Коксохім і мія, область хімії та хімічної промисловості, що займається переробкою природних палив (головним чином кам'яного вугілля) в кокс і ін. Цінні продукти методом коксування . Основними коксохімічні продуктами (крім коксу) є коксовий газ , Продукти переробки сирого бензолу, кам'яновугільної смоли і аміаку (аміачні добрива); їх повний асортимент включає близько 80 найменувань (близько 160 сортів). Ряд продуктів, подібних коксохімічним, отримують також на нафтохімічних підприємствах.
Коксування здійснюється в високопродуктивних коксових печах , Що обігріваються низькокалорійним (доменним) або висококалорійним (коксівним і ін.) Газом. Сировиною для коксування служать спеціальні сорти кам'яного вугілля, здатні спекаться (див. коксівне вугілля ). Однак з огляду на дефіцитності такого вугілля перед коксуванням зазвичай складають суміш вугілля різних сортів (шихту). У шихту можуть вводитися значні кількості самостійно не коксівного вугілля, однак з таким розрахунком, щоб сумарні властивості шихти забезпечували нормальний процес коксування. Основною властивістю, що визначає придатність шихти для коксування, є її здатність утворювати при нагріванні пластичний шар достатньої товщини, в'язкості і з необхідним ходом термічного розкладання. Перевірка якості вугілля виконується в лабораторії. Показниками служать товщина пластичного шару і усадка вугілля при коксуванні. Остання необхідна для забезпечення видачі «коксового пирога» з печі. Крім того, склад шихти регламентується за змістом золи, сірки, вологи і ряду інших домішок. Для видалення з компонентів шихти небажаних домішок вугілля попередньо збагачують і потім (для додання шихті однорідності) ретельно змішують, подрібнюють (вміст фракції 3 мм в подрібненої шихті має бути близько 95%).
Утворений при коксуванні сирої газ несе з собою (в г / м3): парів води 250-450, парів смоли 100-120, бензольних вуглеводнів 30-40, аміаку - 8-13, сірководню 5-30. Гарячий (800 ° С) газ охолоджують в газозбірнику шляхом розпилення в ньому води і потім в холодильниках (до 30-35 ° С). Конденсат поділяють на аміачну воду і кам'яновугільну смолу. Охолоджений газ засмоктується потужними газодувками і нагнітається в систему уловлювання і очищення. Тут з газу вловлюють пари сирого бензолу, що залишилася в газі більшу частину аміаку, сірководень і ціанисті сполуки. Сирий бензол, кам'яновугільну смолу і аміачну воду переробляють на товарні продукти.
Як приклад нижче наведено матеріальний баланс коксування (в%) одного з видів вугілля. Кількість сухої вугільної шихти (прихід) 100,0.
Вихід (витрата)
кокс сухий ................................................ ...
78,0
смола ................................................. ...........
3,5
бензол ................................................. ........
1,0
аміак ................................................. ........
0,3
коксовий газ сухий ....................................
16,0
пірогенетичної волога ..............................
1,2
Разом
100,0
Очищений коксовий газ, називається зворотним; використовується як паливо, а також в якості сировини для синтезу аміаку.
Супутній коксового газу і є шкідливою домішкою сірководень перетворюють в елементарну сірку або сірчану кислоту, ціанисті сполуки можна використовувати для отримання солей роданістоводородной кислоти і ін. Продуктів.
Аміак (вихід 0,3% від маси шихти), частково розчиняється у водному конденсаті і утворює аміачну воду, а частково залишається в коксовому газі, відганяють з води, повертаючи в газ, після чого вловлюють з газу і використовують для отримання головним чином сульфату амонію - азотне добриво, що містить 25,8% NH3. Для зв'язування аміаку також застосовують фосфорну кислоту і отримують аміачно-фосфорні добрива. Як рідке добриво застосовують і водні розчини аміаку, до яких додають солі калію і ін. Компоненти.
Сирий бензол являє собою википає до 180 ° С суміш ароматичних вуглеводнів. Крім того, в сирому бензолі присутній ряд ненасичених сполук неароматического характеру (наприклад, циклопентадієн). З коксового газу вуглеводні витягують промиванням в скрубберах рідким поглинювальним маслом. Після відгону від масла, разгонки на фракції, очищення і повторної ректифікації отримують чисті товарні продукти, головні з яких - бензол, толуол і ксилоли (вміст в сирому бензолі відповідно 65-70, 13-15 і 2,5-4%). Вуглеводні, що википають вище 145 ° С, випускаються під загальною назвою «сольвенти» (розчинники). З них отримують також індивідуальні сполуки, які використовуються при синтезі барвників і ін. Речовин. З ненасичених сполук, що містяться в сирому бензолі, отримують кумаронові смоли, які використовуються для виробництва лаків та фарб, лінолеуму, а також в гумової промисловості. Перспективним сировиною для органічного синтезу є також циклопентадієн.
Кам'яновугільна смола - сировина для отримання нафталіну і ін. Індивідуальних ароматичних сполук, масел спеціального призначення (поглотительное, шпалопросочувальний та ін.) І пеку, з якого виробляють, зокрема, електродний пековий кокс.
Важливими продуктами є також пірідіновиє підстави і феноли. Найбільш легкокипящая частина піридинових підстав вловлюється з аміаком, а фенолів - з сирим бензолом. Висококиплячі фракції підстав і фенолів переходять в смолу. Піридинові основи складаються в основному з піридину і його гомологів; їх загальний вихід 70-80 г на 1 m шихти. Після виділення і розгону вони широко використовуються для синтезу органічних сполук, зокрема у фармацевтичній промисловості. Вихід фенолів - близько 700 г на 1 т шихти. Після вилучення лугом і поділу на індивідуальні сполуки або групи ізомерів їх використовують для отримання фенолоформальдегідних смол і ін. Полімерів, на їх основі синтезують барвники, лікарські та парфумерні препарати, пестициди і т.д.
Літ .: Довідник коксохіміками, т. 3, М., 1966; Литвиненко М. С., Носалевич І. М., Хімічні продукти коксування для виробництва полімерних матеріалів, Хар., 1962; Коляндр Л. Я., Уловлювання і переробка хімічних продуктів коксування, 2 вид., Хар., 1962.
Д. Д. Зиков.
Схема уловлювання продуктів коксування: 1 - коксова батарея; 2 - газосборнік; 3 - газопровід; 4 - відділювач конденсату; 5 - газовий холодильник; 6 - електрофільтр (для відділення смоли); 7 - газодувки; 8 - трубопровід для відведення конденсату; 9 - відстійник; 10 - сховище смоли; 11 - сховище аміачної води; 12 - аміачна колона; 13 - підігрівач газу; 14 - сатуратор; 15 - Каплевідбійники; 16 - бензоловий скруббер; 17 - підігрівач насиченого масла; 18 - бензолова колона; 19 - холодильник для масла; СБ - сирої бензол; Г зворотний газ; Див -смола; СФ - сульфат; СВ - стічні води.
