химический каталог




КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА (кам.-уг. деготь), вязкая черная жидкость с характерным фенольным запахом; продукт коксования каменных углей (выход 3,5% от массы угольной шихты). Термодинамически неустойчивая дисперсная система олигомеров, индивидуальных веществ, их ассоциатов и мол. кристаллов. Плотн. 1,17-1,20 г/см3, низшая теплота сгорания 35,6-39,0 МДж/кг, температура самовоспламенения 580-630 °С; ПДК в воздухе рабочей зоны 15-10-4 мг/м3. В состав КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. входит около 10 тысяч соединений, из которых выделено и идентифицировано более 480 (до 50% от общей массы). Одну треть массы КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. составляют следующей соединения (содержание в % по массе):

На долю др. группы компонентов приходится примерно 5% от массы КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. (в %):

Выход и состав КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. зависят от состава угольной шихты и условий ее коксования. С углублением степени пиролиза первичных продуктов коксования возрастают плотность КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с., содержание в ней нафталина, нерастворимых в толуоле и хинолине веществ, увеличивается выход пека каменноугольного. Наряду с этим снижаются выходы фенолов, низкокипящих масел, метилнафталинов и др. углеводородов. КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. содержит эмульгированную воду, которая конденсируется вместе с ней из коксового газа. В воде растворены соли аммония [NH4Cl, NH4SCN, (NH4)2S, (NH4)2SO4], CO2, H2S и т.д. В КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛАс. имеются также нерастворимые в ней углеродистые вещества - фусы, представляющие собой основные часть зольного остатка. Перед переработкой КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. из нее необходимо удалить воду и растворенные соли, вызывающие коррозию оборудования, а также фусы, повышающие зольность пека и загрязняющие аппаратуру. Это достигается отстаиванием КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. в спец. хранилищах или центрифугированием. Переработка КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. состоит в разделении ее на фракции ректификацией с последующей кристаллизацией, экстракцией и повторной ректификацией полученных фракций. Процесс осуществляют на установках непрерывного действия с подогревом КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. до 380-400 °С в трубчатых печах высокой производительности (100-200 тысяч т/год) и разделением на фракции в мощных ректификац. колоннах. В промышлености применяют следующей основные системы переработки КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с.: одноколонные (рис. 1) и двухколонные атмосферные с однократным испарением сырья; многоколонные атмосферно-вакуумные с многократным подводом теплоты в ниж. часть колонн от так называемой донных продуктов, циркулирующих через трубчатые печи (рис. 2). В современной отечеств. установках, снабженных одно- или двухколонными системами, достигается сосредоточение в нафталиновой фракции 80-82% нафталина от наличия его в КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с.

Рис. 1. Одноколонная атмосферная ректификация каменноугольной смолы: 1, 2 - сборники соответственно сырой и обезвоженной смол; 3, 5 -испарители соответственно первой и второй ступеней; 4 - трубчатая печь; 6 -теплообменник; 7, 10 - соответственно фракционная и отпарная колонны; 8 -холодильники; 9 - сепаратор.

Рис. 2. Многоколонная атмосферно-вакуумная ректификация каменноугольной смолы: 1 - трубчатые печи; 2, 5 - соответственно колонна для обезвоживания смол и ее хранилище; 3 - холодильник; 4 - сепаратор; 6, 8, 9, 11, 12 - колонны соответственно для фенольной, нафталиновой, метилнафталиновой, поглотительной и антраценовой фракций; 7 - конденсатор; 10 - конденсатор-парогенератор.

