44.История технологии ожижения твердых топлив.

Проблема получения синтетического жидкого топлива возникла еще в начале XX века в связи с отсутствием в некоторых промышленно развитых регионах значительных нефтяных месторождений на фоне резко возрастающей потребности в моторных топливах. Впервые процесс получения моторных топлив из измельченного угля и смолы коксования путем ожижения под давлением водорода 200 атм и при температуре около 500 °С был предложен Ф. Бергиусом в 1913 году. В 1927 г.- первая промышленная установка каталитической гидрогенизации угля. В 1935 г. предприятие по гидрогенизации угля было сооружено в Англии, а в США работы проводились на крупной опытной установке в период 1949—1953 гг. В Советском Союзе исследования были начаты Н. М. Караваевым и И. Б. Рапопортом в 1929 г. В 1937 г. был введен в эксплуатацию первый в нашей стране завод по гидрогенизационной переработке бурых углей в г. Харькове. В настоящее время (с 1957 г.) промышленная технология получения жидких углеводородных топлив из угля действует только в ЮАР, в США- малын опытные установки, в России — лишь пилотная установка.

45.Пиролиз (полукоксование) и гидрогенизационное ожижение.

Пиролиз — разложение органического вещества угля путем его нагревания в отсутствие воздуха и других окислителей, сопровождающееся перераспределением водорода между образующимися летучими (газообразными и жидкими) продуктами и углеродистым твердым остатком. В настоящее время пиролизом получают в промышленных масштабах кокс и различные производные каменноугольной смолы.

Гидрогенизационная переработка угля — наиболее универсальный метод прямого ожижения. В результате процесса происходит растворение органической массы угля и насыщение ее водородом в степени, зависящей от назначения целевых продуктов. Производство товарных моторных топлив обеспечивается за счет переработки получаемых на первой (жидкофазной) стадии жидких продуктов методами парофазной гидрогенизации.

46.Основные продукты пиролиза.

При пиролизе углей, как правило, получают четыре основных продукта: кокс или полукокс, смолу, состоящую преимущественно из сложных жидких углеводородов, газы и подсмольную воду. Их соотношения определяются условиями ведения процесса.

Смолы, образующиеся из каменных углей при температурах ниже 700 °С, представляют собой относительно подвижную темно-коричневую маслянистую жидкость, содержащую фенолы, пиридиновые основания, парафины и олефины. Смолы, получаемые при пиролизе бурых углей, могут содержать до 10% твердых парафинов, что обусловливает их застывание уже при температурах 6-8°С. Тяжелые смолы пиролиза (процесс при температуре выше 700°С) - это битумоподобные вязкие смеси, содержащие большую долю поликонденсированных ароматических углеводородов. Они обычно нестабильны и при повторном нагревании полимеризу-ются. Легкая часть смолы состоит преимущественно из бензола, толуола и ксилолов. В составе смол пиролиза обычно присутствуют в значительных количествах серо-, азот- и кислородсодержащие соединения. Для пиролиза характерно следующее: высокий выход полукокса (утилизация может стать ключевым фактором при при определении маштабов внедрения процесса); в полученных смолах пиролиза содержатся около 35% (мас.) фенолов и значительные количества асфальтенов и осмоляющихся веществ, т.е. требуется специальная очистка.