RU2033449C1 - Способ извлечения ванадия из нефтяного кокса - Google Patents
Способ извлечения ванадия из нефтяного кокса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2033449C1 RU2033449C1 SU5049311A RU2033449C1 RU 2033449 C1 RU2033449 C1 RU 2033449C1 SU 5049311 A SU5049311 A SU 5049311A RU 2033449 C1 RU2033449 C1 RU 2033449C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coke
- vanadium
- leaching
- petroleum coke
- temperature
- Prior art date
Links
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title abstract description 16
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019093 NaOCl Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу извлечения ванадия из нефтяного кокса. Сущность: нефтяной кокс измельчают до максимального размера частиц 100 мкм, затем подвергают термической обработке при 380 - 420°С при подаче воздуха в течение 2 - 6 ч и выщелачиванию в растворе серной кислоты в течение 2 - 3 ч при Т : Ж 1 : 3 и температуре 90 - 100°С. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области переработки нефти и может быть использовано при утилизации нефтяных коксов, полученных из ванадиеносных нефтей.
Известны способы извлечения ванадия из нефтяного кокса путем смешивания с солями щелочных металлов, обжига шихты при температуре ниже точки плавления добавляемых солей и последующего перевода ванадия в водный раствор, откуда он может быть осажден известными способами [1, 2] Недостатком этих способов является потеря значительной части углерода кокса при обжиге и невозможность его дальнейшего использования.
Известен способ извлечения ванадия из нефтяного кокса путем полной газификации кокса, получения золы и горючего газа и извлечения ванадия из золы [3] Углерод кокса переводится в горючий газ и не может быть использован как восстановитель в металлургии, как абсорбент в химическом производстве или как наполнитель в резиновой промышленности.
Наиболее близок к заявляемому способ переработки нефтяного кокса, включающий термическую обработку в присутствии воздуха при температуре 425-575оС в течение 0,5-2 ч, дальнейшую обработку в 20%-ном растворе H2SO4 при Т:Ж=1: 10 в присутствии NaOCl при температуре 70-80оС в течение 4 ч [4] В результате из нефтяного кокса извлекали ванадий до 84% Значительным недостатком способа является применение реактива NaOCl в качестве окислителя, который в реальных условиях производства частично разлагается, с загрязнением хлором атмосферы. Применение больших объемов растворов H2SO4 при Т:Ж=1:10 в течение 4 ч делало малопроизводительной работу измельчающего оборудования.
Цель изобретения уменьшение загрязнения атмосферы и повышение производительности.
Поставленная цель достигается тем, что нефтяной кокс измельчают до размеров <100 мкм, выдерживают в присутствии воздуха при температуре 380-420оС в течение 2-6 ч, подачу воздуха регулируют так, чтобы потери массы кокса составили 40-70% термированный кокс выщелачивают в течение 2-3 ч при Т:Ж от 1:3 до 1:5 и температуре 90-100оС.
Нефтяной кокс (термоконтактного крекинга, замедленного коксования или другого происхождения) измельчают при помощи конусной инерционной дробилки или шаровой мельницы до получения максимальных размеров частиц 100 мкм. Повышение удельной поверхности измельченного кокса способствует дальнейшему развитию пор и сложного рельефа поверхности в процессе термической обработки и облегчает диффузию ванадия. При термировании 40-70% массы кокса теряется за счет выгорания углерода. При этом ванадий из выгоревшей части кокса переходит в зольную фазу в виде водно- и кислотно-растворимых соединений. Мягкие условия термирования при температуре 380-420оС позволяют создать условия для предотвращения уноса ванадийсодержащей золы. Ванадий из оставшейся части кокса в результате частичного окисления при термической обработке и при наличии высокой удельной поверхности также частично переходит в окисленные водно- и кислотно-растворимые формы.
Термическую обработку измельченного кокса проводят в трубчатой печи при температуре 380-420оС. Доступ воздуха в печь регулируют таким образом, чтобы за 2-6 ч потери массы кокса составили 40-70% Максимальное извлечение ванадия 87-92% достигается при потере массы кокса 55-70% Выщелачивание термированного кокса проводят в открытом сосуде с перемешивающим устройством. Термированный кокс смешивают с раствором серной кислоты концентрацией 10-30 г H2SO4 на 100 г H2O. Т:Ж поддерживают в интервале от 1:3 до 1:5. Процесс выщелачивания проводят в течение 2-3 ч при 90-100оС. Оставшийся после извлечения ванадия углерод может быть использован в химическом производстве и в резиновой промышленности.
