Сторінка
2

Гідрогенізація і розчинення вугілля

Оскільки при гідрогенізації ТГК протікає велика кількість різних хімічних реакцій, то каталізатор повинен бути складним.

У більшості випадків каталізатори зазнають при гідрогенізації хімічних перетворень, змінюється валентність металів, оксиди перетворюються в сульфіди і ін. Каталізаторами деструктивної гідрогенізації ТГК є метали і сполукам металів змінної валентності, наприклад, залізо, молібден, вольфрам. Мінеральні сполуки, що містяться у вугіллі, можуть або прискорювати процес гідрогенізації і збільшувати ступень перетворення органічної маси ТГК, або негативно впливати, особливо в промислових умовах.

Зі збільшенням ступеня подрібнення ТГК росте глибина перетворення ОМВ внаслідок рівномірного і повного розподілу каталізатора, створення сприятливих умов для транспорту водню до реакційної поверхні і видалення продуктів реакції.

Додання висококиплячого органічного розчинника в якості пастоутворювача дозволяє вести процес в рідкій фазі, створює можливість переміщення пасти по трубопроводах спеціальними насосами, сприяє тісному контакту між частинками вугілля і каталізатора, вводить додаткове джерело водню і сприяє його перенесенню, сорбуючи водень з газової фази і віддаючи потім його поверхні вугільних зерен і каталізатора. Крім того пастоутворювач грає роль розчинника вугілля.

Великий інтерес останнім часом виявляється до процесу "термічного розчинення" вугілля, який спочатку розглядався як перша, допоміжна стадія деструктивної гідрогенізації вугілля. Розчинення здійснюють в різних органічних речовинах при атмосферному або підвищеному тиску. Кількість речовин, які переходять в розчин, в значній мірі залежить від природи ТГК, властивостей розчинника і параметрів процесу. Вихід екстракту зростає з підвищенням температури кипіння розчинника і при роботі під тиском. У ряді випадків процес здійснюють під тиском водню. Оптимальною температурою є критична температура кипіння розчинника.

По мірі вуглефікації ТГК його розчинність знижується. Сапропеліти володіють максимальною розчинністю. За розчинністю інгредієнти вугілля розташовуються в ряд: вітрен, кларен, дюрен, фюзен. Суміш тетраліну, фенолу і нафталіну (1:1:1) володіє максимальною розчинювальною здатністю. Оптимальна температура розчинення для більшості ТГК знаходиться в межах 380-4500С, тиск 2-15 МПа, тривалість процесу 20-60 хв.

Більшість дослідників вважає, що розчинення вугілля є процесом деполімеризації його органічної маси під дією розчинника і температури, а іноді і мінеральної частини, яка може каналізувати цей процес.

ЛІТЕРАТУРA

1. Саранчук В.И., Айруни А.Т., Ковалев К.Е. Надмолекулярная организация, структура и свойства углей.- К.: Наукова думка.

2. Саранчук В.И., Бутузова Л.Ф., Минкова В.Н. Термохимическая деструкция бурых углей.- К.: Наукова думка, 1984.

3. Нестеренко Л.Л., Бирюков Ю.В., Лебедев В.А. Основы химии и физики горючих ископаемых.- К.: Вища шк., 1987.-359с.

4. Бухаркина Т.В., Дигуров Н.Г. Химия природных энергоносителей и углеродных материалов.-Москва, РХТУ им. Д.И. Менделеева,-1999.-195с.

5. Агроскин А. А., Глейбман В. Б. Теплофизика твердого топлива.-- М. Недра 1980.-- 256 с.

6. Глущенко И. М. Теоретические основы технологии твердых горючих ископаемых.-- К. : Вища шк. Головное изд-во, 1980.-- 255 с.

7. Еремин И. В., Лебедев В. В., Цикарев Д. А. Петрография и физические свойства углей. -- М. : Недра, 1980. -- 266 с.

8. Касаточкин В. И., Ларина Н. К. Строение и свойства природных углей.-- М : Недра, 1975.-- 159 с.

9. Раковский В. Е., Пигулееская Л. В. Химия и генезис торфа.--М. : Недра, 1978.--231 с.

10. Саранчук В. И. Окисление и самовозгорание угля.-- К. : Наук. думка, 1982.-- 166 с.

11. Стрептихеев А. А., Деревицкая В. А. Основы химии высокомолекулярных соединений.-- 3-е изд., перераб. и доп.-- М. : Химия, 1976.-- 436 с.