Главная -> Словарь

Производства фталевого

В книге не обсуждаются методы производства формованного кокса, разработанные в последние годы. Авторы полагают, что они представляют интерес для тех районов, в которых имеются в распоряжении только дешевые угли очень слабой или нулевой спекаемости. При наличии же углей слабо-, средне- или хорошококсующихся, вероятно, слоевой метод коксования останется преобладающим, тем более при его техническом и экономическом усовершенствовании, например с помощью таких мероприятий, как оптимальная гранулометрическая подготовка углей, правильно выбранные добавки в угольные шихты инертных и отощающих компонентов и повышение насыпной массы шихты путем ее трамбования, а также путем предварительной сушки или нагрева коксуемых углей.

вертикалами и рециркуляцией; системы ПВР; печи ПВР с нижним подводом тепла; печи с перекидными каналами; системы ПК, ПК-2К и ПК-2К с рециркуляцией; печи с групповым обогревом системы ГПК-49, которые могут использоваться как для коксования каменноугольного пека, так и для коксования углей. Для перспективного способа производства формованного кокса и для коксования сланцев разработаны конструкции вертикальных печей.

Сперанская Г Л, Тютюнников Ю.Б., Еркин Л.И. и др. Научные основы производства формованного металлургического кекса .из слабоспскаюишхся углей. — М.: Металлургия, 1987. 272с.

Уровень разработок создание опытно-промышленных установок производительностью 5-10 т/ч для отработки технологии и аппара- , турного оформления производства формованного кокса. К настоящему времени наиболее подготовленными к промышленному внедрению • являются процессы ОК.5 , ИЧЕМ , РМС , НВ№С , БФЛ и ФМК .

Анализ зарубежных технологий производства формованного кокса позволяет сделать следующие выводы:

262. Ухмылова Г. С. Развитие процессов производства формованного кокса за рубежом. - В сб. Опыт строительства коксохимических предприятий и развитие процессов производства формованного кокса. Обзор по системе "Информсталь"//Ин-т ''Черметинформация", М.:1980, вып. 14, с. 21-72.

Призванной решить эти проблемы является технология, которая известна в настоящее время как формованный кокс. Принципиально все известные способы производства формованного кокса можно подразделить на группу процессов. Первая, самая обширная группа, включает преимущественно зарубежные способы производства формованного кокса, которые основаны на последовательном осуществлении следующих операций. Термическая обработка угля с целью получения полукокса и смолы пиролиза, тяжелая фракция которой используется в качестве связующего. Вторая стадия — это получение брикетов на вальцовых прессах. Третья стадия — термообработка брикетов с целью придания им заданных свойств. Существует целый ряд различных вариантов этой технологии. В одних из них могут использоваться в качестве исходного сырья не только угли низкой стадии зрелости, но и неспекающиеся угли с малым выходом летучих веществ. В других процессах в качестве связующего используются вещества неугольной природы , а в третьих связующим материалом является небольшая добавка хорошо спекающихся углей. В последнем случае необходимо получать брикеты в горячем состоянии, где тепло может подводиться с горячим полукоксом. Как видно, несмотря на многообразие способов, обусловленных как назначением формованного кокса, так и сырьевой базой для его производства, все они имеют один и тот же отличительный прием — получение брикетов, чаще всего на обычных вальцовых прессах. Разнообразны также и способы термической обработки формовок. Агрегатом для этого могут служить шахтные печи различной конструкции, подвижные колосниковые решетки, кольцевые печи и другие агрегаты.

Советский способ производства формованного кокса, научные основы которого создал Л.М.Сапожников, не имеет аналогов в мире. Отличительной его особенностью является то, что он реализует потенциальные возможности спекания, присущие даже слабоспекающимся углям, не пригодным для слоевого процесса, без применения связующих материалов, добавляемых в реагирующую угольную массу.

нагрева угля до температуры пластического состояния использован способ с применением газо-теплоносителя в восходящем потоке. Для обеспечения более мягких условий нагрева угля и высокой технологичности применено несколько восходящих потоков, соединенных друг с другом в единую систему нагрева. Число элементов - ступеней нагрева п — выбирают, исходя из требований к конечной температуре продукта и скорости его нагрева. Для производства формованного кокса может быть применена установка с тремя или четырьмя ступенями нагрева — каскад циклонов. Теплоноситель с начальной температурой вводится в л-ю ступень, в данном случае в третью, охлаждается, нагревая уголь, и далее последовательно напрявляется во вторую и в первую ступень, затем после системы очистки выбрасывается в атмосферу, а часть его возвращается на циркуляцию.

• Получение топливно-плавильных материалов связано с расходом связующих материалов — каменноугольного пека, смолы, нефтеби-тумов. Они являются весьма дефицитными продуктами, которые используются в других областях народного хозяйства более эффективно, поэтому вызывает наибольший интерес получение топливно-плавильных материалов на основе новой технологии производства формованного кокса. В нем исключается применение связующего, полностью используются потенциальная спекающая способность угля и развитая внешняя поверхность тон ко дисперсной рудной части.

