Переработка каменноугольной смолы, полученной при коксовании

При переработке нафталиновой фракции с содержанием нафталина до 70% механическое удаление масел (жидкой фазы) после кристаллизации осуществляется последовательно центрифугированием и прессованием. При концентрации нафталина выше 80% откристаллизовавшаяся масса сразу может поступать на прессование.

На отечественных заводах широкое применение получили две схемы переработки нафталиновой фракции:

1) кристаллизатор - пресс для нафталиновой фракции с концентрацией нафталина 80-85%. Выход товарного нафталина - 84% от ресурсов во фракции. Оттеки горячего прессования возвращаются в смолу, что увеличивает выход нафталина до 95,0%;

2) кристаллизатор - пресс с обогащением прессовых оттеков по схеме механический кристаллизатор-центрифуга-пресс.

Вторая схема за последние годы получила широкое применение [7].

Переработка нафталиновой фракции, полученной из смол с низким содержанием серы в ней, может перерабатываться лишь по схеме кристаллизатор- пресс с постоянным возвратом прессовых оттеков в смолу. При этом вполне обеспечивается получение технического нафталина всех сортов (температура кристаллизации 78,5-79,3°С).

Так как основным потребителем нафталина является производство фталевого ангидрида, для которого не требуется нафталин с высокой температурой кристаллизации, то переработка нафталиновой фракции на большинстве заводов осуществляется по схеме кристаллизатор-пресс.

Технический плавленный нафталин выпускается двух марок А и Б, дистиллированный марки В, качество которых нормируется ГОСТ.

Основными направлениями усовершенствования технологии получения технического нафталина из нафталиновой фракции являются:

- применение барабанных кристаллизаторов с ребристой поверхностью конструкции УкрНИИхиммаша;

- освоение и дальнейшее совершенствование получения дистиллированного нафталина с целью снижения потерь нафталина с кислыми отходами; освоение способа, сочетающего окислительную очистку сырья озонированным воздухом с последующей дистилляцией;

- освоение технологии кристаллизации - плавления для переработки нафталиновых оттеков в технический нафталин.

В табл. 5 приведен состав нафталиновых фракций различных заводов

Таблица 5 - Состав нафталиновых фракций различных заводов

Завод	Источник фракций	Содержание компонентов во фракциях, %
		нафталин	тионафтен	основания	индол
1. Авдеевский КХЗ 2.Череповецкий металлургиче- ский 3. Нижне- Тагильский ме- таллургический 4. Донецкий фенольный	Смола из углей Донбасса Смола из углей Печерского бассейна Смола из углей Кузбасса Масла после отделения наф- талина кристал- лизацией	82-85 83-87 85-87 79-81	3,6-3,9 2,4-2,6 1,2-1,3 5,5-5,9	1,1-1,4 2,3-2,5 2,4-2,7 1,0-1,3	0,2-0,3 - 0,6 0,02

4.4 Поглотительная фракция

В табл. 6 представлен состав поглотительной фракции Нижне-Тагильского металлургического комбината [4].

Таблица 6 - Состав поглотительной фракции

Компоненты	Содержание компонентов во фракции, %	Компоненты	Содержание компонентов во фракции, %
Бензольные углеводороды Инден и др. непред. углеводороды Индол Диметилнафталин Основания Фенолы 1-метилнафталин 2-метилнафталин	0,5 3,0 5,0 8,0 5,0 2,0 6,0 8,0	Нафталин Дифенил Аценафтен Флуорен Дифениленоксид Фенантрен Антрацен Карбазол	12,0 2,5 14,5 6,0 4,5 1,0 1,0 0,5



Поглотительная фракция (тяжелая фракция) преимущественно используется для приготовления поглотительного масла, которое получают после отмывки фракции от фенолов. Поглотительное масло используют в основном в качестве поглотителя бензольных углеводородов из коксового газа, а также для приготовления технических масел и других технических продуктов. Поглотительная фракция применяется также как сырье для получения высококипящих фенолов и тяжелых пиридиновых оснований - хинолина, изо- хинолина и их гомологов.

