Химия - Углехимия

01 марта 2011


Оглавление:
1. Углехимия
2. Важнейшие продукты углехимии



Понятие углехимии охватывает несколько взаимосвязанных значений:

  • раздел химии, изучающий происхождение, состав, свойства твёрдых горючих ископаемых: сланцев, торфа, углей, а также химизм превращений при их переработке в полезные продукты и сырьевые материалы;
  • раздел химической технологии, описывающий технологические процессы, применяемые в промышленности при переработке твёрдых горючих ископаемых — коксование, газификация, гидрогенизация и др.;
  • подотрасль химической промышленности, охватывающая производство органических и неорганических продуктов с использованием в качестве сырья твёрдых горючих ископаемых.

Направления углехимии

Коксохимия занимается переработкой каменных углей и сланцев методами коксования и полукоксования с целью получения кокса и других продуктов. Собственно химические продукты извлекают из летучих продуктов коксования: коксового газа, надсмольной воды и каменноугольной смолы, для чего их охлаждают до 25-35 °C, при этом большая часть смол и водорастворимых соединений выделяется из газа и накапливаются в органической и водной фазах. Путём последовательной промывки коксового газа из него выделяются: NH3, H2S, сырой бензол и пиридиновые основания. Каменноугольную смолу методом ректификации подвергают разделению на фракции: нафталиновую, поглотительную, антраценовую и каменноугольный пёк. Из них, в свою очередь, кристаллизацией, фильтрованием, прессованием и химической очисткой выделяют: нафталин, антрацен, фенантрен, фенолы и каменноугольные масла. Из надсмольной воды ректификацией выделяют: NH3, фенолы, пиридиновые основания.

С помощью газификации органическая часть твёрдых горючих ископаемых превращается в горючие т. н. генераторные газы. В ходе процесса часть топлива сгорает, а за счёт выделившегося при этом тепла протекают требуемые для газификации эндотермические процессы. В отличие от коксования в процессе газификации в газ преобразуется до 80 % горючих компонентов. Сам процесс менее требователен к составу и качеству исходного топлива. Полученные в ходе газификации генераторные газы используются в качестве топлива, а после очистки от H2S, CS2, CO2) — как источник водорода в производстве аммиака, смесь реагентов в производстве метанола и жидких углеводородов и др. Проводились опыты по подземной газификации углей, добыча которых по различным причинам экономически не выгодна.

Прямая гидрогенизация угля является перспективным методом получения углеводородов. В настоящее время известно несколько освоенных промышленностью способов:

  • процесс Бергиуса — некаталитическая прямая гидрогенизация;
  • процесс Шрёдера — гидрогенизация угля в смеси с 1 % масс. молибденового катализатора, в состав реакционной смеси входят: смесь жидких углеводородов — т. н. «нафта», ограниченные количества углеводородных газов C3-C4, лёгкого жидкого топлива C5-C10, NH3, значительные количества CO2.

В настоящее время себестоимость полученных таким способом углеводородов превышает аналогичные показатели при их производстве из нефти. Однако с истощением запасов нефти и ростом её стоимости, а также с учётом значительности запасов каменного угля гидрогенизация кажется весьма перспективной.



Просмотров: 2762


<<< Трахит
Фотометрическая сепарация >>>