Поставленные XXVII съездом КПСС задачи на двенадцатую пятилетку по реконструкции и перевооружению коксохимических предприятий выполняются. В двенадцатой пятилетке должно быть введено в эксплуатацию 39 коксовых батарей, из которых 29 — по плану технического перевооружения. Число батарей снизится до 158, а средняя мощность одной батареи возрастет на 11%. Наряду с совершенствованном технологии и техники слоевого коксования внедряется новая технология: идет строительство опытно-промышленной установки производства формованного кокса, агрегатов по частичному брикетированию угольной шихты со связующим. Освоена установка по термической подготовке угольной шихты на Западно-Сибирском металлургическом комбинате. УХИНом разрабатывается непрерывный процесс слоевого коксования.

До первой мировой войны фталевый ангидрид получали из нафталина путем окисления его серной кислотой в присутствии ртутного катализатора. Во время первой мировой войны почти одновременно в Германии и в США был открыт каталитический процесс окисления воздухом в паровой фазе,- что привело к снижению стоимости производства фталевого ангидрида и к значительному увеличению потребления его. В 1945 г. этот процесс был использован в промышленных масштабах для окисления о-ксилола.

Такие масштабы производства требуют обеспечения соответствующих больших и устойчивых источников сырья, т. е. нафталина или о-ксилола2. В прежние годы более 90% фталевого ангидрида производилось из нафталина, но поставки последнего во время второй мировой войны были совершенно недостаточными, а возможность получать его в дальнейшем в количествах, достаточных для удовлетворения проектируемого производства фталевого ангидрида, неясна. Здесь сказываются многие экономические, политические и технологические факторы, которые рассматриваются в других работах и выходят за рамки настоящего труда. Хотя все сказанное выше справедливо и применительно к о-ксилолу, но это сырье можно получать в больших количествах из нефти при помощи различных процессов ароматизации. Вследствие низких антидетонацион-ных свойств он не применяется для авиационного бензина, поэтому возможности использования о-ксилола для производства фталевого ангидрида будут, по-видимому, весьма велики даже в периоды наибольшего напряжения национальной, экономики.

В то время как соотношение различных ароматических углеводородов является лишь функцией равновесия, существующего при температуре, применяемой при ароматизации, и в настоящее время приблизительно одинаково для всех промышленных процессов, количество неароматических углеводородов зависит от природы сырья, используемого для ароматизации, особенностей процесса и режима работы установки. Степень концентрирования о-ксилола зависит, конечно, от эффективности фракционной перегонки. На практике она лимитируется суммарной стоимостью перегонки, с одной стороны, и ценностью других компонентов, сопутствующих о-ксилолу, с другой, поскольку они в процессе производства фталевого ангидрида в основном сгорают до окислов углерода и воды.

Окисление до любого из возможных промежуточных соединений является сильно экзотермической реакцией, поэтому не вполне ясно, почему окисление должно остановиться на какой-либо определенной стадии или почему полное окисление до двуокиси углерода и воды не протекает в качестве единственной реакции, как при несколько более высоких температурах. Баргойн и другие изучали медленное некаталитическое окисление о-ксилола воздухом при несколько менее высоких температурах и при давлении 4,6 am. Из их данных видно , что избирательность реакции чрезвычайно мала. Не опубликовано ни одного исследования по механизму или кинетике реакции окисления о-ксилола в условиях, применяемых для производства фталевого ангидрида. Такое исследование представляло бы очень большие трудности вследствие гетерогенности реакции, чрезвычайно малого времени реакции и высокой температуры. Однако, изучая основные и побочные продукты этой и подобных ей реакций, можно получить некоторое представление о ходе реакции.

При окислении нафталина или о/ттго-ксилола кислородом воздуха с 70—80%-ным выходом получается фталевый ангидрид высокой чистоты. Сообщается также , что сырьем для производства фталевого ангидрида могут служить и другие полициклические ароматические углеводороды, содержащиеся в каменноугольной смоле. Процесс окисления нафталина или орто-ксилола во фта-

Фталевый ангидрид. Для производства фталевого ангидрида все больше будет применяться ортоксилол; использование нафталина для этой же цели будет продолжаться.

Одна из схем производства фталевого ангидрида из нафталина изображена на рис. 127. Расплавленный нафталин при ^100°С поцают в испаритель 2, имеющий несколько колпачковых тарелок.

Объем производства фталевого ангидрида

Структура производства фталевого ангидрида

Получение фталевого ангидрида из о-ксилода. Фирмой Progil разработан процесс производства фталевого ангидрида жидкофазным окислением о-ксилола.

Рис. 6.29. Схема производства фталевого ангидрида из нафталина :