Сторінка
4
5. нафтени (циклогексан і ін.);
6. феноли, головним чином вищі, і невелика кількість фенолу;
7. органічні основи - найпростіші гомологи піридину - піколіни, лутидіни, колідіни, а також хінолін і його гомологи, піридин;
8. карбонові кислоти (оцтова, олеїнова), а також кетони і спирти - в невеликих кількостях;
9. ефір - в первинних смолах тільки з торфу і бурого вугілля, що містять віск.
Дослідження первинної смоли проводяться:
1. для визначення вмісту в ній окремих класів і сполук при вивченні молекулярної структури і хімічної природи речовин, що входить до складу ТГК;
2. для визначення вмісту продуктів, що мають практичну цінність як моторне паливо (бензин, гас), масло і сировина для хімічної промисловості.
Середньотемпературне коксування (СТК): середньотемпературний кокс, смола СТК, газовий бензол-бензин, газ СТК.
СТК застосовується в основному для переробки спікливого малометаморфізованого кам'яного вугілля (типу газового), і бурого вугілля (процес Рамлера і Білкенрота) з високим виходом летких речовин. Кокс за цим методом менш міцний, ніж високотемпературний, але він має високою реакційну здатність, придатний для газифікації і ін. технічних потреб і є більш цінним паливом, ніж початкове вугілля.
Смола за своїм складом наближається до відповідних первинних смол, але відрізняється від них більш високою густиною і підвищеним вмістом ароматичних сполук. У рідких погонах смоли СТК кам'яного вугілля міститься 35- 45 % фенолів, причому на відміну від первинних смол, значну частину їх складають карболова кислота і крезоли. Нейтральні масла представлені сумішшю ароматичних і аліфатичних вуглеводнів.
Легкі вуглеводні, що конденсуються з газу, являють собою ароматизований бензин, який називають газовим бензолом-бензином. Використовуються з легкими погонами смоли як моторне паливо. Основною особливістю цих продуктів є наявність в них значної кількості бензолу і його гомологів.
Зворотний газ СТК містить більше водню і менше метану, ніж газ напівкоксування і має теплоту згоряння QН=25 МДж/м3.
Високотемпературне коксування (ВТК). При високотемпературному коксуванні кам'яного вугілля виходять наступні продукти:
тверді - кокс різних сортів;
рідкі -- кам'яновугільна (коксова) смола і надсмольна вода;
газоподібні - аміак, сірководень, суміш пароподібних бензольних вуглеводнів, зворотний коксовий газ.
Основне значення в утворенні хімічних продуктів ВТК в сучасних коксовий печах має склад шихти, температура і період коксування, а також розмір (об'єм) підсводного простору камери, який визначає тривалість перебування в ньому газу. У підсводному просторі продукти зазнають подальшої ароматизації і утворюються компоненти високотемпературної смоли, "сирого бензолу" і газу. При ВТК відбувається перерозподіл хімічних елементів між продуктами коксування (таблиця 2.19), причому основна кількість вуглецю знаходиться в твердому залишку (коксі), водень переходить в коксовий газ, а кисень у пірогенетичну воду і газ.
Високотемпературною кам'яновугільною смолою прийнято називати складну суміш великого числа рідких органічних продуктів коксування, що конденсуються з газу при охолоджуванні до 20-40 0С (таблиця 2.20). Кількість смоли в залежності від складу шихти і режиму коксування змінюється від 1,5 до 6,0 %. Практично на коксохімзаводах він становить 3,0-3,5 % від сухий шихти. Щільність смоли становить звичайно 1,17-1,19 і підвищується із зростанням температури.
Таблиця 2.19 - Розподіл елементів (% від змісту їх в шихті) при ВТК
Продукти коксування |
С |
Н |
N |
O |
Кокс |
84,2 |
6,6 |
13,8 |
5,9 |
Смола |
3,8 |
11,8 |
6,4 |
0,9 |
"Сирий бензол" |
1,4 |
1,8 |
- |
- |
Пірогенетична вода |
- |
12,5 |
- |
59,2 |
Коксовий газ |
10,6 |
66,3 |
72,0 |
34,0 |
Аміак |
- |
1,0 |
10,8 |
- |
Таблиця 2.20 - Вихід фракцій кам'яновугільною смоли (%)
Найменування фракцій |
Температурні границі, °С |
Вихід фракції, % |
Легке масло |
До 170-180 |
0,5-1,0 |
Середня фракція |
170-230 |
10,0-12,0 |
Тяжка фракція |
230-270 |
5,0-8,0 |
1-а антраценова фракція |
270-300 |
3,0-5,0 |
2-а антраценова фракція |
300-360 |
16,0-20,0 |
Пек кам'яновугільний |
Вище 360 |
54,0-65,0 |