(57)【要約】か焼石油コークスを使用して低灰分含有率燃料を製造する方法を提供する。この方法は、か焼石油コークスを３ｍｍ未満に粉砕及び分級すること、粉砕及び分級した材料を混合して、７６０〜８００ｋｇ／ｍ３の範囲のバルク密度を達成すること、１０〜１００％の得られるか焼石油コークスを、０〜５０％の粉コークスと混合すること、この混合物に、５〜１０％の水を予め含浸させること、バインダーと混合し、その後で生蒸気の存在下で混練し、ブリケット化すること、及び制御された酸化雰囲気の炉において生ブリケットを硬化させて、低灰分含有率燃料を得ることを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
か焼石油コークスを使用して低灰分含有率燃料を製造する方法であって、か焼石油コークスを３ｍｍ未満の大きさに粉砕及び分級すること、前記粉砕及び分級した材料を混合して、７６０〜８００ｋｇ／ｍ３の範囲のかさ密度を達成すること、１０〜１００％の得られる前記か焼石油コークスを、０〜５０％の粉コークスと混合すること、この混合物に、５〜１０％の水を予め含浸させること、バインダーと混合し、その後で生蒸気の存在下で混練し、ブリケット化すること、及び制御された酸化雰囲気の炉において生ブリケットを硬化させて、低灰分含有率燃料を得ることを含む、か焼石油コークスを使用して低灰分含有率燃料を製造する方法。
【請求項２】
アスファルト又は処理低温タールを、前記バインダーとして使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記バインダーを６〜７％の量で使用する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
２．５〜５．５時間にわたって２５０〜３００℃の温度で、前記ブリケットの硬化を行う、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
炭化工程なしで行う、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、か焼石油コークスを使用する低灰分含有率燃料の製造方法に関する。
【０００２】
本発明は主に、低灰分含有率で低リン含有率の、形成された硬質で耐水性の代替燃料を製造する方法の提供に関する。ここでこの代替燃料の化学組成は、産業的及び／又は冶金的用途で副生成物回収／ビーハイブ（ｂｅｅ−ｈｉｖｅ）コークスの代わりに、安全にこの生成物を使用することを可能にする。
【０００３】
［発明の背景］
石油コークスは、原油精製において作られる。か焼の後では石油コークスは、非常に灰分が少なく、揮発性成分が少なく、リンが少なく且つ固定炭素含有率が高いという非常に優れた性質の炭質材料を与える。か焼石油コークスは、用途が非常に限定されており、現在ではいくらかが電極産業で使用されている。炉の負荷に耐えるのに不適当なその物理的及び化学的性質のために、産業的／冶金的目的では使用されていない。地方での石油精製所のほとんどは、か焼石油コークスの非常に良好な備蓄がある。近年では、低灰分含有率冶金／産業用コークスへの要求が増大してきており、小型の鉄鋼プラント、並びに高級鋼鉄及び国際基準の鋳造品の製造のための設備の稼働と併せてこの要求は増加している。
【０００４】
低灰分含有率の特注燃料の製造方法は、低灰分含有率で低リン含有率のブリケット燃料の製造に関して議論されている。これは、高級鋼鉄及び鋳造品の製造のための低い溶鉱炉、キュポラ等において、希重な低灰分含有率冶金／産業用コークスに取って代わることができるものである。低灰分含有率のブリケット燃料は、良好な品質の製品を作るのに役立つだけでなく、生産性を向上させ、市場における競争力を与えることにもつながる。
【０００５】