По сравнению со способом по прототипу снижается масса жидкой фазы при выщелачивании с 10 до 3-5 мас.ч. на 1 мас.ч. твердой фазы, сокращается экспозиция с 4 до 2-3 ч, что позволяет более производительно эксплуатировать оборудование. По предлагаемому способу не применяется гипохлорид натрия и не происходит загрязнения хлором атмосферы при его разложении.
Условия реализации способа определены экспериментально и приведены в таблице (примеры 1-8). Снижение температуры термирования ниже 380оС приводит к снижению извлечения ванадия (пример 10) по сравнению с заявляемыми условиями процесса (примеры 1-8). Повышение температуры термирования выше 420оС не приводит к повышению извлечения ванадия по сравнению с заявляемыми условиями и нецелесообразно из-за возрастания затрат электроэнергии (пример 11).
Ограничение подачи воздуха при термировании и снижение за счет этого потери массы кокса ниже 40% приводят к снижению извлечения ванадия из кокса (пример 12). Повышение подачи воздуха с целью повысить потерю массы кокса при термировании приводит к сокращению массы и потере остаточного углерода, в то время как извлечение ванадия может возрасти только на 8% (с 92 до 100% ). Поэтому нецелесообразно повышение потерь массы кокса из-за высоких потерь остаточного углерода и малого прироста извлечения ванадия.
Сокращение экспозиции менее 2 ч не позволяет достичь потери массы кокса 40% в результате снижается извлечение ванадия (пример 13). Превышение экспозиции свыше 6 ч не приводит к возрастанию извлечения ванадия при прочих равных условиях (пример 14).
Понижение отношения Т:Ж ниже 1:5 при выщелачивании (повышение массы раствора серной кислоты на единицу массы кокса) нецелесообразно, поскольку не приводит к повышению извлечения ванадия (пример 15). Возрастание отношения Т: Ж при выщелачивании выше 1:3 (уменьшение массы раствора серной кислоты на единицу массы кокса) приводит к снижению извлечения ванадия из кокса (пример 16).
Выход за нижний предел температурного интервала выщелачивания сокращает скорость перевода ванадия в раствор и извлечение ванадия падает (пример 17). Верхний предел температурного интервала ограничен точкой кипения разбавленного раствора серной кислоты 100оС. Применение экспозиции выщелачивания выше 3 ч не приводит к повышению извлечения ванадия (пример 18). Сокращение экспозиции ниже 1 ч не позволяет завершиться реакции выщелачивания ванадия (пример 19).
Использование нефтяного кокса крупностью выше 100 мкм с пониженной удельной поверхностью замедляет реакцию выщелачивания из кокса и понижает извлечение ванадия (пример 20).
П р и м е р 1. Берут высокосернистый нефтяной кокс термоконтактного крекинга и измельчают при помощи конусной инерционной дробилки до размеров частиц менее 100 мкм. Помещают кокс в барабанную печь с температурой в наиболее горячей части 380оС. Ведут процесс термирования так, чтобы кокс находился в горячей части печи 2 ч. Доступ воздуха в печь регулируют так, чтобы потеря массы кокса составила 40% от исходного. Термированный кокс охлаждают на воздухе. В открытом сосуде с перемешивающим устройством проводят выщелачивание в 20% -ном растворе H2SO4. Экспозиция выщелачивания 2 ч, температура 90оС. Полученный раствор отделяют от нерастворимого остатка фильтрованием. Извлечение ванадия в раствор составило 70% раствор направляют на производство технической пятиокиси ванадия известными методами. Нерастворимый остаток после высушивания может быть использован в химической промышленности.
Предлагаемый способ позволяет извлекать ванадий из нефтяного кокса на 69-92% при выходе остаточного углерода 60-30% от массы исходного кокса. Сохранение части углерода кокса повышает экономические показатели всего процесса.
