Файл: Чистяков, А. Н. Технология коксохимического производства в вопросах и задачах учебное пособие.pdf

00

На длительный прогнозируемый период (до 1990 г.)* кок­ сохимическая промышленность остается единственным по­ ставщиком пека-связующего для производства электродов. Общая потребность в электродном коксе для цветной метал­ лургии (пековом и нефтяном) из года в год растет. Коксохи­ мическая промышленность не может восполнить этот рост, поэтому пековый кокс предпочтительно будет использоваться для особо ответственных целей.

Основными потребителями каменноугольных масел оста­ нется и в будущем производство сажи и антисептирование древесины, а также получение поглотителя для улавливания бензола.

Ректификация каменноугольной смолы осуществляется на установках непрерывного действия, работающих по принципу однократного испарения и фракционной конденсации. Подо­ грев' смолы производится в трубчатых печах высокой произ­ водительности (100—200 тыс. т в год). В коксохимической промышленности нашли применение печи двух типов: с огне­ вым и беспламенным нагревами смолы. Последние являются более производительными и имеют ряд преимуществ, хотя и не лишены недостатков.

Технологические схемы работающих трубчатых смолопере­ гонных установок различаются лишь количеством колонн и называются двухколонный (рис. 6—6), либо — одноколонный агрегат (рис. 6—7).

В табл. 6—5 приведены показатели работы агрегатов смо­ лоперерабатывающего цеха с беспламенной печью Авдеев­ ского коксохимического завода, а в табл. 6—6 — качество и выходы фракций.

Фракции, полученные при ректификации каменноугольной смолы, подвергаются дальнейшей переработке. Каменноуголь­ ный пек либо является товарным продуктом, либо далее пере­ рабатывается в электордный пековый кокс (глава 7).

Легкая фракция по составу близка к сырому бензолу, по­ этому ее перерабатывают вместе с последним.

Фенольная фракция содержит около 40% фенолов, до 20% нафталина, более 30% гомологов бензола, до 3% оснований и других соединений. После экстракции фенолов и оснований нейтральную часть подвергают ректификации с присоедине­ нием соответствующих фракций (к нафталиновой — на произ­ водство нафталина и к тяжелому сольвенту — на производство инден-кумароновых смол, сольвента или лаков).

* «Кокс и химия», 1974, № 4, с. 46.

30

Таблица 6— 5

Смолоперерабатывающий цех Авдеевского коксохимического завода (проектная производительность 400 тыс. т смолы в год)*

* Кокс и химия, 1973, № 6.

нафталиновой фрак ции — извлечь максимальное количество нафталина, что до­ стигается либо кристаллизацией фракции с последующим ме­ ханическим разделением гетерогенной системы на твердую фазу — нафталин и жидкую — масло (рис. 6—8), либо выде­ лением нафталина из нафталиновой фракции путем ее ректи­ фикации.

91

логи, аценафтен, флуорен, дифениленоксид, индол, дифенил, хинолин и его гомологи, фенолы, сернистые и непредельные соединения, приблизительно 20% неидентифицированных со­ единений.

Поглотительная фракция, освобожденная от фенолов, а иногда и от оснований, обычно применяется для абсорбции бензольных углеводородов из коксового газа, приготовления различных технических масел и получения отдельных индиви­ дуальных веществ — метилнафталинов, индола, аценафтена, флуорена и др.

Первая антраценовая фракция, состоящая в основном из антрацена, фенантрена, карбазола и других конденсирован­ ных ароматических соединений, подвергается переработке с целью выделения сырого антрацена по двум схемам: 1 ) меха­ нический кристаллизатор — вакуум-фильтр — центрифуга и 2) механический кристаллизатор — центрифуга. Последняя схема более совершенна. В результате переработки 1-й антра­ ценовой фракции получают два продукта: антраценовое масло и сырой антрацен. Состав сырых антраценов приведен в в табл. 6—7. При кристаллизации антраценовой фракции в сырой антрацен переходит около 80 % антрацена, 50% карба-

92

зола и 30% фенантрена от ресурсов во фракции. Сырой антра­ цен, как товарный продукт, выпускается под названием «Ан­ трацен технический каменноугольный» трех сортов (марок).

В результате дальнейшей переработки сырого антрацена получают обогащенный продукт с содержанием антрацена не менее 93%. Этот продукт называется обогащенным или тех­ нически чистым антраценом.

Рис. 6—8. Схема переработки нафталиновой фракции:

цена. Получение чистого (обогащенного) антрацена перера­ боткой сырого антрацена является частной задачей комплекс­ ного использования последнего.

93

Т абли ца 6— 7

Состав сырых антраценов некоторых коксохимических заводов

Из многих известных методов получения чистого антра­ цена из сырого практический интерес имеют три принципи­ ально различных группы:

1 ) методы обработки сырого антрацена селективными растворителями;

2)методы разделения сырого антрацена химическим

путем;

3)методы выделения компонентов из сырого антрацена с применением процессов ректификации.

В основе методов 1-й группы лежит различие в раствори­ мости антрацена, фенантрена и карбазола в некоторых орга­ нических растворителях. Сначала при обработке сырого ан­ трацена растворителями (каменноугольные масла, ксилол, сольвент, дихлорэтан и др.) в раствор переводят основную массу фенантрена и другие легко растворимые компоненты, оставшиеся антрацен и карбазол далее обрабатывают раство­ рителями (пиридиновые основания, ацетон и пр.), в которых значительно легче растворяется карбазол. Конечный про­ дукт — антрацен — имеет степень чистоты 93—95%.

К этой группе относятся также методы разделения сырого антрацена перекристаллизацией из смеси пиридиновых осно­ ваний с толуолом или обогащением исходного сырого про­ дукта ступенчатой промывкой — кристаллизацией из ацетона.

Производство технически чистого антрацена ацетоновым методом осуществлено в промышленном масштабе на Авдеев­ ском коксохимическом заводе в 1969 г.

94