Главная -> Словарь

Коксования каменного

'.ЕУже с давних пор жидкие побочные продукты высокотемпературного коксования используются наряду с нефттродуктамж как, топливо в котлах, в двигателях Ди-земя н внутреннего сгорания. Оособенно характерно широкое использование для этих целей продуктов каменноугольного дегтя в Германии, аде ими поюрУвается 30% потребности в котельном топливе, 35'%' потребности в топливе для двигателей и 5% в, смазочных материалах. ' ,

Технология коксования с предварительной термоконденсацисй сырья. Остатки малосернистых нефтей имеют, как правило, низкую коксуемость и в связи с этим мощности коксования используются малоэффективно. К тому же ресурсы малосернистого сырья весьма ограничены. Наиболее перспективными способами увеличения выхода кокса являются: коксование под повышенным давлением и коксование с предварительной термоконденсацией сырья. При повышении давления в реакторе коксования до 0,6 МПа прирост выхода кокса по сравнению с коксованием при атмосферном давлении составляет 6-12% в зависимости от качества сырья.

4) тяжелые фракции жидких продуктов пиролиза направляется на производство кокса, а дистилляты коксования используются для получения сажи.

На зарубежных установках замедленного коксования используются гидроинструменты раздельного исполнения , и извлечение кокса проводится в две стадии.

В настоящее время для расчета продолжительности коксования используются методики Н.К.Кулакова и И.В.Вирозуба, которые основаны на решении уравнения Фурье, но не учитывают следующие отличия процесса коксования от простого нагрева плоской плиты: в процессе нагрева большое значение имеет испарение влаги и теплоперенос влагой; теплофизические характеристики угольной загрузки в процессе коксования значительно изменяются, например Лии увеличиваются почти в 10 раз; теплопередача в коксовой камере осуществляется не только теплопроводностью, но и конвекцией; в процессе коксования происходят химические реакции, сопровождающиеся экзотермическими и эндотермическими эффектами.

В настоящее время для расчета продолжительности коксования используются методики Н.К.Кулакова и И.В.Вирозуба, которые основаны на решении уравнения Фурье, но не учитывают следующие отличия процесса коксования от простого нагрева плоской плиты: в процессе нагрева большое значение имеет испарение влаги и теплопсренос влагой; теплофиэические характеристики угольной загрузки в процессе коксования значительно изменяются, например Аид увеличиваются почти в 10 раз; теплопередача в коксовой камере осуществляется не только теплопроводностью, но и конвекцией; в процессе коксования происходят химические реакции, сопровождающиеся экзотермическими и эндотермическими эффектами.

В настоящее время на отечественных установках замедленного коксования используются комбинированные гидрорезаки ГРУ-ЗР-170 с ручным переключением, они изготавливаются серийно с 1975г. Особенностью гидрорезака ГРУ-ЗР-170 является применение индивидуальных стволов 5, соединяющих окна распределителя 4 с бурильными соплами 10, трубчатых успокоителей 7 потока воды в стволах 6 перед соплами 8. Указанные признаки способствуют формированию высоконапорных струй с повышенной компактностью и ударной силой, и, следовательно, улучшению технико-экономических показателей гидравлической выгрузки коксаИ.

В США сырьем УЗК служат различные нефтяные остатки с плотностью от 0,89 до 1,04 и коксуемостью от 4 до 22%. Наиболее тяжелые остатки получают на АВТ после глубокого отбора вакуумного газойля, выкипающего до 540-560°С. Однако на отдельных установках в качестве сырья коксования используются битум,гиль-сонит, декантированные газойли каталитического крекинга, смолы пиролиза и каменноугольный пек, дающие выход какса в 40-70$, за счет которых вырастает средний отбор кокса .

В СССР с учетом потребности народного хозяйства в отдельных нефтепродуктах и в особенности в котельном топливе осуществлялась неглубокая переработка нефти, что характерно и для Западной Европы. В связи с этим на установках АВТ получались остатки, выкипающие не выше 490°С, которые являлись основным сырьем коксования. На ряде УЗК в виде сырья коксования используются остатки от висбреккнга мазута и гудрона, остатки термического крекинга газойлезых фракций и экстрактов,асфальт деасфальтиза-ции, а также различные снеси указанных продуктов.

Большинство зарубежных установок работают при температурах на выходе из печи до 500°С, избыточном давлении в камерах коксования 1,7—2,1 кгс/сма с коэффициентом рециркуляции около 1,25. При получении кокса «игольчатой» структуры за рубежом в процессе замедленного коксования используются более высокие температуры , избыточное давление до 7 кгс/см2 и коэф-

На нефтеперерабатывающих заводах дальнейшее развитие подучают процессы коксования и связанного с ним термического крекинга. Указанные процессы сопровождаются выделением газовых потоков, содержащих значительное количество ценных для нефтехимии углевз-дороДов, Однако, если переработка углеводородных потоков о установок термического крекинга в настоящее время находится в удовлетворительном состоянии, то газы коксования используются только в качестве технологического топлива.