В коксохимический производствах часто используют также иные системы ректификации КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с., например: двухколонные с двукратным испарением сырья и разделением одной части отгона под атм. давлением и др. части под вакуумом; двухколонные с выносными отпарными, или стриппинговыми, колоннами для поглотительной фракции и с использованием теплоты отходящих фракций для нагрева сырья; двухколонные с двукратным испарением сырья путем ввода дополнительной кол-ва теплоты при рециркуляции донных продуктов. Перспективны одноколонные вакуумные системы с отпарными колоннами для отбора фракций, одноколонные системы с применением в качестве теплоносителя пека и системы с двустадийной обработкой при высоких температуре и давлении (выход пека до 75%). Из всех содержащихся в КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. индивидуальных веществ наиболее интерес представляет нафталин. Поэтому при ректификации КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. необходимо обеспечить возможно более полное его выделение при одновременном получении остальных продуктов высокого качества, особенно электродного пека и поглотительного масла (см. ниже). Примерный выход и состав фракций, полученных при ректификации КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. на двухколонном атм. агрегате одного из коксохимический заводов СССР, приведены в таблице.

Фракции, выделенные при ректификации КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с., за исключением пека, являющегося товарным продуктом, подвергают дальнейшей переработке. Легкая фракция (легкое масло) по составу подобна сырому бензолу, поэтому их перерабатывают совместно. Фенольная фракция содержит главным образом фенолы, нафталин, гомологи бензола, а также пиридиновые и хинолиновые основания и др. После экстракции фенолов и оснований нейтральную часть фенольной фракции ректифицируют, выделяя фенольное масло, или тяжелый сольвент (см. Каменноугольные масла), и нек-рую часть нафталиновой фракции. Последнюю объединяют с основные нафталиновой фракцией (кроме нафталина содержит метилнафталины, тионафтен, индол, крезолы, ксиленолы, основания), промывают растворами кислот и щелочей для удаления фенолов и оснований и направляют на производство нафталина. Для его выделения очищенную фракцию подвергают кристаллизации при охлаждении с последующей горячим прессованием, очисткой и повторной ректификацией. Выход кристаллич. прессованного нафталина 5-8% от массы КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. Поглотительная фракция содержит преимущественно нафталин и его гомологи, аценафтен, флуорен, дибензофуран, индол, дифенил, хинолин и его производные, фенолы, сернистые и непредельные соединения, а также до 20% неидентифицированных углеводородов. Для извлечения фенолов и хинолиновых оснований эту фракцию обрабатывают растворами щелочей и кислот и применяют затем в виде поглотительного масла с целью улавливания бензола из коксового газа. Антраценовые фракции, состоящие в основном из фенантрена, антрацена, карбазола, пирена и др. многоядерных углеводородов, кристаллизуют с выделением смеси антраценового масла и сырого антрацена, который используют для получения антрацена, фенантрена и карбазола, а также техн. углерода (сажи), дубителей и красителей. Антраценовое масло применяют для приготовления др. кам.-уг. масел и выделения из него индивидуальных веществ. Примерный ассортимент основные продуктов переработки КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. на атм. трубчатых установках непрерывного действия (в % по массе): КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. - важный источник сырья для химический промышлености и др. отраслей народного хозяйства (цветной металлургии, с. х-ва, железнодорожного транспорта, дорожного стр-ва). На базе использования продуктов переработки КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. и сырого бензола в конце прошлого века возникла одна из ведущих отраслей промышлености - основной органический синтез. КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. и сейчас сохраняет свое значение как сырье для производства нафталина, крезолов и антрацена, пека и пекового кокса, масел для пропитки древесины, получения техн. углерода, пестицидов и т. п. Более 50 индивидуальных веществ КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛАс. (аро-матич. углеводороды, гетероциклический соединения и др.) используют для тонкого органического синтеза. Мировое производство КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. более 17 млн. т/год (1986); по ее выработке СССР занимает первое место в мире. Для современной условий переработки КАМЕННОУГOЛЬНАЯ СМОЛА с. характерны централизация производства, расширение ассортимента продуктов и увеличение единичной мощности технол. установоколо См. также Коксохимия.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
зеркала видеорегистраторы с монитором купить
сковорода амт германия купить
узел обвязки калорифера
опоры для скамьи

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.05.2017)