加するとコークスCTEは表1に
示された値より適合し、全体的平均コークスCTEが低
くなることがデータから明らかである。
表   3 比重、60/ 60°F      O,8881,0
34API重量  27.85.40 D −1160蒸溜、°F@780MM5容量%   
    530   81310   599  B7
9 最終点         932   964回収  
        53.0  79.0コンラフドソン
炭素残留物      4.29   6.85重量% ペンタン不溶物     5.89  2.78重量% 金属Sppm V            <1.0  <L、ONi
            13.4  <1.OFe 
           <4.0  <4.0CL3N
 M R、1B、5  55.8%芳香族C原子(fa
) 例2 表5に示される物理的特性を有するデカント油を855
 ”Fおよび875°F1および60 psIgで8時
間コーキングした。855°Fおよび60 psig。
72時間で別にコーキングした。表5に示される物理的
特性を有する残留物と同じデカント油との混合物を同じ
条件でコーキングした。表4はこれらコーキング操作の
結果を比較する。
表   4 8 855 4.0 2.5 8  g75 2.9 1.9 72  g55 1.6 1.9 ここで再び、反応時間が短い(コーキング サイクルの
最後に近い)時の脂肪族残留物の添加がコークスにより
適合するCTE値を与える。
表    5 比重、80/ 60@F      1.0B2  0
.888API重量  1.7027.8 D −1160蒸溜、°F@780MM5容量%   
  584   53040   Ga4 818 最終点        881   932回収   
       90.0   53.0硫黄重量%  
     1.09 金属・I)I)ffi V          <2.0    <1.ONi
          <2.0   13.OFe  
        <8.0    <4.0C13NM
R,85,01B、5 %芳香族C原子(fa) 例3 表7で説明された特性を有する熱タールを860 °F
および890 ”Fで60 psigで2.4.8.1
6、および32時間コーキングした。表5に示される物
理的特性を有する残留物と同じ熱タールとの混合物を同
じ条件でコーキングした。結果は表6に示される。
表   6    ′ 反応時間 熱  50:50   熱    50:5
0時      タ −ル  供給FA14配合   
 タール  供給原料配合2    −−      
        10.8     5.504   
 7.82   5.95       2.83  
 2.278    2.25   1.12    
   1.42   2.1818    1.1B 
   1.72       1.57   2.08
32  1.09 0.98    1.15 1.7
4ここで再び、コーキング サイクルの後半に残留物を
コーキング供給原料に添加する利点は容易に理解される
表   7 供給原料の説明         熱タール比重、60
/ 60°F           O,988API
!li             12.0D −11
60蒸溜、°F@760MM5容量%        
    58050               7
fi7最柊点              894回収
               83.0コンラツドソ
ン炭素残留物、重量%  l、89C13NMR,%芳
香族C原子    35.6
【図面の簡単な説明】
図は本発明を示すプレミアム遅延コーカーの概要的フロ
ー図である。 3・・・炉、5・・・ドラム、7・・・精留器、5C−
C・・・生成流、9・・・ガソリン生成流、IO・・・
重気体油生成流、14・・・焼成器、15・・・出口。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)芳香族鉱物油供給原料を上昇温度に加熱し、熱供
    給原料が含有した熱に浸透する遅延コーキング条件下で
    ある期間に亙ってコーキングドラムに導入し、供給原料
    をクラックされた蒸気とプレミアムコークスに転化する
    方法において、コーキングドラムへの供給原料の導入の
    後半に脂肪族石油留分を供給原料に添加し、低いCTE
    の均一なプレミアムコークスを製造する遅延プレミアム
    コーキング方法。
  2. (2)芳香族鉱物油供給原料を、少なくとも約40のf
    _aを有するデカント油、気体油、熱タール、および抽
    出石炭タールピッチよりなる群から選択し、脂肪族留分
    は約25以下のf_aおよび15重量%以下のリッチフ
    ィールドペンタン不溶物含有量を有する特許請求の範囲
    第1項記載の方法。
  3. (3)脂肪族石油留分を、コーキングサイクル中に芳香
    族鉱物油供給原料に添加してプレミアムコークス製品の
    均一性を最大にする特許請求の範囲第2項記載の方法。
  4. (4)コーキングサイクル中に添加された脂肪族石油留
    分の全量は、脂肪族石油留分と芳香族鉱物油供給原料と
    の結合混合物の約15重量%乃至約70重量%である特
    許請求の範囲第3項記載の方法。
  5. (5)脂肪族石油留分をプレミアムコーキングサイクル
    の中間点でまず添加し、添加された脂肪族石油留分の量
    を徐々に増加してコーキングサイクルの最後で最大に達
    する特許請求の範囲第4項記載の方法。
  6. (6)最初に添加された脂肪族石油留分は脂肪族石油留
    分と芳香族鉱物油供給原料との結合混合物の約5.0重
    量パーセント乃至約50.0重量パーセントであり、プ
    レミアムコーキングサイクルの最後に添加された量は約
    50.0重量パーセント乃至約95.0重量パーセント
    である特許請求の範囲第5項記載の方法。
  7. (7)少なくとも約40のf_aを有するデカント油、
    気体油、熱タール、および抽出石炭タールピッチよりな
    る群から選択された芳香族鉱物油を約850°F乃至約
    1100°Fに加熱し、加熱された供給原料が約800
    °F乃至約1000°Fの温度で約15psig乃至約
    200psigの圧力で含有熱に浸透するコーキングド
    ラムに導入して供給原料をクラッキングした蒸気とプレ
    ミアムコークスに転化する方法において、約25以下の
    f_aおよび15重量パーセント以下のリッチフィール
    ドペンタン不溶物含有量を有する脂肪族石油留分をコー
    カードラムへの供給原料の導入のほぼ後半に供給原料に
    添加し低いCTEのより均一なプレミアムコークスを製
    造する遅延プレミアムコーキング方法。
  8. (8)コーキングサイクル中に添加された脂肪族石油留
    分の全量は脂肪族石油留分と芳香族鉱物油供給原料との
    結合混合物の約15重量パーセント乃至約70重量パー
    セントである特許請求の範囲第7項記載の方法。
  9. (9)添加された脂肪族石油留分の量を徐々に増加して
    コーキングサイクルの最後で最大に達する特許請求の範
    囲第8項記載の方法。
  10. (10)最初に添加された脂肪族石油留分の量は脂肪族
    石油留分と芳香族鉱物油供給原料との結合混合物の約5
    .0重量パーセント乃至約50.0重量パーセントであ
    り、コーキングサイクルの最後に添加された量は約50
    .0重量パーセント乃至約95.0重量パーセントであ
    る特許請求の範囲第9項記載の方法。
  11. (11)芳香族鉱物油供給原料は熱タールである特許請
    求の範囲第10項記載の方法。
  12. (12)脂肪族石油留分は残留油である特許請求の範囲
    第11項記載の方法。
JP62278138A 1986-11-03 1987-11-02 プレミアム コーキング方法 Pending JPS63128096A (ja)

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