Продукты полукоксования — полукокс, смола и газ.
Полукокс — слабо спекшийся хрупкий продукт, содержащий до 10% летучих веществ, обладающий высокой реакционной способностью и большой зольностью. Применяют как местное энергетическое топливо и как составляющую шихты для коксования. Смола, в особенности сланцевая, служит источником получения моторных топлив, растворителей и самых разнообразных органических мономеров, выделяемых прямой перегонкой смолы. В перспективе полукоксование может стать одним из головных процессов комплексной энерготехнологической переработки твердых горючих ископаемых. Газификация. Газификация угля одна из старейших промышленных технологий. Согласно истории первое сообщение о получении горючего газа из древесного угля сделал в 1609 г. Джон Ван Хельмонт из Брюсселя. Первый патент на способ газификации угля был выдан 1788 г. Роберту Гарднеру. А в 1792 году инженер Вильяи Мэрдок, работавший у знаменитого изобретателя парового двигателя Джеймса Уатта, изготовил первый газификатор и начал использовать угольный газ для освещения. В 1807 году в Лондоне и 1815 году в Балтиморе (США) на улицах зажглись первые газовые фонари. Уже через 10-20 лет многие крупные города Европы и Америки имели газовое освещение. Но наивысшего рассвета технология газификации достигла к середине 20 века. В 1925 году только в США 12 тысяч установок перерабатывали в газ до 25 млн.т. угля в год. В СССР в конце 1950-х годов производилось около 35 млрд. м3 газа из угля. В последнее время газификация твердого топлива приобретает особое значение как источник энергии и химического сырья. Газификации могут быть подвергнуты любые виды твердого топлива — торф, низкосортные угли, сланцы, полукокс, отходы лесоразработок и др. При газификации, проводимой в реакторах, называемых газогенераторами, органическая масса топлива превращается в генераторные газы. Твердый остаток газификации (шлак) представляет собой минеральную часть топлива, т. е. золу. В зависимости от назначения генераторного газа применяют различные виды дутья и получают газ заданного состава. Представляет интерес возрождение идеи Д. И. Менделеева о подземной бесшахтной газификации каменных углей, когда газификация протекает в подземном газогенераторе без извлечения топлива на поверхность, т. е. без трудоемких горных работ. Метод заключается в том, что с поверхности земли к угольному пласту бурятся скважины на расстоянии 25— 30 м друг от друга, после чего забои этих скважин соединяются каналом газификации по угольному пласту. Одна скважина предназначена для подвода дутья, а другие — для отвода образующихся газов. Деструктивная гидрогенизация — это метод прямого получения искусственного жидкого топлива — заменителя нефтепродуктов — из бурых и каменных углей, сланцев и других видов твердого топлива. Исследования по получению синтетического топлива из угля были начаты в Германии еще до Первой мировой войны. В 1913 году германский химик Фридрих Бергиус разработал новый способ получения жидкого моторного топлива путем деструктивной гидрогенизации угля и тяжелых масел. Процесс термического растворения угля осуществлялся в присутствии катализатора в водородной среде при температуре 320–420 °С и давлении 5–15 МПа. Конечным продуктом процесса было высококачественное жидкое топливо. За открытие этого метода, получившего впоследствии название «бергинизация», Фридрих Бергиус получили Нобелевскую премию в области химии. Сырьем служат каменные и бурые угли, содержащие в своей массе минимум серы, азота, кислорода, но максимум водорода. Угли подготавливают: · дробят, · измельчают, · обогащают · и сушат. Тонко измельченный угольный порошок смешивают с тяжелым маслом. Полученную массу нагревают в автоклавах под давлением в присутствии водорода и катализаторов, содержащих железо, молибден, никель или вольфрам. В этих условиях уголь насыщается водородом — гидрогенизуется. Одновременно с гидрогенизацией происходит расщепление (деструкция) больших молекул, составляющих уголь, в смесь жидких и газообразных веществ с меньшим молекулярным весом. В результате образуются углеводороды, аналогичные молекулам веществ, составляющих нефть. В зависимости от степени гидрирования можно получить бензин, керосин, дизельное топливо и другие вещества.
|