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

-Xй — на аналитическую пробу; Xе — на сухую массу, %;

Хт— на условную горючую массу, %; Х° —■на органическую массу," % ;

доступа воздуха производится в промышленности при различ­ ных температурах в зависимости от назначения процесса.

В промышленной практике нашли распространение про­ цессы: полукоксование, среднетемпературное коксование, вы­ сокотемпературное коксование и деструктивная гидрогени­ зация.

Для процесса полукоксования характерна конечная темпе­ ратура порядка 500° С. Назначение его — получение полукокса и жидких продуктов. Примером этого процесса может служить полукоксование прибалтийских сланцев в туннельных печах (рис. 1—1). Нагрев осуществляется внутренним циркулирую­ щим теплоносителем — парогазовой смесью, проходящим че­ рез калориферы, расположенные в дымовом канале печи.

Производительность печи по сланцу составляет 350—450 т в сутки, выход смолы 200 кг/т. Для смолы характерно высокое содержание бензиновых фракций (до 20%).

Под среднетемпературным коксованием понимают процесс -термической переработки топлива при температуре 700° С. Этот процесс не нашел широкого развития.

Наибольшее значение для народного хозяйства по своим масштабам имеет процесс коксования (конечная температура

8

Рис. 1—1. Туннельная печь (поперечный разрез):

950—1000°С), являющийся основным в химической перера­ ботке твердого топлива с целью получения металлургического кокса.

Указанные процессы различаются не только температу­ рами, но и в большинстве случаев видом и составом перера­ батываемого сырья и конечной целью процесса. Так, основ­ ной целью полукоксования является получение первичной (полукоксовой) смолы. Выход ее и состав определяются ти­ пом горючего ископаемого. Твердый остаток — полукокс ис-

Р

§ 1 1

Рис. 1—2. Влияние температуры на выход смолы (Л) и газа (В).

пользуется в качестве бездымного топлива, он может найти, применение в виде отощающей добавки к шихте для коксова­ ния и других направлениях.

Среднетемпературное коксование как самостоятельный процесс возник в тридцатые годы нашего века. Основное его назначение — получение бездымного топлива и ценной по ка­ честву смолы.

Выход смолы и газа, а также их состав при термической переработке одного и того же топлива зависят от темпера­ туры (рис. 1—2, 1—3, 1—4).

Так, Мотт приводит следующую зависимость выхода

•смолы при различных температурах от содержания в угле водорода:

5 см= /С (Н -4 ,2 ), %,

;10

где Н — содержание водорода в топливе; К — коэффициент зависящий от температуры процесса

(при 500° С К=10,3, при 600° С К — 7,6 и при 900° С К = 5,75).

При термическом разложении топлив выход смолы зави­ сит прежде всего от содержания в них водорода. При полу­ коксовании сапропелитовых углей и сланцев, в органической массе которых содержится большее количество водорода, чем в гумусовых углях, получаются наиболее высокие выходы смолы. Это положение иллюстрируется данными табл. 1—3.

Лом

Химический состав смол полукоксования значительно раз­ личается и определяется природой горючего ископаемого, а при высокотемпературной переработке состав нивелируется.

Особое место среди химических процессов переработки твердых топлив занимает деструктивная гидрогенизация как по своему назначению, так и по технологическому оформ­ лению.

Основная цель процесса — получение моторного топлива. Процесс осуществляется при высоком давлении водорода

иповышенных температурах в присутствии катализатора.

Впредвоенные годы и до конца второй мировой войны ха­ рактерным было промышленное оформление процессов де­ структивной гидрогенизации смол различного происхождения

иуглей. Это был период наибольшего их развития.

Глубокие теоретические исследования по гидрогенизации различных твердых горючих ископаемых позволили располо-

11

жить их по легкости превращения в следующий ряд: торф> >молодые бурые угли>старые бурые угли>каменные угли>

>антрацит.

Всвою очередь, легкость ожижения каменных углей убы­ вает в ряду: длиннопламенные>газовые>паровично-жир- ные>коксовые>тощие.

Сапропелитовые угли ожижаются легче гумусовых.

Как. правило, чем выше атомное отношение водорода к углероду, тем легче подвергается гидрогенизации горючееископаемое.

Накопленные опытные и промышленные данные по гидро­ генизации позволяют наметить условия для переработки ос­ новных видов сырья. Так, для гидрогенизации под давлением 200—300 ат и при температуре 460—475° С над суспендиро­ ванными катализаторами пригодны бурые и каменные угли

смалой степенью углефикации, различные первичные смолы, нефтяные остатки прямой разгонки нефти.

Повышение давления до 650—700 ат и температуры до 470—490° С в присутствии катализатора позволяет перераба-

12

тывать каменные угли с большей степенью углефикации, вы­ сокотемпературные смолы, пеки, нефтяные крекин-остатки и гудроны.

Вопросы и задачи

1.Что понимается под условным топливом?

2.Назовите основные признаки горючих ископаемых сап­ ропелитового типа. Их особенности по сравнению с гумусо­ выми и основные направления промышленного использования.

3.Буроугольный воск. Свойства, промышленное получение

применение.

4. Торф. Основные месторождения, применение в народ­ ном хозяйстве.

9,57, Spo6iu— 1,67. При'определении выхода летучих твердый остаток составил 57,18%. Содержание (СОг)ск в твердом остатке 1,0%. Рассчитать выход летучих на кероген сланца.

З а д а ч а 5. Сравнить выход смолы при термической пе: реработке каменного угля, содержащего 4,37% водорода на сухую массу, при температурах 500, 600, 900° С.

-техн. изд-во нефтяной и нефтетопливной литературы, 1947.

13