Claims (1)
- СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВАНАДИЯ ИЗ НЕФТЯНОГО КОКСА, включающий термическую обработку в присутствии воздуха и последующее выщелачивание в растворе соляной кислоты, отличающийся тем, что нефтяной кокс измельчают до максимального размера частиц 100 мкм, термическую обработку ведут при 380-420oС в течение 2 6 ч при регулировании подачи воздуха, соответствующем потерям массы кокса 40 70% выщелачивание осуществляют в течение 2-3 ч при Т Ж 1 (3 5) и температуре 90-100oС.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5049311 RU2033449C1 (ru) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | Способ извлечения ванадия из нефтяного кокса |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5049311 RU2033449C1 (ru) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | Способ извлечения ванадия из нефтяного кокса |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2033449C1 true RU2033449C1 (ru) | 1995-04-20 |
Family
ID=21607797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5049311 RU2033449C1 (ru) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | Способ извлечения ванадия из нефтяного кокса |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2033449C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108472554A (zh) * | 2015-12-17 | 2018-08-31 | 皇冠制铁公司 | 用于从固体材料移除污染物的萃取系统和工艺 |
| RU2780826C1 (ru) * | 2022-05-26 | 2022-10-04 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ извлечения ванадия из золы сжигания нефтяного кокса |
| WO2023229494A1 (ru) * | 2022-05-26 | 2023-11-30 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ извлечения ванадия из золы сжигания нефтяного кокса |
-
1992
- 1992-05-28 RU SU5049311 patent/RU2033449C1/ru active
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 1. Патент США N 4389378, кл. G 01G 31/00, 1984. * |
| 2. Патент США N 4472360, кл. G 01G 31/00, 1984. * |
| 3. Патент США N 4816236, кл. G 01G 33/00, 1990. * |
| 4. Ситникова Г.Ю. и др. Роль термоокисления в процессе извлечения ванадия из нефтяного кокса /твердых нефтяных остатков/. - Нефтехимия, т.30, N 4, 1990, с.449-452. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108472554A (zh) * | 2015-12-17 | 2018-08-31 | 皇冠制铁公司 | 用于从固体材料移除污染物的萃取系统和工艺 |
| RU2780826C1 (ru) * | 2022-05-26 | 2022-10-04 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ извлечения ванадия из золы сжигания нефтяного кокса |
| WO2023229494A1 (ru) * | 2022-05-26 | 2023-11-30 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ извлечения ванадия из золы сжигания нефтяного кокса |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4768116B2 (ja) | バナジウムを含有する炭素質残渣から高純度のバナジウム化合物を製造する方法 | |
| De Souza et al. | Silica derived from burned rice hulls | |
| JP2004527445A (ja) | バイオジェニック材料からの高純度アモルファスシリカの製造方法 | |
| DE2834950A1 (de) | Integriertes verfahren zur rueckgewinnung von aluminium, alkalimetall und fluor aus abfaellen der elektrolytischen aluminiumreduktion | |
| Zhu et al. | Recovery of fluoride from spent cathode carbon block by combustion combined with water leaching process | |
| AU2019357221B2 (en) | Method for removing ash from solid carbonaceous material | |
| JPH1029817A (ja) | 不純な酸化アルミニウムの処理方法 | |
| RU2033449C1 (ru) | Способ извлечения ванадия из нефтяного кокса | |
| CN112795780A (zh) | 一种石油焦气化灰渣的处理方法 | |
| CN112520749A (zh) | 一种石油焦气化灰渣的处理方法 | |
| RU2070940C1 (ru) | Способ извлечения ванадия из нефтяного кокса | |
| CN114875251B (zh) | 一种从含砷/锑的碱液中分离回收碱和砷、锑的方法 | |
| CN112661162B (zh) | 一种石油焦制氢灰渣的处理办法及介孔硅材料 | |
| CN107043862B (zh) | 一种As2O3还原制备金属砷的方法 | |
| WO2024043458A1 (ko) | 폐 규소 슬러지를 이용한 규소 분말 제조방법 및 제조장치 | |
| JPH0461709B2 (ru) | ||
| CN110330001B (zh) | 一种利用平推流反应器在磷泥中回收黄磷的方法及装置 | |
| EP0663370B1 (en) | Method of producing active carbon from waste tires | |
| RU2034782C1 (ru) | Способ получения активированного угля | |
| JPS61171583A (ja) | 石油系燃焼灰の処理方法 | |
| JP2002523326A (ja) | 改良されたアルミナ処理性能のための供給物処理 | |
| JP3780358B2 (ja) | 石油系燃焼灰の処理方法 | |
| CN116639719B (zh) | 一种铝灰的资源化处理方法 | |
| JP2004203662A (ja) | セメントの製造方法 | |
| JPS62298489A (ja) | 石油系燃焼灰からメタバナジン酸アンモニウムを回収する方法 |