202269. lajstromszámú szabadalom • Eljárás pirolizisbrikett előállítására barnaszénből
1 HU 202269 B 2 A találmány tárgya eljárás pirolizisbrikett előállítására barnaszénből, melynek során a barnaszenet, melynek nedvességtartalma 6- -12X, 1 mm-nél kisebb szemcsenagyságra aprítjuk, majd kötőanyaggal összekeverjük és a keveréket 120 MPa-nál nagyobb nyomással préseljük. A technika állása szerint ismeretes, hogy egylépcsős kokszolási eljárással barnaszénből csupán akkor lehet jó minőségű darabos kokszot előállítani, ha a szénből speciális brikettet préselnek és a brikettet nyersanyagra fajlagos felfűtésű hőkezelés során gáztalanitják. A Rammler-Bilkenrith-féle eljárás Bzerint barnaszénből csak akkor állítható elő szilárd, darabos koksz, ha a nagyfinomságú (1 mm-nél kisebb szemcseméretű), csekély (mintegy llX-os) víztartalmú barnaszenet legalább 120 MPa nyomás alatt préselik. Ezen túlmenően csak csekély hamutartalmú, előnyös petrográfiai összetételű barnaszén alkalmas az eljárásra. Az említett feltételek mellett közepes szilárdságú barnaszén-koksz nyerhető, amely azonban nagykohóban nem alkalmazható. Ismeretes továbbá, hogy a barnaszénkoksz szilárdsága lényegesen fokozható, ha sokkal nagyobb finomságú barnaszenet (legalább 0,2 mm) a DD-WP 143 790 vagy a DD-WP 134 958 sz. szabadalmi leírásokban ismertetett módon pirolizisbriketté sajtolnak. A kokszszilárdság továbbá oly módon is növelhető, hogy a szenet kokszoló és/vagy granuláló segédanyagokkal keverik össze, ilyen megoldásokat ismertetnek a DD-WP 120 217, 124 92, C 10/L 285 926 6 sz. német szabadalmi leírások. Kokszositási segédanyagként szulfitszennylúgot, porított szárított szulfitszennylúgot, ásványi savakat, sóoldatokat, vízben oldható ragasztóanyagokat, karbamid-vegyületeket, szulfogyantákat, valamint módosított kátrány- és ásványolajtermékeket szoktak alkalmazni. A kátrány- és ásványolajtermékek módosítása a nedvesőrlés sorén, előnyösen 100 °C körüli hőmérsékleten (134 958 sz. NDK-beli szabadalmi leírás, Krug-Naundorf: .Braunkohlenbrikettierung", VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1985, 2. kötet, 152. oldal), vagy a szén 100 °C feletti hőmérsékleten végzett hidroterminális kezelés során, valamint lúgok, ásványi savak vagy szervetlen sók oldatának hozzáadása nyomán megy végbe. A módosított kátrányok és ásványolajtermékek hozzáadásán alapuló eljárások igen nagy technológiai ráforditást igényelnek, ugyanakkor a koksz szilárdsága csak csekély mértékben javul. Emellett a lúgok, ásványi savak és szervetlen sók alkalmazása korróziót, a koksz minőségének a romlását, továbbá környezetszennyezést okozhat. Emiatt a kátrány- és ásványolajtermékek alkalmazása eddig nem nyert nagy teret a barnakokszolás nagyipari eljárásainál. Az is közismert tény, hogy ha a száraz barnaszénhez csak kis mennyiségben adnak hozzá kátrányt és bitumenféleségeket az említett módosított eljárási feltételek nélkül, azok brikettálló képessége erősen csökken, a darabos koksz képződése nem felel meg a követelményeknek, és amennyiben mennyiségük meghaladja a 10X-ot, ezek a képességek teljesen megszűnnek (Krug, Naundorf: .Das Brikettier- und Verkokungsverhalten von Brikettgrus' Freib. Forsch.H. A 714/1985/ 16. oldal). A barnaszenet feldolgozó iparban ezt az ismert jelenséget .olajszén ‘ előállítására használják fel a brikettáló prések beindításakor és leállításakor. A találmánnyal feladatunk, hogy széles nyersanyagbázison, csekély technológiai ráfordítással jó minőségű pirolizisbrikettet állítsunk elő, amely darabos koksszá történő kokszositásakor lényegesen nagyobb szilárdságú kokszot ad. A találmány feladata tehát olyan eljárás kifejlesztése volt, amellyel kötőanyag felhasználása melleLt kedvezőtlen összetételű barnaszénből is jó minőségű pirolizisbrikett állítható elő. A találmányunk szerint kitűzött feladatot oly módon oldjuk meg, hogy kötőanyagként 7,5-15 t% exlrakciós maradványt alkalmazunk, amelyet speciális technológia alkalmazásával ásványolaj vákuumdesztillációjának nehéz maradékaiból nyerünk. Az extrakciós maradék előállítása azzal jellemezhető, hogy az ásványolaj vákuumdesztillációja során keletkező nehéz maradékot először többlépcsős termikus krakkolással összesen 40-65X-ban 500 °C alatt forró termékké alakítjuk, amikor is az adott termikus krakklépcsó nyomása, hőmérséklete alacsonyabb, tartózkodási ideje hosszabb az előzőénél, minden krakklépcsó után terméket választunk le, és az utolsó krakklépcsó maradékénak mintegy 50X-át könnyű szénhidrogénekkel extraháljuk. A megmaradt extrakciós maradék akkor is alkalmas pirolizisbrikett kötőanyagaként, ha az utolsó krakklépcsó maradékát egy vagy több előző krakklépcsó maradékának egy részével együtt extraháljuk könnyű szénhidrogénekkel. A termikus krakkolási fokok száma előnyösen kettő, amikor is, az első fokozatban a nyomás mintegy 1,4 MPa, a hőmérséklet kb. 425 °C, a tartózkodási idő pedig mintegy 20 perc, a második fokozatban a nyomás megközelítőleg légköri nyomás, a hőmérséklet kb. 400 °C, a tartózkodási idő pedig 60 perc; mintegy 15% gőzt adhatunk hozzá, a bevitt mennyiségre vonatkoztatva. Az eljéréstechnikai megoldás eredményessége szempontjából döntő, hogy a szárított barnaszenet - melynek nedvességtartalma 6-12X - és az extrakciós maradékot olyan brikettálási nyersanyaggá dolgozzuk fel, amelynek szemcsenagysága 1 mm-nél kisebb. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
