47.Гидропиролиз.

Гидропиролиз представляетсобой коксование угля в среде водорода. В этом процессе на стадии выделения летучих веществ протекают реакции между образующимися свободными радикалами и водородом, что позволяет сдвинуть равновесие между основными, характерными для пиролиза реакциями—полимеризацией и крекингом — в сторону последнего. В процессе гидропиролиза при температурах выше 500°С и давлении около 14 МПа может быть превращено в жидкие продукты свыше 70% угля, остальная часть угля превращается в газообразные углеводороды, которые могут служить источником получения водорода. Однако использование водорода под высоким давлением существенно повышает затраты на процесс по сравнению с , обычным пиролизом.

48.Жидкофазная гидрогенизация углей.

При жидкофазной гидрогенизации углей в температурном интервале 300—500 °С происходит разрушение сложной матрицы угля, сопровождающееся разрывом химических связей и образованием активных свободных радикалов. Последние, при взаимодействий с водородом, образуют молекулы меньшего размера, чем исходные макромолекулы. Водород, необходимый для стабилизации радикалов, частично обеспечивается за счет применения растворителей — доноров водорода. Это соединения, которые, взаимодействуя с углем при высоких температурах дегидрируются, а выделяющийся при этом атомарный водород присоединяется к продуктам деструкции угля.

49.Сырье для гидрогенизационной переработки.

На основе многочисленных исследований установлено, что для гидрогенизационнои переработки предпочтительны каменные угли невысоких стадий метаморфизма и бурые угли. Эти угли должны содержать 65—86% (мас.) углерода, более 5% (мас.) водорода и не менее 30% (мас.) летучих веществ в расчете на органическую массу. Содержание золы в них не должно превышать 10% (мас), так как высокая зольность отрицательно сказывается на материальном балансе процесса и затрудняет эксплуатацию оборудования. Бурые угли легко подвергаются ожижению, но в них, как правило, содержится много кислорода (до 30% на органическую массу угля), на удаление которого требуется значительный расход водорода. В то же время содержание в них азота, для удаления которого также требуется водород, ниже, чем в каменных углях.

50.Термическое растворение.

Термическое растворение представляет собой мягкую форму химического преобразования угля. При взаимодействии с растворителем-донором водорода часть органического вещества угля переходит в раствор и после отделения твердого остатка обычно представляет собой высокопящий экстракт угля, освобожденный от минеральных веществ, серо-, кислород- и азотсодержащих соединений и других нежелательных примесей. Для повышения степени конверсии угля в раствор может подаваться водород. В зависимости от типа исходного угля, растворителя, условий процесса методом термического растворения могут быть получны продукты различного назначения.

51.Растворители – доноры водорода.

Водород, необходимый для стабилизации радикалов, частично обеспечивается за счет применения растворителей — доноров водорода. Это соединения, которые, взаимодействуя с углем при высоких температурах дегидрируются, а выделяющийся при этом атомарный водород присоединяется к продуктам деструкции угля. Растворитель-донор водорода является также пастообразователем. Чтобы находиться в условиях гидрогенизационного процесса в жидкой фазе, он должен иметь температуру кипения выше 260 °С. Хорошими водородно-донорными свойствами-обладают конденсированные ароматические соединения, прежде всего тетралин. Более высококипящие соединения этой группы (нафталин и крезол) менее активны, но смесь равных частей тетралина и крезола обладает более высокой донорной способностью, чем каждый компонент в отдельности.

На практике наибольшее распространение в качестве растворителей-доноров водорода получили не индивидуальные вещества, а дистиллятные фракции продуктов ожижения угля с высоким содержанием конденсированных ароматических соединений. Вредными примесями в растворителях являются полярные соединения, например, фенолы, а также асфальтены, содержание которых не должно превышать 10—15%. Для поддержания донорных свойств циркулирующий растворитель подвергается гидрированию. С помощью растворителя обычно удается «передать» углю не более 1,5% (мае.) водорода.