焦炭用粘结材料的制造方法技术

本发明专利技术提供一种焦炭用粘结材料的制造方法。非粘结性的一般炭与氢化重质溶剂混合，并被送入管型反应器（１０）中，急速加热。接下来，在槽型反应器（１２）中进行热分解氢化反应。随后，经过闪蒸罐（１６）送入减压蒸馏塔（１８），然后，从减压蒸馏塔（１８）的底部取出粘结剂。在减压蒸馏塔（１８）中分馏的减压重质油被送入溶剂氢化反应塔（２０）中，用氢进行氢化，从而作为氢化重质溶剂循环使用。使粘结剂在混合器（２４）中与装入炭掺合装入炼焦炉（１４）中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种为填补焦炭用原料炭的粘结性而掺合焦炭用原料炭使 用的。
技术介绍
用于焦炭制造的原料炭(以下，将其称为焦炭用原料炭)必须使用称 为强粘结炭的显示粘结性的烟煤。然而，这种显示强粘结性的焦炭用原料炭与电力用的一般炭相比，由 于受资源量的制约而具有高的价格。因此，需可将粘结性不足的煤作为原料炭使用，将以煤炭类和石油类 的沥青作为填补粘结性的粘结材料掺合原料炭的技术是众所周知的。前者的煤炭类沥青是以干馏粘结性炭得到的炭焦油作为原料的炭焦油沥青，作为后者的石油类沥青周知是丙烷脱沥青(PDA)、柏油沥青(ASP)等。石油类沥青通常硫黄含有率较高，另外从由化学结构特征来看的与煤 炭的亲合的好坏的观点出发，与石油类沥青相比，优选煤炭类沥青。 这种技术有各种提案，在此就不一一列举了。另一方面，还研究了以价格低、资源量极大的次烟煤和褐炭等的粘结 性低的一般炭(以下，将其称为非粘结性一般炭)作为原料制造粘结材料 的技术。例如，具有在存在铁类一次性催化剂的条件下、在42(TC以上的温度 和70个大气压以上的高压下使一般炭进行加氢反应的技术。作为其代表 例，周知有美国的SRC-I方法(例如参见专利文献l，非专利文献l)。专利文献l:特开昭58-24301号公报非专利文献1:钢铁手册(鉄鋼便覧)，第II巻制生铁 制钢(製 銑-製鋼)，1982年12月25日发行，第212页。然而，上述SRC-I方法因为在高温高压下进行反应，因此装置费用高， 而且因氢化分解反应高度进行，因此还副生液化油和甲烷等烃气，而主制 品的粘结材料生成率仅达50%左右等的问题。此外，还存在高价的氢的消 耗量大，而且还需花费除尘工序的费用等问题。因此，这种方法到现在还 不能实现商业化。
技术实现思路
鉴于上述问题本专利技术的目的在于，提供一种以粘结性低的一般炭作为 原料的新型的合适的。如果再次归纳由非粘结性一般炭制造焦炭用粘结剂的制造方法中的 问题，则有如下三个(1)降低制造装置费用，(2)降低用于反应的氢 的消耗量，和(3)提高粘结性材料的生成率。本专利技术人等就同时解决这些课题的方法进行了许多研究，结果初次发现通过使用氢化重质溶剂的两 阶段热分解氢化反应可实现上述目的，从而完成了本专利技术。为了实现上述目的，本专利技术的是为填补焦 炭用原料炭的粘结性而掺合该焦炭用原料炭使用的，其特征在于在氢化重质溶剂存在的条件下，顺次使用管型反应 器和槽型反应器，使非粘结性一般炭进行两阶段的氢化反应而转换成具有 粘结性的重质成分。此外，本专利技术的的特征在于，在所述管型反应器中的反应是在35(TC 40(TC的温度、60秒 300秒的反应时间的条 件下进行，而在所述槽型反应器中的反应是在35(TC 400'C的温度、10 分钟 60分钟的反应时间的条件下进行的。此外，本专利技术的的特征在于，所述氢化重 质溶剂至少是以下的任一种，即芳香性指数为0.5 0.6、沸点为220。C 54(TC的重质油，和以所述焦炭用粘结材料掺合焦炭用原料炭进行干馏时 生成的炭焦油中的沸点为22(TC 54(TC的重质馏分作为原料，氢化处理到 芳香性指数为0.5以下。此外，本专利技术的的特征在于，相对于10 质量％ 60质量％的所述非粘结性一般炭掺合卯质量％ 质量40%的所 述氢化重质溶剂以供给反应。此外，本专利技术的的特征在于，相对于100 质量份的所述非粘结性的一般炭添加1质量份以下的铁类催化剂以供给反应。此外，本专利技术的的特征在于，将炼焦炉煤 气送入槽型反应器中，在0.5Mpa 1.5MPa的压力下、在氢和一氧化碳的 气氛下进行反应。