冶金／産業用コークスは、非回収型ビーハイブ炉又は副生成物回収タイプコークス炉において、石炭を高温でか焼することによって作られている。低灰分含有率且つ低リン含有率の冶金／産業用コークスの製造のためには、低灰分含有率且つ低リン含有率の冶金／産業用コークスの石炭、低灰分含有率且つ低リン含有率の石炭を炭化しなければならない。しかしながらインドでは、低灰分含有率且つ低リン含有率の加工用石炭が入手できることは非常に希であり、鉄及び鋼鉄産業は、高級鋼鉄及び鋳造品の製造のために低灰分含有率且つ低リン含有率の冶金用コークスを輸入しなければならない。石炭／粉コークス（ｃｏｋｅ  ｂｒｅｅｚｅ）及びバインダーとしての処理タールを使用して、冶金／産業用の用途で使用される従来のコークスに代えて使用できるブリケットを製造する方法は開発されている。インド国特許１２９１０８号明細書では、産業的／冶金用に使用される耐候性で硬質で無煙の成型燃料を、粉コークス／木炭等を使用して製造する方法が開示されている。上述の全ての方法は、従来の産業／冶金用コークスを代替することができるブリケット燃料を製造する方法である。しかしながら従来のコークスと同様に、粉コークスから作ったブリケット燃料は、灰分含有率が高く且ついくらかリン含有率が高かった。そのようなタイプの生成物は、高級低リン含有率の鉄及び鋼鉄の製造のために適当ではない。現在では、鉄及び鋼鉄産業は、高級鋼鉄及び鋳造品を経済的に生産して、市場において競争力のある製品を作るために、低灰分含有率且つ低リン含有率の冶金／産業用コークスを必要としている。従来、非常に低灰分含有率の冶金／産業用コークスを代替できる非常に低灰分含有率で低リン黄含有率の燃料の製造のために、処理タールを使用する方法は存在しなかった。本発明は、地方において大量に入手可能なか焼石油コークスによって調製されるブリケット燃料によって、低灰分含有率且つ低リン含有率の冶金用コークスの不足を解消する。
【０００６】
［本発明の目的］
本発明の主な目的は、上述の欠点がない、か焼石油コークスを使用する低灰分燃料の製造のための方法を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、特別な等級の鉄及び鋼鉄の製造のために、生成物中の灰分及びリンの含有率が副生成物回収／ビーハイブコークスでよりもかなり少ないブリケット燃料を使用することである。
【０００８】
本発明の更なる他の目的は、生成物の完全な利用を可能にし且つその層を通る比較的良好な空気透過を可能にする均一な大きさ及び形状の生成物を作ることである。
【０００９】
［発明の概略］
か焼石油コークスを使用して低灰分含有率の特製燃料を製造する方法は、低灰分含有率且つ低硫黄含有率のブリケット燃料の製造を促進する。このブリケット燃料は、高級鋼鉄及び鋳造品の製造のために、低い溶鉱炉、キューポラ等において非常に低灰分含有率の冶金／産業用コークスを代替することができる。
【００１０】
従って本発明は、か焼石油コークスを使用して低灰分含有率燃料を製造する方法を提供する。この方法は、か焼石油コークスを粉砕して３ｍｍで分級すること、粉砕及び分級した材料を混合して７６０〜８００ｋｇ／ｍ３のかさ密度を達成すること、１０〜１００％の得られるか焼石油コークスを０〜５０％の粉コークスと混合すること、この混合物に５〜１０％の水を予め含浸させること、バインダーと混合し、その後で生蒸気の存在下で混練し、ブリケット化すること、及び制御された酸化雰囲気の炉において生ブリケットを硬化させることを含む。ここでは２パドル混合機及びスクリューフィーダーを使用し、制御された酸化雰囲気で石炭を燃焼させて高温燃料ガスを発生させることによって所望の温度を維持した炉で、生ブリケットを硬化させている。
【００１１】
本発明の１つの態様では、アスファルト又は処理低温タールを、バインダーとして使用する。
【００１２】
本発明の更なる態様では、バインダーは６〜７％で使用する。
【００１３】
本発明の他の１つの態様では、ブリケットの硬化を、２．５〜５．５時間にわたって２５０〜３００℃の温度で行う。
【００１４】
［発明の詳細な説明］
本発明の方法では、か焼石油コークスを使用して低灰分含有率燃料を作る。か焼石油コークスは、粉砕して３ｍｍの大きさで分級し、そして混合して７６０〜８００ｋｇ／ｍ３のかさ密度を達成する。１０〜１００％の得られるか焼石油コークスを、０〜５０％の粉コークスと混合し、そのようにして得た混合物に５〜１０％の水を予め含浸させる。予め水を含浸させた混合物をバインダーと混合し、その後で生蒸気の存在下で混練する。２パドル混合機及びスクリューフィーダーを通して、ブリケット化及び制御された酸化雰囲気の炉での生ブリケットの硬化を行う。生ブリケットの硬化は、制御された酸化雰囲気での石炭の燃焼で高温燃料ガスを発生させることによって所望の温度に維持された炉において行って、低灰分含有率燃料を得る。
