12.4. Состав прямого коксового газа и его разделение

12.4.1. Компонентный состав прямого коксового газа. Летучие про­дукты, образующие ПКГ, составляют до 15 % от массы коксуемого угля, или около 300 нм³/т шихты. В таблице 12.4 приведено содержание основных компо­нентов ПКГ.

Таблица 12.4

Компоненты	Концентрация, г/м3
Пары воды (пирогенетической и влаги шихты)	250–450
Каменноугольная смола (пары)	80–150
Арены	30–40
Аммиак	8–13
Нафталин	до 10
Сероводород	6–40
Циановодород	0,5–2,5

Крме того, в ПКГ содержатся в незначительных количествах сероугле­род CS₂, фосген COS, тиофен C₄H₄S и его гомологи, пиридин C₅H₅N и пири­ди­но­вые основания. После отделения тяжелых компонентов при разделении ПКГ остаются газообразные компоненты (Н₂, СО, СО₂ и газообразные угле­во­дороды), образующие так называемый обратный коксовый газ (ОКГ). Струк­турная схема разделения ПКГ показана на рисунке 12.2.

Q H₂SO₄ Абсорбент

Улавливание и разделение прямого коксового газа

ОКГ

ПКГ К КУС

(NH₄)₂SO₄

СБ

Рис. 12.2. Схема разделения прямого коксового газа

На схеме обозначено: Q – теплота, подводимая в процесс; H₂SO₄ – серная кислота, вводимая в процесс для перевода свободного NH₃ и всех солей аммония в устойчивый сульфат аммония.

Соотношение выходов продуктов переработки угля и прямого коксово­го газа показано в таблице 12.5.

Таблица 12.5

Выход продуктов коксования

Продукт	Выход, % масс.
Кокс	73 – 77
Каменноугольная смола	3 – 4
Сырой бензол	1 – 1,2
Сульфат аммония	1 – 1,3
Обратный коксовый газ	15 – 18

12.5. Переработка сырого бензола

Сырой бензол (СБ) представляет собой сложную комозицию соединений, в основном аренов. Усредненный состав сырого бензола дан в таблице 12.6.

Цель переработки СБ получение индивидуальных аренов путем разде­ле­ния методами ректификации и кристаллизации. Процесс переработки СБ состоит из следующих операций:

– отделение легкокипящей сероуглеродной фракции и получение бен­зол-толуол-ксилольной фракции (БТК);

– очистка фракции БТК;

– ректификация очищенной БТК с получением индивидуальных аренов.

Таблица 12.6

Классы соединений	Основные представители	Концентрация, % масс.
Арены	бензол, толуол, ксилолы, этилбензол, триметилбензол	80 – 95
Непредельные вещества	стирол, циклопентен, циклогексен, инден, кумарон	5 – 15
Сернистые соединения	сероводород, сероуглерод, тиофен, метилтиофен, диметилтиофен	0,2 – 2
Алканы и циклоалканы	циклопентан, метилциклопентан, циклогексан, гексан, гептан	0,3 – 3

Структурная схема переработки СБ приведена на рисунке 12.3.

Q H₂SO₄ H₂

Удаление фракции CS₂

Очистка БТК

Ректификация фракции БТК

Очищенная

СБ Фракция БТК фракция БТК

CS₂ примеси ксилолы С₆Н₆ С₇Н₈

о-ксилол м-ксилол п-ксилол

Рис. 12.3. Блок-схема переработки сырого бензола