Блестящее решение проблемы сокращения расходов серной кислоты и рационального использования ее в отработанном виде заключается в сочетании производства синтетического этилового спирта с каким-либо другим химическим производством. В частности, при организации в промышленных масштабах синтеза этилового спирта из этилена коксового газа совершенно не нужно стремиться к получению высококонцентрированной серной кислоты после гидролиза, поскольку в комплекс химической переработки продуктов коксования каменного угля входит также производство синтетического аммиака, и поэтому гидролиз этилсерной кислоты можно проводить смесью паров воды и аммиака, в результате чего образуется водный раствор сульфата аммония. В производстве этилового спирта из этилена газов крекинга и пиролиза нефти параллельно можно получать изопропиловый, бутиловый и амиловый спирты. В этом случае 80—85 %-ную серную кислоту после гидролиза без предварительного концентрирования можно использовать в производстве изопропилового и других высших спиртов.

Техника коксования каменного угля, а также каменноугольного пека в вертикальных печах из огнеупоров достигла в настоящее время высокой степени развития. Процесс

Производство органических веществ зародилось очень давно, но первоначально оно базировалось на переработке растительного или животного сырья, состоявшей в выделении ценных веществ пли их расщеплении - Органический синтез, т. е. получение более сложных веществ из сравнительно простых, зародился в середине XIX века на основе побочных продуктов коксования каменного угля, содержавших ароматические соединения. Затем, уже в XX веке как источники органического сырья все большую роль стали играть нефть и природный газ, добыча, транспорт и переработка которых более экономичны, чем для каменного угля. На этих трех видах ископаемого сырья главным образом и базируется промышленность органического синтеза. В процессах их физического разделения, термического или каталитического расщепления получают пять главных групп исходных веществ для синтеза многих тысяч других соединений:

Рис. 18. Технологическая схема конденсации и улавливания летучих продуктов коксования каменного угля:

Содержание ароматических углеводородов в жидких продуктах, получаемых при разных процессах ароматизации, составляет от 30—60% до 95—97% . Из других углеводородов в них .присутствуют олефины , парафины и нафте-ны. Кроме того, в продуктах коксования находятся некоторые кислородные соединения , пиридиновые основания, а также сернистые гетероциклические соединения , по температуре кипения близкие к соответствующим ароматическим углеводородам.

Последний частично в виде димера содержится в продуктах коксования каменного угля, а также во фракциях С5 пиролиза нефтепродуктов, где его концентрация обычно составляет 10—20%. Для выделения ЦПД из С5-фракции его вначале полностью димернзуют, нагревая всю смесь до 80—110 °С в течение 3—4 ч, после чего димер выделяют ректификацией и вновь превращают в мономер пиролизом при 200—400 °С. Гидрирование ЦПД до циклопентена осуществляется в присутствии катализаторов, представляющих собой металлы VIII группы , на носителе или без него при атмосферном давлении и умеренной температуре . При этом может быть достигнута селективность, близкая к теоретической. Суммарная схема превращений ЦПД выглядит таким образом:

Новые возможности получения ароматических углеводородов из парафинов представляет процесс каталитического крекинга «катарол» . Этот процесс проводят над медным или медножелезным катализатором при 630—680° и атмосферном давлении. При этом около 40—50% вводимого сырья превращается в жидкие продукты, состоящие почти целиком из ароматических углеводородов. Крекинг парафинистой нафты приводит к 37%-ному выходу жидких продуктов, которые почти наполовину состоят из ароматических Св-, С7- и С8-углеводородов. Фракция С8-углеводородов содержит этилбензол и стирол. В следующей фракции присутствуют инден и а-метилстирол. Из более высококипящих фракций выделены в существенных количествах весьма чистые: нафталин, оба изомера метилнафталина, несколько изомеров диметилнафталина, дифенил, аце-нафтен, флуорен, антрацен, пирен и хризен . Ароматические продукты, получающиеся при этом каталитическом крекинге, весьма напоминают по своему качественному составу и в меньшей степени по своему количественному составу ароматические продукты коксования каменного угля — процесса, который проводится при гораздо более высокой температуре.

Техника коксования каменного угля, а также каменноуголь^ ного пека в вертикальных печах из огнеупоров до^ стигла в настоящее время высокой степени развития. Процесс

В отличие от фенола и крезолов двухатомные фенолы и нг толы содержатся в продуктах коксования каменного угля в оч« малых количествах, поэтому смолы химической переработки уг не представляют практической ценности как источник для п))) мышленного производства этих фенольных продуктов.

Пиридинкарбоновые кислоты. Важным источником доступного и относительно дешевого сырья для получения пиридинкарбоновых кислот являются продукты коксования, каменного угля — легкие и тяжелые пиридиновые основания.

— совместной углей и нефти 246 коксования каменного угля 90 первичных продуктов ФТ-синтеза