Пост опубликован: 10.08.2012

Деструктивная гидрогенизация угля

Деструктивная гидрогенизация производится с целью получения из твердого или тяжелого жидкого топлива легкого жидкого топлива — бензина и керосина. По своему химизму это очень сложный процесс, при котором одновременно происходит расщепление (деструкция) высокомолекулярных соединений (макромолекул угля) с образованием более простых предельных и непредельных углеводородов и осколков и присоединение водорода к осколкам — по месту двойных связей и к ароматическим углеводородам. Происходит также деполимеризация и другие процессы.
Присоединение водорода (гидрогенизация) сопровождается уменьшением объема и выделением тепла. Протеканию реакций гидрогенизации способствует повышение давления и отвод тепла реакций.
Обычно гидрогенизацию углей проводят при давлении 2000-7000 нсм2 и температуре 380- 490° С. Для ускорения реакции применяют катализаторы — окислы и сульфиды железа, вольфрама, молибдена с различными активаторами.
Из-за сложности процесса гидрогенизации процесс получения из угля легкого топлива — бензина и керосина — осуществляется в две ступени — в жидкой и паровой фазе. Наиболее пригодны для гидрогенизации молодые каменные и бурые угли, содержащие значительное количество водорода. Лучшими считаются угли, у которых соотношение между углеродом и водородом не больше 16-17. Вредными примесями являются сера, влага и зола. Допустимое содержание влаги 1-2%, золы 5-6%, содержание серы должно быть минимальным. Во избежание большого расхода водорода не подвергают гидрогенизации топливо, богатое кислородом (например, древесину).
Технология процесса гидрогенизации заключается в следующем. Тонко измельченный уголь (до 1 мм) с нужной зольностью перемешивают с катализатором, чаще всего окислами железа, подсушивают и тщательно перетирают в пестовой мельнице с маслом, которое получается при разделении продуктов гидрогенизации. Содержание угля в пасте должно составлять 40- 50%. Пасту подают в установку для гидрогенизации пестовым насосом под нужным давлением; туда же компрессорами 2 и 3 подается свежий и циркулирующий водород. Смесь предварительно подогревается в теплообменнике 4 за счет тепла
Идущих из колонны гидрогенизации паров и газов, а затем в трубчатой печи 5 до 440°С и поступает в колонну гидрогенизации 6, где за счет тепла реакции температура повышается до 480°. После этого продукты реакции разделяются в сепараторе верхней части которого уходят пары и газы, а из нижней — шлам.
Парогазовая смесь охлаждается в теплообменнике 4 и водяном холодильнике 8 до 50° С и разделяется 9. После снятия давления конденсат перегоняют, получая «широкую фракцию» (300-350°) и тяжелое масло. Широкая фракция после извлечения из нее фенолов поступает во вторую ступень гидрогенизации. Шлам, отделенный в сепараторе 7, центрифугированием разделяют на тяжелое масло и твердый Истаток, который подвергают полукоксованию. В результате образуются тяжелое масло и фракция, которую присоединяют к широкой. Зольные остатки используются как топливо. Тяжелые масла идут на приготовление пасты. Газы, отделенные в сепараторе 9, после абсорбции углеводородов в скруббере 10 маслами под давлением возвращаются в процесс с помощью циркуляционного насоса 3.
Гидрогенизацию во второй ступени проводят чаще всего в присутствии WSo под давлением 3000 нсм2 при 360-445° С. Из полученного продукта гидрирования выделяют бензин и керосин или дизельное топливо. В топливе, полученном гидрогенизацией, нет непредельных углеводородов, а сера находится в виде сероводорода, легко удаляемого при промывке щелочью, а затем водой. Деструктивная гидрогенизация осуществляется в колоннах, изготовленных из легированных сталей, содержащих хром, никель, молибден. Толщина стенок — до 200.л и высота до 18 м и диаметр 1 м. В колоннах для гидрогенизации в паровой фазе катализатор помещают на сетчатые полки.
Выход бензина может достигать 50-53% на горючую массу угля.

/> />

Читайте так же:

    Комментарии запрещены.