13 Слайд

Гідрогенізація. Гідрогенізація вугілля – перетворення високомолекулярних речовин органічної маси вугілля (ОМВ) під дією водню на рідкі й газоподібні продукти при 400-500 °С у присутності різних речовин-органічних розчинників, каталізаторів і т.п.

Для гідрогенізації вугілля застосовують неокиснене буре і малометаморфізоване кам'яне вугілля. Вміст мінеральної частини в них не повинен перевищувати 5-6%, відношення С : Н - 16, вихід летких речовин повинен бути більшим за 35%, вміст петрографічних компонентів групи вітриніту й ліптиніту - більш ніж 80%. Високозольне вугілля необхідно попередньо піддавати збагаченню.

Для підвищення реакційно здатної поверхні вугілля подрібнюють до крупності менше 0,1 мм, часто об'єднуючи цей процес із сушкою. Кращі результати досягаються при вібропомолі й подрібненні у дезінтеграторі. Зовнішня питома поверхня при цьому зростає в 20-30 разів, об'єм перехідних пор – в 5-10 разів. Відбувається механохімічна активація поверхні, у результаті чого підвищується реакційна здатність вугілля.

Важливе місце займає сушка. Волога, що заповнює пори, перешкоджаючи проникненню у вугільну речовину реагентів, виділяється в ході процесу в реакційній зоні, знижуючи парціальний тиск Н₂, а також збільшує кількість стічних вод.

Вугілля сушать до залишкового вмісту вологи 1,5%, використовуючи трубчаті парові сушарки, вихрові камери, труби-сушарки, у яких теплоносієм служать гарячі топкові гази з мінімальним вмістом О2 (0,1-0,2%), щоб вугілля не піддавалося окисненню. Щоб уникнути зниження реакційної здатності вугілля не нагрівають вище ніж 150-200 °С.

Гідрогенізацію здійснюють у трьох або чотирьох послідовно розташованих циліндричних пустотілих реакторах. Тривалість гідрогенізації вугілля, як правило, визначається об'ємною швидкістю подачі вуглемасляної пасти в реакційну систему. Ця швидкість залежить від типу вугілля, пастоутворювача, каталізатора, температури й тиску процесу. Оптимальна об'ємна швидкість підбирається емпірично й становить, як правило, 0,8-1,4 т на 1 м3 реакційного об'єму за годину (розробляються процеси з вищою об'ємною швидкістю).

Продукти реакції розділяють у сепараторі на парогазову суміш і важкий залишок - шлам. З першого потоку виділяють рідкі продукти (масло, воду) і газ, який після відділення насичених вуглеводнів (С 1- С 4), NH3, H2S, CO2 і С, Н2O збагачують 95-97%-ним Н2 і повертають у процес. Шлам розділяють на рідкі продукти й твердий залишок. Рідкі продукти після видалення води піддають дистиляції на фракцію з температурою кипіння до 325-400 °С і залишок, що повертають у процес для приготування пасти. У зв'язку зі складною будовою ОМВ, різною реакційною здатністю її фрагментів кінцеві рідкі продукти містять багато компонентів, переважно моно- і біциклічні ароматичні й гетероцикліні сполуки з домішками парафінових і нафтенових вуглеводнів, а також феноли, піридинові основи й інші речовини, які можуть бути виділені.

Газифікація. При високотемпературній обробці твердого палива в середовищі кисню повітря, водяної пари, діоксиду вуглецю і водню органічні складники палива повністю перетворюються в газоподібні продукти. Сьогодні освоєні різні модифікації промислових процесів газифікації вугілля, найпоширенішими з яких є технології Лургі (стаціонарний шар грудкового вугілля), Вінклера (киплячий шар вугільних частинок), Копперс-Тотцека (пиловугільний потік), Тексако (водновугільна суспензія). Ефективність процесів газифікації може істотно підвищуватися при використанні відповідних каталізаторів, що дозволяють знижувати температуру при збереженні високої швидкості процесу й регулювати склад продуктів.

Наталка – Полтавка))))))))) 14 слайд

Продукти згоряння вугілля. З кам'яновугільної смоли, вихід якої невисокий (до 4 %), фракціонуванням добувають велику кількість цінних орга­нічних речовин: бензен і його гомологи, фенол, нафтален, антрацен та інші важливі продукти, які знахо­дять застосування у виробництві вітамінів, духмяних речовин, стимуляторів росту рослин, гербіцидів, барвників тощо.

Коксовий газ після очищення у своєму складі містить 60 % водню, 25 % метане, 5 % оксиду вуглецю (II), 2 % етилену, 4 % азоту, 2 % оксиду вуглецю (IV), 2 % – інших газів. Він використовується як паливо в промисловості, а також як хімічна сировина. З коксового газу, наприклад, виділяють водень для різних синтезів.

Продукти переробки горючих сланців – це сировина для отримання: сірки; оліфи; фарб; отрутохімікатів; фенолів; пластифікаторів; дубителів; клейових речовин; іхтіолу; препаратів для боротьби з ерозією ґрунтів, бур’янами та інших цілей хімічної промисловості.

У багатьох країнах світу, наприклад, США, горючі сланці розглядаються переважно як потенційна сировина для одержання синтетичної нафти й газу шляхом підземної газифікації з використанням енергії ядерних вибухів для створення величезної підземної порожнини, заповненої зруйнованою сланцевою породою, що полегшує процес газифікації. Горючі сланці при сухій перегонці дають значну кількість смоли, близької за складом до нафти.

Ксеня))))))))))))))))) 15 слайд

Нафта – горюча корисна копалина, складна суміш вуглеводнів різних класів з невеликою кількістю органічних оксигено-, сульфур- і нітрогеновмісних сполук, що являє собою густу маслянисту рідину.