4.5 Антраценовая фракция и ее компоненты

Антраценовая фракция каменноугольной смолы имеет широкий температурный предел выкипания (начало кипения 240-280 єС, отгон до 360- 410 єС составляет 90 %). Кроме основных компонентов, антрацена, карбазола и фенантрена, в антраценовой фракции содержится большое количество и других углеводородов, которые при дальнейшей ее переработке в целях выделения основных компонентов мешают их концентрированию, образуя системы со сложными структурами фазовых диаграмм жидкость-пар и жидкость-твердое. Присутствие смолистых веществ увеличивает вязкость антраценовой фракции и затрудняет ее кристаллизацию.

Состав 1-й антраценовой фракции приведен в табл. 7. В 1-й антраценовой фракции сосредотачиваются до 90 % от ресурсов антрацена, фенантрена и карбазола. За счет снижения верхнего температурного предела отбора фракций по сравнению с общей антраценовой фракцией количество высококипящих компонентов в 1-й антраценовой фракции уменьшается, и это приводит к снижению ее вязкости.

В настоящее время в коксохимической промышленности широко применяют кристаллизацию 1-й антраценовой фракции в целях выделения сырого антрацена и антраценового масла и дальнейшей их переработки. В сырой антрацен переходит до 80 % антрацена, 50 % карбазола и 30 % фенантрена, а также до 10 % дифениленсульфида, дифениленоксида и флуорена от ресурсов во фракции. Рядовой сырой антрацен на 70 % состоит из фенантрена, антрацена и карбазола. Состав сырых антраценов разных групп заводов представлен ниже (в %):

Заводы Донбасса Заводы Востока России

Антрацен 16 - 25 21 - 25

Фенантрен 19 - 25 19 - 29

Карбазол 16 - 26 22 - 30

Таблица 7 - Состав 1-й антраценовой фракции

Компоненты	Содержание компонентов во фракции, %
Нафталин Метилнафталины Аценафтен Флуорен Дифениленоксид Антрацен Фенантрен Карбазол Пирен Другие многоядерные углеводороды Сернистые соединения Ксиленолы Нафтолы и другие высококипящие фенолы Хинолин и гомологи Другие высококипящие основания	3,6 3,6 2,0 2,4 1,2 5,0 21,2 5,6 5,4 39,1 5,4 0,3 2,5 0,3 2,4

Выход сырого антрацена в зависимости от условий кристаллизации может составлять от 10 до 30 % от антраценовой фракции [7].

Основные ресурсы фенантрена сосредоточены в антраценовом масле, поэтому из него может быть выделен фенантрен. Антраценовое масло является одним из лучших антисептиков древесины, поэтому используется для приготовления шпалопропиточного масла.

На сегодняшний день единственным продуктом переработки антраценовой фракции в промышленном масштабе в Росси и Украине является антрацен, который получают из сырого антрацена; попутно могут быть также выделены некоторые количества карбазола и фенантрена.

Кроме того, сырой антрацен без переработки применяют в дорожном строительстве и как компонент низкосортных топлив.

Сырой антрацен под названием «Антрацен технический каменноугольный» является товарным продуктом. Он применяется в производстве синтетических дубителей, красителей, сажи (вместе с антраценовой фракцией) и для энергетических целей.

Выход сырого антрацена от каменноугольной смолы составляет 2-2,2%.

В последнее время значительные количества антраценовой фракции (без кристаллизации) начали использовать в качестве сырья для получения технического углерода.

Сырьем для получения антрацена, карбазола и фенантрена служит сырой антрацен, полученный при кристаллизации I антраценовой фракции. Он представляет собой смесь антрацена, карбазола, фенатрена, их гомологов и других высококипящих ароматических соединений. Такая смесь не может быть использована как сырье для органического синтеза. Главные компоненты сырого антрацена имеют вполне определенную ценность для промышленности органического синтеза.

Сырой антрацен - это твердый маслянистый продукт, содержащий, % (по массе): антрацена 18-26, карбазола до 30, фенантрена около 30, каменноугольных масел и высококипящих продуктов 25-50.

Содержащиеся в сыром антрацене примеси - многоядерные соединения (выкипающие выше 360°С) - затрудняют процессы получения антрацена и других компонентов особо глубокой степени очистки.

