ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Переработка каменноугольной смолы, получаемой при коксовании из "Химия и технология синтетического жидкого топлива и газа" В табл. 5.1 приведены некоторые характеристики первичных смол, получаемые при полукоксовании различных видов твердого топлива. Примерно такие же смолы нолучаются при газификации этих топлив в газогенераторах со швельшахтой, так как в ней протекают процессы полукоксования, в которых роль внутреннего теплоносителя играют газы, поднимающиеся из зоны восстановления. [c.152] Для утилизации первичных смол, полученных из различных топлив, используются одинаковые технологические приемы, поэтому ниже в качестве типичного примера наиболее подробно рассмотрена переработка буроугольной смолы. [c.152] Обезвоживание смол осуществляют путем отстаивания с одновременным подогревом до 60—70 °С. Это приводит к уменьшению вязкости смеси, способствует слиянию мелких капель воды в более крупные и ускоряет их отстаивание. Для интенсификации процесса к смоле добавляют поваренную соль (10— 15 кг на 1 т смолы), которая, растворяясь в воде, увеличивает ее плотность. Это, в свою очередь, ускоряет процесс осаждения воды. В тех случаях, когда с помощью отстаивания не удается понизить содержание влаги до допустимого предела (0,2—0,5%), смолу подвергают центрифугированию. Этот метод весьма эффективен, но его применение сопряжено с удорожанием процесса разделения. [c.153] По элементному составу буроугольная смола близка к тяжелым нефтям. Она характеризуется большой концентрацией высокомолекулярных парафинов (до 19%), растворенных в более легких фракциях, сравнительно невысоким количеством асфальтенов (3—6%) и почти полным отсутствием карбоидов — веществ, не растворяющихся в бензоле. [c.153] Фракции, получаемые при разгонке или крекинге буроугольной смолы, в большинстве случаев еше не являются товарными продуктами, пригодными длй непосредственного использования. Они нуждаются в очистке от целого ряда веществ, которые ухудшают эксплуатационные качества моторных топлив и снижают их стабильность при хранении, но представляют самостоятельный интерес для практического использования, В связи с этим применяют следующие методы очистки фракций. [c.154] Указанные методы используют как в сочетаниях друг с другом, так и в отдельности. [c.155] Один из вариантов переработки буроугольной смолы показан на рис. 5.1. В этом варианте обезвоженную смолу подвергают дистилляции с получением легкой и средней фракций, газа и остатка. Легкую фракцию направляют на кислотно-щелочную очистку, среднюю на крекинг, а остаток — на коксование. [c.155] Среднюю фракцию стадии крекинга после селективной очистки направляют на выделение и очистку парафина. Отделяющееся на стадии его кристаллизации масло подвергают дистилляции и в результате получают дизельную фракцию, бензин и фракцию смазочных масел. Каждая из них подвергается кислотно-щелочной очистке, причем бензин объединяется с легкой фракцией от дистилляции смолы и с крекинг-бензином. [c.156] Для осуществления описанных процессов применяют оборудование, аналогичное широко используемому в нефтепереработке. В частности, для дистилляции и крекинга смолы используют радиантно-конвективные трубчатые печи с излучающими стенами топочной камеры ректификационные колонны обычно работают с подачей острого водяного пара коксование остаточных продуктов осуществляют в периодически действующих кубовых установках. Для кислотно-щелочной и селективной очистки применяют аппараты колонного типа или реакторы с мешалками. Парафин выделяют в кристаллизаторах барабанного или ленточного типа п на центрифугах. [c.156] Ее специфической особенностью является высокая температура начала кипения, обусловленная отсутствием легких фракций. [c.157] Основную часть средних погонов (до 225—250 °С) сланцевой смолы составляют углеводороды, преимущественно непредельные