【００１５】
成形された形状の硬質で耐水性の低リン含有率代替燃料を含む生成物は、産業的及び／又は冶金的な目的のために、副生成物回収／ビーハイブコークスの代わりに安全に使用することができる。
【００１６】
生成物は、フェロクロム、フェロシリコン、フェロマンガン等の産業の要求に応じた大きさ及び適当にすることができる。処理低温タール及び８０／１００等級のアスファルトのようなバインダーを使用する。これらは市場で容易に入手することができ、従ってバインダーの調製に関する費用を最少化することができる。
【００１７】
処理は、無鉛で硬質で且つ耐水性の生成物を作るために、エネルギー的に比較的不利な炭化工程を必要としない。
【００１８】
（ａ）石油精製から得られるか焼石油コークスは、３ｍｍの大きさで分級する。分級によって得られる３ｍｍ超のか焼石油コークスは３ｍｍ未満の大きさに粉砕し、分級によって既に得られている３ｍｍ未満の大きさの部分と混合して、７６０〜８００ｋｇ／ｍ３のかさ密度を達成する。
【００１９】
（ｂ）粉コークス（×３ｍｍ）と混合した１０〜５０重量％のか焼石油コークスの使用は、破壊強度及びマイカム（ｍｉｃｕｍ）指数に関して比較的大きい強さを与える。また生成物の灰分含有率は、炉床でスラグ粘度を維持するのに有益な程度まで増加する。
【００２０】
（ｃ）粉コークスを伴う又は伴わないか焼石油コークスに、乾燥固体成分の５〜１０重量％の水を予め含浸させる。これをその後、バインダーとして使用する８０／１００等級のアスファルトと混合する。固体：バインダーの割合は、乾燥固体成分重量について９３：７に維持する。バインダーは、軟化点が４５〜５２℃の８０／１００等級のアスファルト、又は石炭の低温／中温炭化によって得られるコールタールの、軟化点が４５〜５２℃の３００℃超の分留成分でよい。
【００２１】
（ｄ）６．０ｋｇ／ｃｍ２〜８．０ｋｇ／ｃｍ２のゲージ圧の生蒸気の存在下において混練装置で混合物を完全に混合及び混練する。ここで混合物の温度は７０〜９０℃まで上昇する。
【００２２】
（ｅ）混練装置からの高温の混合物を、２パドル混合機に供給し、混合物の温度を５０〜６０℃まで冷却する。
【００２３】
（ｆ）上述の（ｅ）の混合機からの混合物を、スクリューフィーダー／パンフィーダーを通して２ロールブリケット化プレスに供給する。混合物は、２００〜３００ｋｇ／ｃｍ２の圧力の２ロールプレスによってブリケット化する。ロールから得られた生ブリケットは成形されており、ブリケットの大きさに依存して重量が２５〜３８０ｇである。
【００２４】
（ｇ）生ブリケットは、バッチ式の炉で硬化させる。炉の加熱及び所望の温度の制御は、制御された酸化雰囲気において石炭を燃焼させることによって高温燃料ガスを発生させて行う。硬化床の温度は、制御された状態で層状に配置されたブリケットに高温燃料ガスを導入することによって上昇させる。硬化床の最終的な温度は２５０〜３００℃に上昇させ、ブリケットの大きさに依存して、約２．５〜５．５時間にわたってこの温度を維持する。
【００２５】
（ｈ）硬化したブリケットは、炉から出して大気条件において冷却する。
【００２６】
以下の例は本発明を例示するものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【００２７】
例１
か焼石油コークス（ＣＰＣ）を初めに３ｍｍのふるいで分級し、これよりも大きい大きさのＣＰＣをジョークラッシャー（Ｊａｗ  Ｃｒｕｓｈｅｒ）、その後で３ｍｍのふるいを使用する２ロールクラッシャーによって粉砕して、１０％が３ｍｍのふるいを通る生成物を得た。分級及び粉砕したＣＰＣをよく混合した。１０：９０の重量比で、ＣＰＣ（×３ｍｍ）を粉コークス（×３ｍｍ）と混合した。混合物に１０．０％の水を予備含浸させ、７．０重量％の８０／１００等級アスファルトと混合した。混合物を混練装置兼混合装置に送り、ここで６ｋｇ／ｃｍ２の圧力の生蒸気の存在下でよく混練した。混練された高温の材料を２パドルタイプの冷却混合機に通して、混合物を５５〜６０℃の温度まで冷却した。冷却された材料を、スクリューフィーダーを通して連続的に２ロールブリケット化プレスに供給し、２２０〜２４０ｋｇ／ｃｍ２の圧力でブリケット化した。最後に生ブリケットを、制御された条件で高温燃料ガスを発生させることによって、炉において２５０±１０℃の温度で３時間にわたって硬化させた。