Антрацен представляет собой моноклинические бесцветные листочки. Он хорошо растворяется при температуре 50-100°С в сольвенте, тяжелом бензоле, в легких и тяжелых пиридиновых основаниях. Очищенный антрацен используется в основном для производства антрахинона, который применяют для синтеза особо прочных протравных, кислотных и кубовых красителей для крашения синтетических волокон. Алкилированием антрацена получают масла специального назначения.

Карбазол (дибензопиррол) представляет собой бесцветные листочки, хорошо растворимые в тяжелых пиридиновых основаниях при температуре 80-100°С, в ацетоне и других растворителях.

Карбазол в отличие от антрацена и фенантрена проявляет кислые и основные свойства и при определенных условиях вступает в реакцию с кислотами и щелочами, склонен к реакциям сополимеризации с ненасыщенными соединениями и реагирует с альдегидами.

На этих свойствах карбозола основываются те методы разделения сырого антрацена, по которым либо сначала удаляют фенантрен (растворителями), а затем разделяют антрацен и корбазол, либо сначала удаляют корбазол (химическим способом), а затем разделяют антрацен и фенантрен.

Карбазол используется для производства красителей, некоторых инсектицидов (пирозан) и пластасс, карбазол-формальдегидных смол и сополимерных карбазол-инден-кумароновых смол. Фенантрен представляет собой бесцветные моноклинические лепесточки. Он значительно лучше антрацена и карбазола растворим в бензоле, толуоле, сольвентах I и II, в тяжелом бензоле, легких и тяжелых пиридиновых основаниях. Фенантрен является исходным сырьем для получения дифеновой кислоты, фенантрен-формальдегидных смол, фенантрахинона и других веществ.

Выделение из сырого антрацена индивидуальных компонентов основано на их различии в растворимости или отношении к реагентам и к процессу ректификации.

Известен ряд методов разделения сырого антрацена, которые предусматривают либо комплексное использование компонентов (антрацена, карбазола, фенантрена), либо выделение только антрацена и использование остатка в производстве сажи, дорожных дегтей и т.д.

Последние методы можно разделить на группы:

1) обработка антрацена селективными растворителями;

2) разделение антрацена химическим путем;

3) выделение компонентов из сырого антрацена с помощью ректификации при нормальном и пониженном давлении.

Практическое применение получили методы, основанные на выделении компонентов путем кристаллизации из растворителей и калиплавление.

Из других методов получения технического антрацена известны очистка жидкой сернистой кислотой, жидким аммиаком, оксидами азота, каталитическим окислением.

4.6 Пек каменноугольный

Алюминиевая промышленность является основным потребителем электродного пека. В настоящее время, в основном, используется пек марки В по ГОСТ 10200. Метод получения пека марки В заключается в термоокислении пека, получаемого на стадии однократного испарения смолы, кислородом воздуха в кубах-реакторах до требуемых значений показателей качества. Известный метод усовершенствован ВУХИНом с целью получения пека марки В из слабопиролизованной смолы путем совместного окисления пека и каменноугольных масел с последующей термовыдержкой при температуре реакции.

Каменноугольным пеком называется остаток, получаемый при фракционировании каменноугольной смолы. Это продукт черного цвета, однородный по внешнему виду. Пек застывает в определенном температурном интервале в твердую хрупкую массу, имеет раковистый излом. Определенной температуры плавления и застывания он не имеет: плавится в температурном интервале. Плавление и затвердевание пека не сопровождается тепловым эффектом - он не имеет скрытой теплоты плавления. По своей химической природе каменноугольный пек представляет многокомпонентную смесь многоядерных углеводородов и гетероциклов, образующихся не только в процессе получения каменноугольной смолы при коксовании углей, но и при ее переработке в результате термической поликонденсации.

Соединения, входящие в состав пека могут быть разбиты на три группы:

1) мальтены, или -вещества, растворимые в нейтральном эфире (смешанный раствор кристаллизующихся веществ, образующих вязкую маслообразную фазу);

2) асфальтены, или -вещества, растворимые в толуоле, но нерастворимые в петралейном эфире (плавкое вещество черного цвета), эта часть может вытягиваться в нити;

3) нерастворимый остаток, или -вещества, нерастворимые в толуоле (неплавкий и непластичный порошок черного цвета).

При температуре размягчения пека 63-70°С выход -составляющей части около 25%; -составляющей 41% и -составляющей 34% [7].

