-->
|
|
|
Ãëàâà 12. Ïðèðîäíûå èñòî÷íèêè è ñïîñîáû ïåðåðàáîòêè óãëåâîäîðîäîâ. Ïðîìûøëåííûé îðãàíè÷åñêèé ñèíòåç § 38. Êîêñîõèìè÷åñêîå ïðîèçâîäñòâîÊàìåííûé óãîëü — íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûé âèä òâåðäîãî òîïëèâà. Çàïàñû êàìåííîãî óãëÿ â ïðèðîäå çíà÷èòåëüíî ïðåâîñõîäÿò çàïàñû íåôòè.  íàøåé ñòðàíå íàõîäèòñÿ ïî÷òè ïîëîâèíà âñåõ ìèðîâûõ çàïàñîâ óãëÿ. Îäíèì èç îñíîâíûõ ñïîñîáîâ ïîëó÷åíèÿ óãëåâîäîðîäîâ èç êàìåííîãî óãëÿ ÿâëÿåòñÿ åãî êîêñîâàíèå. Ïðè ýòîì îñóùåñòâëÿåòñÿ ñóõàÿ ïåðåãîíêà (ïèðîëèç) êàìåííîãî óãëÿ ïðè òåìïåðàòóðå 900-1200 °Ñ. Ïðîäóêòàìè êîêñîâàíèÿ êàìåííîãî óãëÿ ÿâëÿþòñÿ: êîêñ, êàìåííîóãîëüíàÿ ñìîëà, ñûðîé áåíçîë (ñìåñü áåíçîëà è äðóãèõ àðîìàòè÷åñêèõ óãëåâîäîðîäîâ), ñóëüôàò àììîíèÿ, êîêñîâûé ãàç. Îñíîâíàÿ öåëü êîêñîâàíèÿ êàìåííîãî óãëÿ — ïîëó÷åíèå êîêñà, êîòîðûé, ÿâëÿÿñü âîññòàíîâèòåëåì, â áîëüøèõ ìàñøòàáàõ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ âûïëàâêè ÷óãóíà. Êîêñ ñîäåðæèò 96-98 % óãëåðîäà. Êîêñîâàíèå êàìåííîãî óãëÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ â êîêñîâîé ïå÷è (ðèñ. 82) — ðåàêòîðå ïåðèîäè÷åñêîãî äåéñòâèÿ. Ñîâðåìåííàÿ êîêñîâàÿ ïå÷ü — ýòî ñëîæíîå òåïëîòåõíè÷åñêîå ñîîðóæåíèå, ñîñòîÿùåå:
Ïðîöåññ êîêñîâàíèÿ ïðîäîëæàåòñÿ 14 ÷àñîâ.
Ïîñëå îòäåëåíèÿ ïîëó÷åííîãî êîêñà îáðàçîâàâøèåñÿ ëåòó÷èå ïðîäóêòû (ïðÿìîé êîêñîâûé ãàç) ïîäâåðãàþòñÿ îõëàæäåíèþ.  ðåçóëüòàòå ýòîãî êàìåííîóãîëüíàÿ ñìîëà êîíäåíñèðóåòñÿ. Íåñêîíäåíñèðîâàííûìè îñòàþòñÿ àììèàê, áåíçîë è åãî ãîìîëîãè, âîäîðîä, îêñèäû óãëåðîäà, ë¸ãêèå óãëåâîäîðîäû (ìåòàí, ýòèëåí) è äð. Àììèàê óëàâëèâàåòñÿ ïðè ïðîïóñêàíèè íåñêîíäåíñèðîâàííûõ ãàçîâ ÷åðåç ðàñòâîð ñåðíîé êèñëîòû, ïðè ýòîì îáðàçóåòñÿ ñóëüôàò àììîíèÿ, êîòîðûé èñïîëüçóåòñÿ êàê àçîòíîå óäîáðåíèå. Çàòåì îòäåëÿþò áåíçîë èç ñìåñè àðåíîâ. Îñòàâøèéñÿ êîêñîâûé ãàç — îáðàòíûé êîêñîâûé ãàç — èñïîëüçóåòñÿ â êà÷åñòâå òîïëèâà èëè êàê ñûðü¸ õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè, òàê êàê â åãî ñîñòàâ âõîäÿò: âîäîðîä (57-61%), ìåòàí (23-28%), îêñèäû óãëåðîäà, ãàçîîáðàçíûå óãëåâîäîðîäû ðàçëè÷íîé ïðèðîäû. Êàìåííîóãîëüíàÿ ñìîëà ñîäåðæèò ñëîæíóþ ñìåñü îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ: íàôòàëèí, àíòðàöåí, ôåíîëû, êðåçîëû, ïèðèäèí è åãî ãîìîëîãè è ò. ä. Êàìåííîóãîëüíóþ ñìîëó ïîäâåðãàþò ïåðåðàáîòêå, âûäåëÿÿ èíäèâèäóàëüíûå âåùåñòâà. Äðóãèì ñïîñîáîì ïåðåðàáîòêè êàìåííîãî óãëÿ ÿâëÿåòñÿ åãî ãèäðèðîâàíèå. Ãèäðèðîâàíèåì òâ¸ðäîãî òîïëèâà íàçûâàåòñÿ ïðîöåññ ïðåâðàùåíèÿ îðãàíè÷åñêîé ÷àñòè òîïëèâà â æèäêèå ïðîäóêòû. Ýòî ïðîöåññ êàòàëèòè÷åñêèé è îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðè òåìïåðàòó ðå 400-560 °Ñ ïîä äàâëåíèåì âîäîðîäà 20-70 ÌÏà. Îáðàçóþùóþñÿ ñìåñü óãëåâîäîðîäîâ èñïîëüçóþò â êà÷åñòâå ìîòîðíîãî òîïëèâà âìåñòî ïðîäóêòîâ íåôòåïåðåðàáîòêè. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ Êîêñîâàíèå • Ãèäðèðîâàíèå êàìåííîãî óãëÿ Âîïðîñû è çàäàíèÿ
|
|
|