【００２８】
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【００２９】
例２
か焼石油コークス（ＣＰＣ）を初めに３ｍｍのふるいで分級し、これよりも大きい大きさのＣＰＣをジョークラッシャー、その後で３ｍｍのふるいを使用する２ロールクラッシャーによって粉砕して、１００％が３ｍｍのふるいを通る生成物を得た。分級及び粉砕したＣＰＣを完全によく混合した。２０：８０の重量比で、ＣＰＣ（×３ｍｍ）を粉コークス（×３ｍｍ）と混合した。混合物に１０．０％の水を予備含浸させ、７．０重量％の８０／１００等級アスファルトと混合した。混合物を混練装置兼混合装置に送り、ここで６ｋｇ／ｃｍ２の圧力の生蒸気の存在下でよく混練した。混練された高温の材料を２パドルタイプの冷却混合機に通して、混合物を５５〜６０℃の温度まで冷却した。冷却された材料を、スクリューフィーダーを通して連続的に２ロールブリケット化プレスに供給し、２２０〜２４０ｋｇ／ｃｍ２の圧力でブリケット化した。最後に生ブリケットを、制御された条件で高温燃料ガスを発生させることによって、炉において２５０±１０℃の温度で３時間にわたって硬化させた。
【００３０】
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【００３１】
例３
か焼石油コークス（ＣＰＣ）を初めに３ｍｍのふるいで分級し、これよりも大きい大きさのＣＰＣをジョークラッシャー、その後で３ｍｍのふるいを使用する２ロールクラッシャーによって粉砕して、１００％が３ｍｍのふるいを通る生成物を得た。分級及び粉砕したＣＰＣを完全によく混合した。３０：７０の重量比で、ＣＰＣ（×３ｍｍ）を粉コークス（×３ｍｍ）と混合した。混合物に１０．０％の水を予備含浸させ、７．０重量％の８０／１００等級アスファルトと混合した。混合物を混練装置兼混合装置に送り、ここで６ｋｇ／ｃｍ２の圧力の生蒸気の存在下でよく混練した。混練された高温の材料を２パドルタイプの冷却混合機に通して、混合物を５５〜６０℃の温度まで冷却した。冷却された材料を、スクリューフィーダーを通して連続的に２ロールブリケット化プレスに供給し、２２０〜２４０ｋｇ／ｃｍ２の圧力でブリケット化した。最後に生ブリケットを、制御された条件で高温燃料ガスを発生させることによって、炉において２５０±１０℃の温度で３時間にわたって硬化させた。
【００３２】
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【００３３】
例４
か焼石油コークス（ＣＰＣ）を初めに３ｍｍのふるいで分級し、これよりも大きい大きさのＣＰＣをジョークラッシャー、その後で３ｍｍのふるいを使用する２ロールクラッシャーによって粉砕して、１００％が３ｍｍのふるいを通る生成物を得た。分級及び粉砕したＣＰＣを完全によく混合した。４０：６０の重量比で、ＣＰＣ（×３ｍｍ）を粉コークス（×３ｍｍ）と混合した。混合物に１０％の水を予備含浸させ、７．０重量％の８０／１００等級アスファルトと混合した。混合物を混練装置兼混合装置に送り、ここで６ｋｇ／ｃｍ２の圧力の生蒸気の存在下でよく混練した。混練された高温の材料を２パドルタイプの冷却混合機に通して、混合物を５５〜６０℃の温度まで冷却した。冷却された材料を、スクリューフィーダーを通して連続的に２ロールブリケット化プレスに供給し、２２０〜２４０ｋｇ／ｃｍ２の圧力でブリケット化した。最後に生ブリケットを、制御された条件で高温燃料ガスを発生させることによって、炉において２５０±１０℃の温度で３時間にわたって硬化させた。
【００３４】
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【００３５】
例５