По физической природе каменноугольный пек представляет собой переохлажденную систему истинных и коллоидных растворов, в результате чего по своим свойствам он резко отличается от обычных твердых кристаллических веществ. Для пека характерен температурный интервал пластичности. Он определяется разностью двух условных температурных точек: температуры размягчения и температуры появления хрупкости. Этот интервал является важным техническим показателем, характеризующим пригодность пека для тех или иных процессов.

В зависимости от температуры размягчения пеки разделяются на: мягкие, средние и твердые.

Мягкие пеки имеют температуру размягчения 40-55°С (плотность 1286 кг/м3), средние 65-90°С (плотность 1290 кг/м3) и твердые 135-150°С (плотность 1320 кг/м3).

Отечественная коксохимическая промышленность выпускает пеки двух видов: среднетемпературные марки А, Б, В и высокотемпературный пек.

Пек является самым многотоннажным продуктом смолы. Пек, выходящий из нижней части испарителя второй ступени или отпарной колонны, имеет температуру выше 300°С. Выдача такого пека в открытую емкость недопустима, так как выделяющиеся при этом токсичные пары отравляют окружающую атмосферу и легко воспламеняются. Поэтому пек предварительно выдерживается несколько часов в закрытых емкостях-пекотушителях, где он охлаждается до 145-160°С. Охлажденный пек поступает на погрузку в жидком виде или на гранулирование.

Широкое распространение получил способ охлаждения расплавленного пека и его последующая грануляция под слоем воды на пластинчатом транспортере. Разливка пека осуществляется с помощью струйного питателя, представляющего собой емкость прямоугольного сечения с плоским днищем, в котором просверлено от 175 до 176 отверстий диаметром 8-10 мм.

Разливка, охлаждение, хранение и погрузка пека в железнодорожные вагоны осуществляется в пековом парке смолоперегонного цеха. Установка для охлаждения и грануляции среднетемпературного пека состоит из железобетонного бассейна с проточной водой, металлического пластинчатого транспортера, погруженного в воду, и питателя, через который горячий пек (с температурой 145-160°С) поступает на грануляцию при температуре не выше 31-32°С. Время пребывания пека в проточной воде около 4 мин. Охлажденный гранулированный среднетемпературный пек должен иметь влажность не более 2-3%.

Для совершенствования технологии разливки и охлаждения пека может применяться усовершенствованный струйный питатель, позволяющий регулировать расход разливаемого пека в зависимости от температуры его нагрева, в результате чего достигается тщательное охлаждение струй пека и получаемые гранулы полностью затвердевают. Длительная эксплуатация такого питателя на Донецком коксохимическом заводе показала достаточную эффективность охлаждения пека, значительное улучшение условий труда обслуживающего персонала. Большой интерес представляет использование грануляторов пленочного типа и специальных грануляционных аппаратов.

Для охлаждения пека могут использоваться холодильники испарительного охлаждения, напорные баки и горизонтальные (вертикальные) цилиндрические пекотушители.

Среднетемпературный пек характеризуется содержанием веществ, нерастворимых в толуоле (16-20%) и выходом летучих веществ (68-71%). Среднетемпературный пек находит широкое применение в цветной металлургии в качестве связующего в производстве электродных изделий и для производства пекового кокса (до 73% от общего его производства), для производства мягкой кровли, угольных брикетов, в черной металлургии, в производстве дорожного дегтя и в дорожном строительстве, в производстве лаков и т.д.

Среднетемпературный пек используется для производства высокотемпературного пека, производство которого осуществляется в пекоксовом цехе коксохимического завода. Этот цех состоит из отделения пекоподготовки, пекококсовых печей и отделения конденсации.

На заводах, располагающих установками для коксования высокотемпературного пека отсутствует грануляция среднетемпературного пека, так как горячий среднетемпературный пек из отделения ректификации смолы непосредственно передается в пекококсовый цех.

Для получения пека с температурой размягчения 140-150°С в коксохимической промышленности получил применение метод обработки среднетемпературного пека воздухом. Сущность метода заключается в накоплении продуктов уплотнения и в повышении температуры размягчения пека в результате дегидрирования и последующих процессов конденсации - полимеризации многокольчатых ароматических соединений, находящихся в пеке. На долю процессов конденсации - полимеризации приходится около 80%.

