Коксования – процесс разложения угля при высокой температуре и отсутствии воздуха. Кокс получают на коксохимических заводах. Каменный уголь подвергают сухой перегонке (коксования) путем нагревания в специальных коксовых печах без доступа воздуха при температуре 1000ºС.
Кокс – твердая пористое вещество темно-серого цвета, содержащий 96-98% углерода по массе, а также водород, кислород и некоторые другие элементы. Его используют в качестве восстановителя в металлургии, в частности в производстве чугуна.
Процесс коксования – это не только добычи необходимого для металлургии кокса. Не менее ценны продукты, которые образуются параллельно с коксом. Кроме кокса, при сухой перегонке каменного угля выделяется смесь газов (коксовый газ) и паров летучих продуктов, при охлаждении которых до 25-70ºС образуется каменноугольная смола и надсмольной вода.
Коксовый газ после очистки в своем составе содержит: Н2 (60%), СН4 (25%), СО (5%), N2 (4%), CO2, C2H4, аммиак, пары бензола и некоторые другие вещества. Аммиак изымают, пропуская коксовый газ, образующийся в раствор серной кислоты, а аммоний сульфат, образующийся используют в качестве азотного удобрения. Бензол поглощают органическими растворителями, а затем выделяют перегонкой. Освобожденный от аммиака и бензола коксовый газ используется в качестве топлива в промышленности (в стекловаренных, мартеновских печах), а также в качестве химического сырья для извлечения водорода.
Каменноугольная смола – густая черная жидкость со специфическим запахом. Она подвергается дробно (фракционной) перегонке, в результате чего получают несколько фракций, которые являются источником получения целого ряда органических соединений:
легкое масло (температура кипения до 170ºС), в котором содержатся ароматические углеводороды – бензол, толуол, ксилолы и другие вещества;
среднее масло (температура кипения 170-230ºС) – фенолы, нафталин и пиридинови основы;
тяжелое масло (температура кипения 230-270ºС) – нафталин и его гомологи;
антраценове масло (температура кипения 270-350ºС) – антрацен, фенатрацен, кселол, крезол;
остаток – пек, используемый в дорожном строительстве, для изготовления электродов, кровельных материалов, лака (пековый лак) – незаменим при окраске металлических и деревянных конструкций.
Надсмольной вода содержит растворенные газы – углекислый газ, сероводород, хлороводород, аммиак и соли аммония. Аммиак извлекается из раствора и направляют на производство азотных удобрений. С сероводорода добывают серу и серную кислоту.
Газификация – превращение низкосортного угля, бурого угля и торфа с помощью химических реакций на смесь газообразных и жидких углеводородов. Процесс газификации осуществляют в газогенераторных установках окислением угля недостаточным количеством кислорода, водяным паром, углекислым газом при температуре 800-900ºС. Образовавшуюся газовую смесь используют в промышленности в качестве топлива. С жидкой смеси получают смесь сходную по составу к бензину.
Гидрирования – превращение угля в жидкие и газообразные углеводороды под действием водорода при температуре 400-600ºС, определенного давления и наличия катализатора. Продукты гидрирования – это преимущественно смесь легких углеводородов, по составу аналогичных легким нефтепродуктам, образующих фракцию бензина. Поэтому этот процесс считают одним из перспективных способов добывания синтетического бензина. Гидрированием угля добывают генераторный газ (смесь СО и N2) и синтез-газ (смесь СО и Н2).
Таким образом, из угля, благодаря значительной разнообразия его состав, можно получить несравненно более широкий ассортимент продуктов, чем из нефти и природного газа.
(No Ratings Yet)
Загрузка...