Химия

Коксохимия


 Коксохимическое
     производство
      и проблемы
    использования
   углеводородного
           сырья.



                                                                    Выполнил
Корниенко Алексей
                                                     Проверил Еремин И. В.
                                                    24. 01. 1999


                                       Красноярск, 1999
      Коксохимическое производство:
      Важным источником промышленного получения ароматических  углеводородов
наряду с переработкой нефти является коксование каменного угля.
      Процесс коксования можно провести в лаборатории. Если  каменный  уголь
сильно нагревать в железной трубке без доступа воздуха, то  через  некоторое
время можно будет наблюдать выделение газов и  паров.  В  U-образ-ой  трубке
конденсируется смола, имеющая неприятный запах, и над ней  вода,  содержащая
аммиак. Проходящие далее газы собираются в  сосуде  над  водой.  В  железной
трубке после опыта остается кокс. Собранный газ хорошо горит,  его  называют
коксовым газом.
      Таким образом, при  нагревании  каменного  угля  без  доступа  воздуха
образуются четыре основных продукта: кокс, каменноугольная смола,  аммиачная
вода, коксовый газ.
      Коксохимическое производство в  основе  своей  имеет  много  общего  с
лабораторным опытом коксования угля, оно как бы воспроизводит его в  крупных
масштабах.
      Промышленная коксовая печь состоит из длинной узкой камеры, в  которую
сверху через отверстия загружают каменный уголь, и отопительных  простенков,
в каналах которых сжигают газообразное топливо (коксовый или доменный  газ).
Несколько  десятков  таких  камер  образуют  батарею  коксовых  печей.   Для
достижения  высокой  температуры  горения  газ   и   воздух   предварительно
нагревают в регенераторах, расположенных под камерами, подобно тому как  это
осуществляется в мартеновском способе производства стали.
      При нагревании угля без доступа воздуха до 900-1050 оС приводит к  его
термическому разложению с образованием летучих продуктов и твердого остатка-
кокса.
      Процесс  коксования  длится  около  14  часов.  После  того   как   он
закончится,  образовавшийся  кокс-«коксовый  пирог»-выгружают  из  камеры  в
вагон и затем гасят водой или  инертным  газом;  в  камеру  загружают  новую
партию  угля,  и  процесс  коксования  начинается  снова.  Коксование  угля-
периодический процесс. Основные  продукты:  кокс-96-98%  углерода;  коксовый
газ-60% водорода, 25%  метана,  7%  оксида  углерода  (II)  и  др.  Побочные
продукты: каменноугольная  смола  (бензол,  толуол),  аммиак  (из  коксового
газа)и др.
      После остывания кокс сортируют и направляют на металлургические заводы
для доменных печей.
      Летучие продукты выводятся через отверстия вверху камер и поступают  в
общий газосборник, где из них, как в нашем  опыте,  конденсируется  смола  и
аммиачная вода.
      Из неконденсирующегося газа извлекают аммиак  и  легкие  ароматические
углероды  (главным  образом  бензол).  С  целью   извлечения   аммиака   газ
пропускают  через  раствор  серной  кислоты;  образующийся  сульфат  аммония
используется в качестве азотного удобрения.
      Ароматические углеводы получаются путем поглощения их растворителем  и
последующей отгонки из образующегося раствора.
      Из каменноугольной  смолы  путем  фракционирования  получают  гомологи
бензола, фенол (карболовую кислоту), нафталин и др.
      Коксовый  газ  после  отчистки  применяется  в  качестве   топлива   в
промышленных печах, так как содержит много горючих веществ. Он  используется
и как химическое сырье. Например, из коксового  газа  выделяют  водород  для
различных синтезов.

      Проблемы использования углеводородного сырья:
      До  недавнего  времени  в  топливном  балансе  страны  огромная   доля
приходилась на нефть. В связи  с  развитием  энергоснабжения  осуществляется
перевод энергетики  с  использованием  нефти  и  нефтепродуктов  в  качестве
топлива на широкое  применение  в  этих  целях  природного  газа,  угля,  на
использование атомной энергии. Это значит, что тяжелые  остатки  переработки
нефти-мазуты будут более полно  перерабатываться  в  светлые  нефтепродукты,
необходимые  для  современного  органического  синтеза.   Химической   науке
предстоит  задача  изыскать  более  эффективные  пути   переработки   нефти,
природного и  попутных  газов,  угля,  сланцев,  а  также  усовершенствовать
существующие с целью более полного и комплексного  использования  природного
углеводородного сырья.
      Получение искусственного жидкого топлива не является новой  проблемой.
Установка гидрирования угля была введена в Германии еще в  1923  году,  а  в
1943 этим путем в Германии было получено 2 миллиона тонн  бензина  и  800000
тонн дизельного топлива. Процесс получения  искусственного  жидкого  топлива
был весьма дорогим и проходил при давлении 70 Мпа и температуре  180  оС.  В
послевоенные  годы  гидрирование  угля  практически  потеряло   промышленное
значение.
      В настоящее время учеными разрабатываются  другие  экономически  более
выгодные   методы   гидрирования   угля   с    использованием    эффективных
катализаторов, что даст возможность снизить температуру и давление.
      Другим перспективным путем получения  синтетического  жидкого  топлива
является его синтез из оксида углерода (II) и водорода.





смотреть на рефераты похожие на "Коксохимия"