Файл: Калечиц И.В. Химия гидрогенизационных процессов в переработке топлив.pdf

о

рость та-

Давление,

пГ

р.

кгс/см2

>>

Темперг

Объемні (проточ: новка),

310-1700

480-600

—

290-320

460

200

360-460

—

(начальное)

100

400

—

(начальное)

35-150

760-815

400

800

До 4

Продолжение

табл. 2

ев

H

§ г

а>

S-с

Катализаторы

Основные

результаты

s «

S

I

Время (автокл;

Литера

2

WS2 + NiS па

При давлении 1200—1600 кгс/см2 начинается гидро­

61

А12 03

генизация антрацитов, а полуантрациты дают жидкие

продукты (глубина превращения при 500 С С соответ­

ственно 10—20 и 20—26%); тощие угли превращаются

1

FeS04

на 93—80%, давая 20% жидких продуктов

угля

62

Показано, что при подготовке черемховского

к гидрогенизации можно применять обогащение путем

центробежной сепарации в растворе сульфата железа,

«Красный

остаток которого служит

катализатором

63

—

При изучении гидрогенизации асфальтенов и оста­

ш л а м » + F e S 0 4

точных углей показано, что начальной ступенью гидро­

генизации является не образование асфальтенов

3 8,44f

а накопление более высокомолекулярных промежуточ­

ных веществ, нерастворимых в бензоле, но растворимых

Fe

в пиридине

64

—

На примерах ожижения индийских углей показано,

что из железных катализаторов лучшими являются ге­

матит и магнетит, сравнимые с SnS3 +

NH4C1

65

Описаны опыты гидрогазификации угля в укрупнен­

ной установке; скорость подачи угля 1—3 кг/ч. Газ со­

держал до 54% метана и мог быть использован в ка­

Mo [в виде

честве бытового

В опытах по гидрогазификации углей

и антрацита

66

(NH4 )2 Mo04 ] +

в проточной установке степень превращения органиче­

+ H2 S04

ской массы составляла 97% для бурого

угля и 65%

і

545

46—480

0,45-

(NH4 )2 Mo04

1,6

230

420—480

кг/л

SnS + СНзІ

0,2— —

1,0

(лучший)

34; 68; 136

400; 450;

0,1—

Без катализато­

538

14,5

ра

и выше

мин

—

—

—

50—150

470-480

5—

Fe

20 мин

топлива.

Найдено, что при времени

контакта

0,45 ч

активность катализаторов изменяется

в рядах: Sn ^>

^> Ni =

Fe 3> Zn (по превращению угля) и Sn ^> Fe ^>

>> Ni >> Zn

(по превращению асфальтенов).

Однако

при времени контакта 0,8 ч различия между

катализа­

торами

незначительны

Разработан

реактор для гидрогенизации

угольной

пыли в псевдоожиженном слое

японских

углей

Проведены

опыты гидрогенизации

на установке

производительностью 50

кг/сутки

Давление,

Sa*

о

и

Катализаторы

кгс/см 2

а 2 «

«

К

1

я

°

PQ5

Е-і

410

480-800

До

Mo

15 мин

410

800

Mo

410

400

15—

|60 мин

300

440

6 кг/ч

Байеровская

п 460

масса

34-410

480-

От 1

Mo

1000

ДО

15 мин

Параметр растворимости

б =

МІ/ѵ, где

U — энер­

гия

испарения,

a ѵ — мольный

объем,

предложено

разделить на полярную (Я) и неполярную (т) составля­

ющие, причем б2

= V + т2 . Предложена формула рас­

чета

выхода растворимой

фракции

Дальнейшие

эксперименты

по

гидрогазификации

такта. Выход газа (при 800 °С, 410 кгс/см2

и времени

контакта 1 мин) 43%, жидких продуктов

9% (при

15 мин — 68 и 6%

соответственно). Нецелесообразно

увеличение скорости

водорода, так как растет коли­

Температура,"С

Объемнаяскорость (проточнаяуста­ новка),ч І

Времяконтакта (автоклав),ч

Катализаторы

800—

До

Mo

1200

15 мин

—

—

—

—

Продолжение

табл. 2

Основные результаты

Литература

С целью повышения экономичности высокотемператур­

85

ной гидрогазификации угля изучалась возможность

получения ценных побочных продуктов, в данном слу­

чае — коронена, наивысший выход которого достигнут

из антрацита (0,5—0,7% на ОМУ). Коронен 80%-ной

чистоты, в виде кристаллов

В полунепрерывной установке изучалась возмож­

86

ность гидрогазификации высокобитуминозного угля при

пониженных давлениях. При 800 °С и 17 кгс/см2

выход

газа составлял 56,5 м3 /т при

времени контакта

не­

сколько секунд и 23 м3 /т при времени контакта 15 мин.

Повышение давления в 4 раза увеличивало выход газа

до 56,5 и 198 м3 /т соответственно. Однако даже

при

3 кгс/см2 может быть превращено в газ 40—60%

угля,

но при этом температуру следует поднять до 1200 °С

Исследован состав углеводородов гидрогенизата

угля;

87

обнаружены н-алканы С9 —С1 8 и 2-метилалканы

С 1 0 —

С 1 8

Среднее масло, полученное

гидрогенизацией

угля,

88

Первое упоминание о разработке фирмой

Hydrocar­

89

bon Research процесса H-Coul

Сообщается

о

продолжающихся

опытах

Bureau of

90

Mines (США) по гидрогенизации угля как при высоких

(210 кгс/см2 ), так и при низких (70 кгс/см2 )

давлениях.

Степень

превращения

81—92%

Приводятся

данные

о применении процесса

H-Coul

91

для переработки битуминозных и суббитуминозных

углей

Приведена

предпроектная

проработка

завода

92

по

переработке

угля.

Головным

процессом

я в л я е т с я

H-Coul;

гидрогеиизат (средние

фракции)

экстраги­

руется, рафинат гидроочищается, далее рпформинг,

экстракция ароматических соединений, пиролиз. Мощ­

ность завода 32 тыс. т угля в сутки или 8,4

м л н .

т/год

(ОМУ). Продукция

(в тыс. т/год): этилен — 508,

про­

пилен — 127, бутадиен — 254, бутены — 51, бензол —

7,

толуол —

8,8,

ксилолы — 13,5,

ароматические

углеводороды

(С,) — 70, нафталин — 227,

фенолы —

74,5,

сера — 160,

аммиак — 91.

Срок

окупаемости

4,5

года

Обработаны данные опытов термического растворения

93

(см. 5 5 ) и гидрогенизации углей. Показано, что превра­

щение нерастворимой в бензоле части угля или выход

экстракта являются функцией полярной части пара­

метра

растворимости X (см. 8 3 ) , дающей максимум при

X =

9,5.

Параметр

X для бензола

9,2, для фенола

9,9,

для

тетралина

9,4.