Частично количество продуктов уплотнения увеличивается, так как они концентрируются в высокоплавком пеке в результате дистилляции (удаление пековых дистиллятов). Воздух выполняет роль химического агента и служит средством для перемешивания.

Процесс окисления среднетемпературного пека протекает с выделением тепла, однако скорость его очень мала в начале окисления, особенно когда температура исходного пека ниже 300°С. Оптимальная температура, при которой начинают интенсивно протекать процессы конденсации и полимеризации пека, 340°С. Основными факторами процесса являются расход воздуха (на 1 кг пека), температура и продолжительность процесса.

Высокотемпературный пек получают по непрерывной схеме окисления сырья в специальных аппаратах реакторах, объединенных в технологическую цепь (последовательно соединенных по два или три).

На сегодняшний день такой метод нашел применение в смолоперегонном цехе «МАКЕЕВКОКСА». Получение пека марки В из слабопиролизованной смолы его термоуплотнением ( акцент в этом случае делается на поддержание температуры пека в кубе-реакторе) в пековых реакторах производится каскадным методом, что позволяет повышать время пребывания пека в реакторе, и соответственно, улучшает его характеристики: выход летучих веществ, б1- фракцию.

Исходным сырьем для получения высокотемпературного пека служат среднетемпературный пек и коксовая смола, образующаяся при коксовании высокотемпературного пека (и пековые дистилляты).

Выход высокотемпературного пека достигает 87-89%. Качество продукта характеризуется следующими данными:

температура размягчения 140-150°С,

выход веществ, нерастворимых в толуоле 45-50%;

выход летучих веществ 49-52%.

Выход пековых дистиллятов 10-13%.

Высокотемпературный пек является исходным сырьем для получения пекового кокса.

4.7 Новые идеи получения продукции из фракций каменноугольной смолы

Технологическая схема переработки химических продуктов коксования в 60-70 гг. прошлого века начала претерпевать значительные изменения. От классической схемы с получением целого ряда химических продуктов (пиридин, бензольные углеводороды, нафталин, фенолы и т. д.), химическая переработка продуктов коксования по существу трансформировалась в очистку коксового газа от вредных примесей с целью дальнейшего использования его в энергетике. Переработку сырого бензола, фракций смолы, пиридиновых оснований с выделением индивидуальных веществ или их смесей планировалось осуществлять на специализированных предприятиях, на установках большой единичной мощности.

В рамках этой тенденции с пуском мощного коксохимпроизводства на Западно-Сибирском металлургическом комбинате появилась реальная возможность вывести из технологической схемы цехи переработки сырого бензола и смолы, близко расположенных коксохимических предприятий (Кемеровский КХЗ и коксохимпроизводство КМК) ввиду крайней изношенности оборудования. Переработка смолы на коксохимпроизводстве ЗСМК носит узконаправленный характер: извлечение нафталина, получение поглотительного масла (для нужд собственного производства и близлежащих коксохимпредприятий) и пека.

Такая же схема переработки смолы осуществлена на построенном на 20 лет позднее ОАО «Алтайкокс». Отличие лишь в том, что товарными продуктами переработки смолы являются пек и шпалопропиточное масло. Нафталиновая, фенольная и значительная часть антраценовой фракции направляются на родственные предприятия, где есть установки для переработки на товарные продукты или утилизируются сжиганием с получением тепла. При существующих тарифах на железнодорожные перевозки эти «отходы» производства вряд ли приносят прибыль предприятию, реализация их носит больше экологическую направленность, нежели экономическую целесообразность.

Концепция централизованной переработки смолы, реализованная в середине ХХ в. в Германии, США и других странах всерьёз рассматривалась и в отечественной коксохимии. Глубокая переработка смолы в товарные продукты частично была осуществлена на Украине и на фенольных заводах. Производилось около 25 индивидуальных веществ и порядка 10 реактивов (в то время как в Рурской области Германии более 100 наименований товарных продуктов и реактивов) . В России такой подход к переработке смолы вряд ли целесообразен из экономических соображений. Тем не менее, многие химические соединения, которые получаются как продукты в коксохимическом производстве, являются дефицитным сырьём для многих отраслей химической промышленности (лекарственные вещества, полимеры, полупродукты, красители и т. д.).

