Title

ADIÇÃO DE CATALISADOR À MISTURA DE CARVÕES NO PROCESSO DE COQUERIA DA CSN

ADDITION OF CATALYST TO THE COAL BLEND AT CSN COKE OVEN PLANT

Authorship

Sidiney Nascimento Silva; Agenor Medrado da Silva; Andre Luiz Azevedo; Natalie de Lacerda Citeli Silveira; Carlos Alberto de Oliveira Faria; Alexandre Lucena Avelar

Sidiney Nascimento Silva

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Agenor Medrado da Silva

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Andre Luiz Azevedo

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Natalie de Lacerda Citeli Silveira

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Carlos Alberto de Oliveira Faria

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Alexandre Lucena Avelar

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DOI

10.5151/2594-357X-25330

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Abstract

O trabalho descreve os principais resultados dos testes industriais realizados na Usina Presidente Vargas, CSN, Brasil, envolvendo a adição de um catalisador à mistura de carvões, em termos da qualidade do coque e do processo da coqueria. O catalisador em questão é o produto Thermact, que possui partículas nanométricas em sua composição, fornecido pela empresa Abhitech Energycon Limited, Índia. O catalisador foi dosado e adicionado à mistura de carvões via correia transportadora, na proporção, em peso, de 1kg de catalisador para 4.000kg da mistura de carvões. Os resultados dos testes realizados nas Baterias # 1, 4A, 4B e 5 com a adição de um catalisador à mistura de carvões, sinalizaram a viabilidade técnica e financeira da sua aplicação no processo da coqueria. Os principais benefícios decorrentes da adição do catalisador foram: i) aumento potencial da capacidade de produção de coque ao redor de 10% ou, alternativamente, melhoria da qualidade do coque - aumento de 1,4% do valor médio do índice de resistência mecânica a frio do coque, DI150/15, mantendo-se o tempo total padronizado do processo de coqueificação, visando à preservação das Baterias, ou ainda, a utilização de uma mistura de carvões de menor custo, sem prejuízos ao atendimento à especificação do coque para os Altos-Fornos; b) aumento da geração e redução do consumo de gás de coqueria, GCO; iii) aumento na produção de BTX (Benzeno, Tolueno, Xileno) e redução da produção de alcatrão na Planta de Carboquímicos; iv) limpeza do sistema “PROven”, “goosenecks”, tubos de ascensão e paredes dos fornos, sinalizando a sua viabilidade técnica e econômica.

This paper describes the main results of industrial trials carried out at Usina Presidente Vargas, Companhia Siderúrgica Nacional, CSN, Brazil, involving the addition of catalyst to the coal blend in terms of coke quality and coking process. The so-called catalyst, that has particles with nanometric dimensions in its composition, is a product supplied by Abhitech Energycon Limited, from India. The catalyst was dosed and added to the coal blend through belt conveyor, in the proportion, in mass, of 1kg of catalyst to 4.000kg of coal blend. The results of industrial trials carried out at Coke Bateries # 1, 4A, 4B and 5, with the addition of the catalyst to the coal blend, have showed technical and financial feasibility of its application at coking process. The main benefits from the catalyst addition to the coal blend were the following: a) potential increasing of production capacity around 10% or, alternatively, improvement of coke quality – increasing in 1,4% of the cold mechanical resistance index, DI 150/15, average value, by keeping the standard total time of coking process in order to preserve the coke Bateries, or even the utilization of a cheaper coal blend, with lower cost coals, without losses to the specified coke quality for the blast furnaces; b) increasing of generation and reduction of consumption of coke oven gas, COG; c) increasing of BTX production (benzene, toluene and xylene) and reduction of tar production from by-products plant; and d) cleaning up of “PROven” system, goosenecks, ascension pipes and oven sidewalls, indicating its technical and economic feasibility.

Keywords

Catalisador; Carvão; Coque; Coqueria

Catalyst; Coal; Coke; Coke oven plant