Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ПРОИЗВОДСТВО НЕФТЯНОГО И ПЕКОВОГО КОКСОВ В РОССИИ 7
1.1 Классификация нефтяных коксов 7
1.2 Требования к качеству коксов для графитированной продукции 9
1.3 Производство нефтяного кокса 13
1.4 Вредное влияние серы в технологии производства графитированных
элетродов 17
2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 21
2.1 Объект исследования 21
2.2 Методы исследования 22
2.2.1 Методика определения серы в коксах по методу Эшка 22
2.2.2 Определение температуры размягчения каменноугольного пека 25
2.2.3 Определение прочности опытных коксов 27
2.2.4 Метод определения элементного состава 28
3 ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МАЛОСЕРНИСТОГО КОМПОЗИТНОГО
КОКСА 29
3.1 Разработка рецептуры и режим коксования 29
3.2 Исследование опытных композитных коксов 33
3.2.1 Определение прочности опытных коксов 33
3.2.2 Определение массовой доли серы в композитных коксах 33
3.2.3 Определение элементного состава композита 35
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 40
4.1 Сетевой график 40
4.2 Оценка стоимости выполнения НИР 43
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 44
5.1 Общие требования охраны труда при работе в химической лаборатории . 44
5.2 Электробезопасность 44
5.3 Вредные вещества и правила работы с ними 46
5.4 Шум 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 50
В России малосернистые нефтяные коксы регламентированы показателем массовой доли серы не более 1,5 %[1]. В то же время для производства
графитированной продукции требуются коксы, в которых массовая доля серы не должен превышать 1,0%. В связи с этим отечественная электродная промышленность вынуждена использовать импортное сырье для изготовления графитированной продукции. В 2000 году дефицит малосернистого нефтяного кокса в России был закрыт за счет импорта, в основном, поставками нефтяного кокса из Китая, Казахстана, Азербайджана, Туркменистана. Частично дефицит закрыт поставками высокосернистого нефтяного кокса российского производства с ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» и ОАО «Ново-Уфимский НПЗ» [2].
Проблема обеспечения заводов России нефтяным коксом приобрела государственный характер. Современная нефтепереработка России не ставит перед собой задачу модернизации технологических схем для производства малосернистого кокса, т.к. производителям невыгодно добиваться улучшения его качества. В работе [3] показана возможность улучшения свойств пекового кокса путем введения в пек перед коксованием нефтяных коксов разных фракций и структуры. Исследования, направленные на получение коксов с массовой долей серы 1,0% актуальны для отечественного производства.
Цель работы - получение композитного кокса с серой менее 1,0 %
армированием пековой матрицы сернистым нефтяным коксом.
Задачи:
- Выполнить литературный обзор по производству нефтяных коксов в России, о негативном влиянии серы на качество графитированных электродов и возможности получения композитного кокса;
- Изготовить образцы опытного пекового кокса, армированного нефтяными коксами с массовой долей серы 1,3-3,0 %;
- Определить выход и качество опытных коксов;
- Дать заключение о принципиальной возможности использования технического решения.
Предложен способ получения малосернистого композитного кокса с содержанием серы менее 1,0 % с введением в каменноугольный пек перед коксованием нефтяного сернистого кокса с серой 1,3-3,0 %. Получен композитный полукокс с общим содержанием серы 0,59-0,85 % армированием среднетемпературного каменноугольный пека тонкодисперсными частицами нефтяного кокса с серой 3,0 % в количестве 18 %.
1 Выполнен обзор литературных источников. Выявлено, что в настоящее время в России непроизводятся малосернистые нефтяные коксы с массовой долей серы не более 1,0 %. Поэтому электродная промышленность для углеграфитового производства использует импортное сырье.
В патентной литературе предложены способы снижения сернистости коксов, например путем введения в сырье коксования твердофазных добавок;
2 Разработан и опробован способ получения малосернистого (с серой не более
1,0 %) композитного кокса армированием среднетемпературного
каменноугольного пека нефтяными сернистыми коксами.Показано:
- введение в пековую матрицу сернистого кокса приводит к образованию однородного кокса и увеличению выхода кокса до 83,2 %, против 35,9 % без добавки;
- предложена расчетная формула (раздел 3.1) определения количественного
соотношения пека и нефтяного кокса, обеспечивающего массовую долю серы в композите не более 1,0 %. Для получения композитного кокса с серой менее 1,0 % пригодного для производства графитированных электродов получены соотношенияпек:нефтяной кокс 82,3:17,7 % Херсонского нефтяного кокса; 25:75 % - Волгоградского и Омского. По этой формуле можно рассчитать
соотношения пека и нефтяных коксов, чтобы содержание серы в желаемом композитном коксе было менее 1,0 %;
- Доля Херсонсокого кокса в композитном коксе может достигать 29,9 %, тогда содержание серы будет 0,98 %;
- Доля Волгоградского кокса в композитном коксе может достигать 75 %;
3 Полученные композитные коксы обладают однородной структурой с равномерным распределением серы.