Выявляется потребность в аценафтене, флуорене, карбазоле, пирене и многих других соединениях, производство которых в России в силу ряда причин практически отсутствует. В высококипящих фракциях смолы присутствуют следующие основные компоненты с содержанием от 1 % и выше : аценафтен, дифениленоксид, флуорен, фенантрен, антрацен, карбазол, флуорантен, пирен, хризен. Первые три компонента концентрируются в поглотительной фракции и оказывают значительное влияние на температуру его кристаллизации при традиционной технологии отбора поглотительной фракции в одноколонном аппарате ректификационной смолы. При изменении места отбора в сторону уменьшения температуры качество поглотительного масла улучшится за счет относительного увеличения содержания метилнафталинов.

Промежуточная фракция 270...310 °С, в которой концентрируется аценафтен, дифениленоксид и флуорен (около 60 %) может служить сырьем для дальнейшей переработки до индивидуальных продуктов.

По мнению исследователей, это может быть стимулом для включения в технологическую цепь установки для получения товарных продуктов. Еще один источник сырья для получения аценафтена, дифениленоксида и флуорена - полимеры регенерации поглотительного масла. Суммарное содержание указанных компонентов в полимерах составляет не менее 80...85 %. Технологический модуль переработки полимеров должен включать аппаратуру для обеспечения следующих стадий:

* перегонка до 305...310 °С для концентрирования целевых продуктов и отделения полимеров (в кубовом остатке);

* растворение отогнанной фракции в сыром бензоле при повышенной температуре (до 60 °С);

* мойка 15 % серной кислотой и щелочью для удаления хинолиновых оснований и фенолов для исключения возможности образования азеотропных соединений при ректификации;

* охлаждение и выделение кристаллов;

* плавление и ректификация смеси с отбором фракций 270...280 °С (аценафтен), 280...290 °С (дифениленоксид), 290...300 °С (флуорен);

* очистка технических продуктов перекристаллизацией в индивидуально подобранных для каждого компонента сложных растворителях. Ресурсы аценафтена (А), дифениленоксида (Д) и флуорена (Ф) в полимерах по разным данным колеблются от 30 % каждого компонента до 33 (А), 27 (Д), 24 (Ф) на ОАО «Алтайкокс». Это зависит от качества масла и температуры регенерации. При переработке 10000 т/год полимера с учетом 50 % извлечения этих продуктов можно получить:

* аценафтен 1700 т

* дифениленоксид 1300 т

* флуорен 1000 т

Следующая группа соединений - фенантрен, антрацен и карбазол концентрируются в антраценовой фракции. Переработка заключается выделением из этой фракции сырого антрацена и дальнейшей его переработке тем или иным методом. Ректификацией удается достаточно хорошо отделить карбазол от антрацен-фенантреновой фракции. В литературе описаны способы разделения антрацена и фенантрена смесью толуола с пиридином и малеиновым ангидридом. За исключением некоторых особенностей принципиально технологическая цепочка разделения этих соединений примерно такая же, как и при переработке полимеров.

Еще одна группа соединений - флуорантен, пирен и хризен концентрируются в тяжелых пековых дистиллятах при переработке пековой фракции. При получении высокопроцентных индивидуальных соединений может применяться такая же технологическая схема: ректификация-кристаллизация-центрифугирование. Технологический модуль для переработки тяжелых пековых дистиллятов реализован на Горловском коксохимическом заводе. Чистота продуктов после ректификации и 2...3 кратной перекристаллизации в селективных растворителях составляет: флуорантен - 96,5 %, пирен - 97,5 %, хризен - 96,3 %. Использование предлагаемого технологического модуля не исчерпывается приведенными выше 9-10 соединениями.

Ректификационная колонна может использоваться для отработки технологии получения широкой хинолиновой фракции и выделения товарных продуктов: хинольдина, изохинолина и высококипящих пиридиновых оснований. Выше было отмечено, что качество поглотительного масла зависит от интервала температур отбора и регенерации. Однако, есть ещё один фактор: в мировой и отечественной практике улавливания бензольных углеводородов лучшими марками поглотительных масел считается обеспиридиненные и обесфеноленные поглотительные фракции. Удаление тяжелых пиридиновых (хинолиновых) оснований производится мойкой 15...20 % раствором серной кислоты. Сульфаты оснований (тяжелых пиридиновых и хинолиновых) переходят в водный раствор. Экстракция сульфатов осуществляется бензолом (или бензольной фракцией). После нейтрализации щелочью пиридины и хинолины переходят в свободное состояние и из смеси отгоняются бензол и вода. Основания подвергаются ректификации с получением узких фракций или смесей.