か焼石油コークス（ＣＰＣ）を初めに３ｍｍのふるいで分級し、これよりも大きい大きさのＣＰＣをジョークラッシャー、その後で３ｍｍのふるいを使用する２ロールクラッシャーによって粉砕して、１００％が３ｍｍのふるいを通る生成物を得た。分級及び粉砕したＣＰＣを完全によく混合した。５０：５０の重量比で、ＣＰＣ（×３ｍｍ）を粉コークス（×３ｍｍ）と混合した。混合物に１０％の水を予備含浸させ、７．０重量％の８０／１００等級アスファルトと混合した。混合物を混練装置兼混合装置に送り、ここで６ｋｇ／ｃｍ２の圧力の生蒸気の存在下でよく混練した。混練された高温の材料を２パドルタイプの冷却混合機に通して、混合物を５５〜６０℃の温度まで冷却した。冷却された材料を、スクリューフィーダーを通して連続的に２ロールブリケット化プレスに供給し、２２０〜２４０ｋｇ／ｃｍ２の圧力でブリケット化した。最後に生ブリケットを、制御された条件で高温燃料ガスを発生させることによって、炉において２５０±１０℃の温度で３時間にわたって硬化させた。
【００３６】
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【００３７】
例６
か焼石油コークス（ＣＰＣ）を初めに３ｍｍのふるいで分級し、これよりも大きい大きさのＣＰＣをジョークラッシャー、その後で３ｍｍのふるいを使用する２ロールクラッシャーによって粉砕して、１００％が３ｍｍのふるいを通る生成物を得た。分級及び粉砕したＣＰＣを完全によく混合した。混合物に１０％の水を予備含浸させ、７．０重量％の８０／１００等級アスファルトと混合した。混合物を混練装置兼混合装置に送り、よく混練された材料を２パドルタイプの冷却混合機に通して、混合物を５５〜６０℃の温度まで冷却した。冷却された材料を、スクリューフィーダーを通して連続的に２ロールブリケット化プレスに供給し、２２０〜２４０ｋｇ／ｃｍ２の圧力でブリケット化した。最後に生ブリケットを、制御された条件で高温燃料ガスを発生させることによって、炉において２５０±１０℃の温度で３時間にわたって硬化させた。
【００３８】
本発明の主な利点は以下に挙げるようなものである：
【００３９】
１．方法が単純で且つ費用が比較的かからない。この方法は、か焼石油コークスそのもの又は重量比で乾燥固体と混合されたか焼石油コークスを、生蒸気の存在下で有機バインダーと混合し、そして２００〜３００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で２ロールプレスすることによってブリケット化することからなる。生ブリケットはその後、炉において２５０〜３００℃の温度で２．５〜５．５時間にわたって硬化させる。
【００４０】
２．この方法によって得られる生成物は、石油精製所においてもたらされるか焼石油コークスから得られる、硬質で、形及び大きさを調節されており、無煙で、耐水性且つ耐候性の燃料である。全てか焼石油コークスを使用することによって得られる生成物は、非常に低灰分含有率且つ低リン含有率であり、フェロクロム、フェロシリコン、フェロマンガン等の産業で要求されるような大きさ及び形状に適当にすることができる。
【００４１】
３．この方法は、市場で容易に入手できるアスファルト（８０／１００等級）を使用し、従ってバインダーの調製に関する費用を最少化することができる。
【００４２】
４．比較的少ない割合のバインダーを使用し、粉コークス及びか焼石油コークスの画分のためにのみ粉砕が必要とされるので、この方法は比較的費用がかからない。
【００４３】
５．この方法は、無鉛の生成物を作るために炭化工程を必要としない。
【００４４】
６．この方法は、炉床において従来のコークスの代わりに産業的／冶金的な目的のための燃料として使用する低灰分含有率、低リン含有率且つ高熱量生成物を製造するための、比較的費用のかからない方法である。４０ｔｐｄの能力のプラントを作るために必要とされる資本投資は、小規模の産業分野のための限られた市場で存在し続けるであろう。
【国際公開パンフレット】
2004538339.tif 000007
2004538339.tif 000008
2004538339.tif 000009
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2004538339.tif 000019
2004538339.tif 000020
2004538339.tif 000021
【国際調査報告】
2004538339.tif 000022
2004538339.tif 000023