пентены, гексены, гептены. Из ароматических углеводородов в небольших количествах присутствуют бензол, толуол и ксилолы. Нафталин и другие конденсированные структуры отсутствуют. Бензин, получаемый из сланцевой смолы, имеет следующий групповой состав 57—62% непредельных, 9—11% ароматических, 19—29% парафинов, 4—8% нафтенов. В дизельных фракциях сумма нафтеновых и ароматических углеводородов составляет 65—70%. [c.157] Из смолы выделены фенол о-, м и п-крезолы, ксиленолы, п-этилфенол, резорцин, метилгидрохинон. Наряду с этим в смоле обнаружены кислоты — каприновая, додекановая, лаурино-вая, тридекановая, миристиновая. [c.157] Тяжелая часть смолы (остаток) стекает в низ колонны 6 и собирается в сборнике 7, откуда ее перекачивают в трубчатую печь 18, предназначенную для получения дизельного топлива. Разгонка в данном случае осуществляется в колонне 19, работающей при разрежении, создаваемом вакуум-насосом 28. Для повышения эффективности процесса в колонну вводят перегретый водяной пар. Выводимые из колонны пары дизельной фракции конденсируются в конденсаторе-холодильнике 20. Через сепараторы 21 и 22 дизельное топливо направляют в емкость 23. Остаток перегонки (мазут) охлаждается в теплообменнике 4 и собирается в емкости 24. [c.159] Бензиновая фракция, полученная в результате разгонки смолы, подвергается очистке — вначале щелочью от фенолов, а затем серной кислотой от непредельных и нейтральных кислородных соединений. Прошедший такую очистку сланцевый бензин нуждается во вторичной перегонке, так как при сернокислотной очистке образуется 5—7% полимерных продуктов, имеющих повышенную температуру кипения и подлежащих удалению. Бензин, полученный описанным методом, не обладает необходимой стабильностью при хранении, поэтому его стабилизируют добавками небольших количеств (0,01%) ингибиторов — древесных или сланцевых фенолов, нафтолов, гидрохинона и др. Наряду с кислотно-щелочной очисткой бензина применяют адсорбционный метод испаряют бензин в трубчатой печи и пропускают пары через адсорбент (активную глину), поглощающий нежелательные продукты (фенолы, непредельные соединения и т. д.). [c.159] Лигроиновую фракцию сланцевой смолы очищают теми же методами, что и бензин. [c.159] Очистка дизельного топлива сводится к удалению фенолов щелочной промывкой. Наряду с этим применяют также экстракционный метод с использованием жидкого диоксида серы, фурфурола, метанола, этанола, ацетона. [c.159] Остаток от перегонки смолы имеет большую вязкость, поэтому его используют для получения асфальта и битумов (для чего его окисляют воздухом при 240—270 °С). Если же отбирать дизельную фракцию при 300 °С вместо 350 °С, вязкость остатка уменьшается и его можно использовать как топочный мазут. [c.159] Рассмотренные способы применимы также для смол, получаемых при энерготехнологической переработке твердых топлив. [c.160] Несмотря на сравнительно небольшой выход смолы, получаемой при коксовании твердого топлива (3—4%), вследствие очень крупных масштабов производства кокса общее количество образующейся смолы весьма велико ежегодно в мире ее производится около 16 млн. т. Из этой смолы вырабатывают исходные вещества и полупродукты для синтеза красителей, полимерных материалов, фармацевтических и парфюмерных препаратов, а также высококачественный беззольный кокс В табл. 5.3 приведены данные, характеризующие содержание в смоле основных компонентов, их температуры плавления и кипения. [c.160] По химическим свойствам компоненты каменноугольной смолы подразделяют на нейтральные, кислые и основные. Нейтральные соединения представлены нафталином, антраценом, индолом, карбазолом, стиролом, инденом, тиофеном, тионафте-ном и их производными. К кислым продуктам относятся фенол, крезолы, ксиленолы, многоядерные фенолы. Вещества с основными свойствами — это пиридин, хинолин и их производные. [c.161] Вернуться к основной статье