Коксохимическое производство

Самым известным твердым топливом является каменный уголь. На Земле, каменный уголь превышает запасы нефти.

Коксование

Это один из главных методов получения углеводородов из каменного угля. В данном процессе при температуре T=900-12000С происходит сухая перегонка (пиролиз) каменного угля.

Применение продуктов коксования

Продуктами коксования каменного угля являются:

• кокс;
• каменноугольная смола;
• сырой бензол;
• сульфат аммония;
• обратный коксовый газ.

Главная цель коксования – это получить кокс, так как он в огромных количествах пользуется спросом на производстве по выплавки чугуна, поскольку является восстановителем. Содержание углерода в коксе ~ 95-97%. Коксование угля проходит в коксовой печи – реакторе периодического действия. Усовершенствованная коксовая печь – это теплотехническое оборудование, состоящее из:

• камеры коксования;
• регенераторов, используемых для обогрева воздуха и газа;
• газосборника, где происходит отвод летучих продуктов коксования;
• обогревательного простенка, в нем располагаются отопительные каналы.

Длительность коксования составляет примерно 14 часов. За это время проводятся первичные и вторичные превращения.

По ходу первичного превращения образуются: первичный газ, пары каменноугольной смолы и кокса. А к вторичным превращениям относят:

• крекинг алканов;
• полимеризация алкенов;
• дегидрогенизация циклоалканов;
• получение нафталина, антрацена, фенола (конденсация ароматических углеводородов).

После того, как отделили кокс, полученные летучие продукты, а именно прямой коксовый газ начинают охлаждать. В процессе охлаждения конденсируется каменноугольная смола. Несконденсированными останутся: аммиак, бензол и его гомологи, водород, оксиды углерода, метан, этелен и др.

Аммиак ($NH_3$) будет улавливаться, если пропустить несконденсированные газы через раствор серной кислоты ($H_2SO_4$), в результате чего получим образование сульфата аммония ($(NH_4)_2SO_4$), используемый в качестве азотного удобрения. Далее отделяют бензол из смеси аренов. А коксовый газ-обратный, который остается, используют, как топливо или же в промышленности в качестве химического сырья, поскольку его состав богат: водородом ($H_2=56-62$), метаном ($CH_4=24-27$), оксидами углерода, газообразными углеводородами разной природы.

Каменноугольная смола представляет собой смесь таких органических веществ, как нафталин, фенолы, крезолы, антрацен, пиридин и его гомологи. Каменноугольную смолу перерабатывают с получением индивидуальных веществ. Ещё одним методом переработки каменного угля является гидрирование.

Гидрирование

Гидрированием твердого топлива

Является процесс перехода органической части топлива в жидкие продукты. Данный процесс является каталитическим, проходит при температуре $T=400-560°С$ и под давлением водорода $420-70 МПа$.

Полученную смесь углеводородов можно применять, как горючее моторного топлива, вместо продукции нефтепереработки.

Нужна работа по низкой цене? У нас вы можете заказать статью по химии недорого!