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

П р и м е ч а н и е . В незначительном количестве обнаружены хинолин и его метил — производные.

ненты, количество которых незначительно. Пробы нейтраль­ ной части в хлороформе вводились в хроматограф.

Режим работы аппаратов в отделении пекоподготовки в момент отбора проб был таким: удельный расход воздуха на 1 т среднетемпературного пека (СТП) составил 80—100 м3; температура СТП, поступающего в 1-й куб-реактор— 280— 300°С; температура пековой смолы после эвапоратора — 330—350 °С; температура жидкой фазы в кубах-реакторах, со­ единенных последовательно, I — 290—310 °С; II — 310—330 °С; III — 350—360 °С; IV — 370—380 °С; V — 380—385°С; темпе­ ратура высокоплавкого пека после V куба-реактора — 380 °С.

Легкие пековые дистилляты отбирались из первых трех кубов-реакторов, тяжелые — из двух последних.

Поступаемый на окисление среднетемпературный пек имел температуру размягчения 69 °С, а выходящий из кубов высо­ котемпературный пек — 143 °С.

Коксование высокотемпературного пека осуществляется в коксовых печах обычной конструкции, но меньшего размера. Загрузка пека производится в жидком виде непрерывно в те­ чение 3—5 ч. Продолжительность загрузки печи определяется температурным режимом печей и количеством загружаемого пека. Период коксования на одной из установок составляет 19 ч 30 мин, температуры в обогревательных каналах, приве­ денные к 20-й секунде после кантовки с машинной стороны 1310 °С, с коксовой стороны — 1340 °С.

Гидравлический режим печей поддерживается таким же, как и при коксовании угольной шихты.

Выходы продуктов коксования могут колебаться в значи­ тельных пределах и зависят как от технологического режима, так и от исходного сырья.

В большинстве пекококсовых цехов, кроме среднетемпера­ турного пека в цикл коксования возвращается пековая смола, а иногда и тяжелые пековые дистилляты.

Выходы пекового кокса, смолы, газа при коксовании смеси высокоплавких пеков, полученных окислением стандартного среднеплавкого пека и пековой смолы, в соотношении 82 : 18 составляет 64—69%, 27,0—22,0% и 8,0% соответственно.

Выход газа 280 м3/т пека; средний состав, объемн. %:

Н2 — 78,17, СН4— 10,67, С 02— 1,73, СгаН„ — 0,37, СО — 3,04 N2 — 4,93, 0 2— 1,04; плотность 0,3 кг/м3; низшая теплота сго­ рания 3090 ккал/м3.

Пекококсовый газ после охлаждения и очистки от смолы направляется в газопровод коксового газа.

102

Г Л А В А 8. ОЧИСТКА КОКСОВОГО ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА

Количество сероводорода в газе определяется содержа­ нием серы в шихте и колеблется в широких пределах (15—

Содержание серы в угольной шихте, переработанной в 1970 г. на коксохимических заводах Украины, составляло 2,08%, в шихте заводов центра и Европейского Севера — 0,86%, заводов Урала — 0,69%, заводов Западной Сибири — 0,42%. Общее содержание серы в угольной шихте, переданной на коксование, составило около 1,26 млн. т, из этого коли­ чества 810 тыс. т (64,3%) серы осталось в коксе, 380 тыс. т (30,1%) перешло в коксовый газ и 70 тыс. т (5,6%)— в смолу и надсмольную воду.

В 1970 г. было подвергнуто очистке от сероводорода 13371,5 млн. м3 коксового газа.

Очистка газа от сероводорода необходима потому, что по­ следний является вредной примесью, и применение коксового газа для технологических и энергетических целей в большин­

Техническими условиями предусмотрена средняя норма содержания сероводорода не более 2,5 г/м3, а в очищенном газе для синтеза допустимое содержание сероводорода при­ нимается равным 20—50 мг/м3.

Из большого числа известных методов сухой и мокрой очистки газов от сероводорода (схема) в коксохимической промышленности СССР получили распространение два ме­ тода:

1 ) вакуум-карбонатный с переработкой сероводорода в серную кислоту по способу мокрого катализа (рис. 8—1 );

2 ) мышьяково-содовый с получением в качестве товарного продукта элементарной серы (рис. 8—2).

Сущность вакуум-карбонатного метода заключается в том,

что сероводород поглощается из коксового газа водным рас­ твором углекислого натрия или калия или раствором смеси этих солей (содопоташная смесь). Насыщенный сероводоро­ дом раствор регенерируется нагреванием под вакуумом. Ре-

104

Коксовый ra3+H 2S

l

Схема 8—1. Методы очистки коксового газа от сероводорода.

генерированный раствор после охлаждения вновь возвраща­ ется в цикл улавливания сероводорода. Выделяющийся при регенерации газ, содержащий 80—85% сероводорода, перера­ батывается в серную кислоту.

Процессы поглощения сероводорода и регенерации рас­ твора обратимы и происходят по следующим реакциям:

KaCOs+ HaS^KHCOs + KHS;

КзСОз+ СОа+ НаО^гКНСОз;

КгСОз+ НСЫ^КСЫ + КНСОз.

Рис. 8—2. Технологическая схема очистки коксового газа от серово­ дорода по вакуум-карбонатному методу:

Кроме этих реакций, идут вторичные необратимые реак­ ции с образованием тиосульфата и роданида

, 2KHS + 202—^-КгВгОз+ НгО;

2KCN + 2H2S + 0*->-2KCNS + 2Н20.

Мышьяково-содовый метод основан на способности серо­ водорода замещать кислород в оксисульфомышьяковой соли натрия, при этом она переходит в сульфомышьяковонатриевую соль. Насыщенный сероводородом водный раствор под­ вергается регенерации продувкой воздухом. Сульфомышьяковонатриевая соль окисляется в оксисульфомышьяковую соль

106