Следует отметить, что накопление хинолиновых оснований происходит и в оборотной бензольной фракции, идущей на растворение в технологии мойки широкой фракции из полимеров.

Кубовые остатки после отгона бензольной фракции накапливаются и также идут на ректификацию. Из хинолиновых оснований могут быть получены следующие продукты: хинолин, изохинолин, хинальдин. Близкие температуры кипения не позволяют выделить ректификацией компоненты достаточной чистоты.

Тем не менее, чешские исследователи полагают, что на колонне можно получить хинолин и изохинолин с концентрацией более 96 % основного вещества и бинарную смесь 2- и 8- метилхинолинов. Из 200 тыс. т смолы при переработке можно получить 650 т сырых хинолиновых оснований, а из них при переработке 235...300 т хинолина, 90 т изохинолина, около 50 т 2 метилхинолина и около 15 т 4- метилхинолина.

Учитывая, что силезские угли по содержанию азота значительно уступают Кузбасским, следует, что эти цифры для хинолина могут быть в 2...3 раза выше, так же как и для производственного хинолина и высоко кипящих хинолиновых оснований (латудина, ксилидина) [5].

В современных условиях для повышения экономической эффективности коксохимического предприятия целесообразна организация его в составе производства товарных продуктов для различных отраслей химии, в том числе - сырья для синтеза лекарственных веществ. Реальные предпосылки к организации такого направления в коксохимии следующие:

- наличие в достаточных количествах активного сырья, в ряде случаев уникального;

- производство не требует дефицитного и металлоемкого оборудования и больших капитальных вложений, высокая стоимость товарной продукции обеспечивает быструю окупаемость;

- наличие мощных очистных сооружений решает проблему обезвреживания и утилизации отходов этих производств.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью данной курсовой работы стала каменноугольная смолы, полученная при коксовании, способы и методы ее переработки.

В работе рассмотрены состав и свойства каменноугольной смолы, фазовые равновесия в системах, образованных основными компонентами каменноугольной смолы, влияние физико-химической природы смолы на выбор метода ее переработки. Представлены сведения по теоретическим принципам, на которых основываются технологии переработки горючих ископаемых, позволяющие выявить закономерности процесса и технологические ограничения на выделение товарных продуктов при использовании различных методов переработки.

Рассмотрены основные технологические схемы переработки смолы и направления переработки получаемых фракций, в том числе перспективы получения новой товарной продукции при дальнейшей переработке фракций каменноугольной смолы. Даны характеристики основных продуктов: масел, фракций и каменноугольного пека, получаемых в процессе переработки.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гоголева Т.Я. Химия и технология переработки каменноугольной смолы/ Т.Я. Гоголева, В.И. Шустиков. - М. : Металлургия. 1992. - 256 с.

2. Чистяков А.Н. Химия и технология переработки каменноугольных смол. Учеб. пособие для вузов.- Челябинск.: Металлургия. - 1990.-160с.

3. Общая химическая технология топлива. /под ред. С.В. Кафтанова/.- Москва.: ГХИ. - 1947. - 496с.

4. Павлович О.Н. Состав, свойства и перспективы переработки каменноугольной смолы.Учебное электронное текстовое издание. - Екатеринбург.: УГТУ-УПИ.- 2006.- 41с.

5. Получение целевых товарных продуктов путем глубокой переработки фракций каменноугольной смолы. В.И. Лозбин, С.В. Мочальников, Г.А. Солодов, А.В. Неведров, А.В. Папин.- Известия Томского политехнического университета. 2007. Т. 310. № 2.

6. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СОЗДАНИЮ ЭКОЛОГИЧНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ НАФТАЛИНОВОЙ ФРАКЦИИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ КОКСОХИМИИ О.М. Горелова, М.Ю. Григорова. - Ползуновский вестник № 1,- 2013.

Размещено на Allbest.ru