由于本专利技术的在氢化重质溶剂的存在下 使非粘结性的一般炭进行两次氢化反应而得到成为粘结性材料的重质成 分，所以提供了一种以粘接性低的一般炭作为原料的新型的合适的焦炭用 粘结材料的制造方法。此外，根据本专利技术的，通过制造装置的费 用便宜且反应中使用的氢的消耗量少等而制造费用便宜，而且粘结性材料 的生成率高。附图说明图1是本专利技术的焦炭用粘结材料的制造工序的示意图。图中，IO —管型反应器；12 —槽型反应器；14一炼焦炉；16 —闪蒸罐； 18—减压蒸馏塔；20—溶剂氢化反应塔；22—搅拌机；24—混合器。具体实施方式以下说明本专利技术的。本专利技术的通过以非粘结性一般炭为原料， 在管型反应器中进行急速加热短时间反应作为第一阶段，和以在槽型反应 器中进行长时间反应作为第二阶段的两阶段热分解氢化反应而将其转换 成具有粘结性的重质成分的粘结材料。由此，由于可以取适度的反应温度，所以可以抑制非粘性一般炭的过度分解，并且几乎不生成液化油和烃气。另外，相对于每ioo质量份非粘结性一般炭，高价氢的消耗量可以被抑制在1质量份以下。按照上述的作用机理，由于副生成物的大部分是二氧化碳气和水，所以不仅粘结材料的生成率可以达到80%左右，而且作为粘结材料性能所要求的软化区域、粘度(熔融粘度)、氢供给性、溶解能力、碳化生成率等 全部项目都能发挥与现有技术同等以上的功能。参照图l所示的制造流程概略图，进一步详细说明本专利技术的焦炭用粘 结材料的制造方法。作为原料的非粘结性一般炭在与氢化重质溶剂混合的状态被送入管型反应器10中。此时，将相对于10质量％ 60质量％的非粘结性一般炭， 掺合90质量％ 40质量％的氢化重质溶剂的混合物，优选相对于35质量 °% 45质量％的非粘结性一般炭，掺合65质量％ 55质量％的氢化重质 溶剂的混合物，更优选相对于40质量％左右的非粘结性一般炭，掺合60 质量％左右的氢化重质溶剂的混合物供给管型反应器10。此处所用的氢化重质溶剂优选是芳香性指数为0.5 0.6、沸点为220 "C 54(TC的重质油。另外，氢化重质溶剂也可以是将焦炭用粘结材料掺 合焦炭用原料炭进行干馏时所产生的炭焦油中的、优选沸点为22(TC 540 。C的重质馏分作为原料、优选氢化处理到芳香性指数为0.5以下的重质油 (炭焦油重质油)。或者，氢化重质溶剂也可以是这些重质油的混合物。此外，如果相对于IOO质量份的非粘结性一般炭添加1质量份以下的 一次性微细粉末的铁类催化剂以供反应，则进一步促进氢化反应。作为可 使用的铁类催化剂来自便宜的铁矿石，可以例示出黄铁矿(主要成分 FeS2)、赤铁矿(主要成分Fe203)、褐铁矿(主要成分FeOOH)等；或 者来自合成的催化剂等，或还可以例示a羟基氢氧化铁(a FeOOH)和Y 羟基氢氧化铁(y-FeOOH)等。在管型反应器10中，优选在温度为350°C 400°C、反应时间为60 秒 300秒的条件下，更优选在温度为380。C 400。C左右、反应时间为200 秒左右的条件下急速加热。从管型反应器10中排出的混合物在槽型反应器12中，优选在温度为 350°C 400°C、反应时间为10分钟 60分钟、更优选在温度为370°C-390x:左右、反应时间为30分钟左右的充分的反应条件下，加热到一般炭的热分解温度附近。藉此，生成二氧化碳气和水。来自氢化重质溶剂的生成期的活性氢与此时形成的热分解碎屑发生反应，从而发生热分解氢化反 应。这时，在粘结材料的制造装置(图1中用实线表示的范围)与炼焦炉14邻接设置的情况下，将从炼焦炉14产生的气体(COG)低压送入槽型 反应器12中，能够形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焦炭用粘结材料的制造方法，所述焦炭用粘结材料是用于填补焦炭用原料炭的粘结性而掺合该焦炭用原料炭使用，所述焦炭用粘结材料的制造方法的特征在于，在氢化重质溶剂存在的条件下，顺次使用管型反应器和槽型反应器，使非粘结性一般炭发生两阶段氢化反应，从而转换成具有粘结性的重质成分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：持田勋，上田成，荒牧寿弘，小野崎正树，矢幡悌三郎，田村正明，织山纯，小桥康浩，
申请(专利权)人：持田勋，上田成，株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]