Общая схема коксохимического производства

УГЛЕПОДГОТОВКА

ТРАНСПОРТИРОВКА

Каменные угли

марок Г,Ж,К,ОС

ОХЛАЖДЕНИЕ И РАЗДЕЛЕНИЕ

воздух угольная шихта

Q

КОКСОВАНИЕ

ТУШЕНИЕ

РАЗГОНКА

водород кокс

ОКГ ПКГ кокс на склад

РАЗГОНКА

Б КУС

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ

Фракции КУС на перера-

Индивидуальные аромати- Н₂SО₄ ботку

ческие углеводороды (NН₄)₂SО₄

ПКГ – прямой коксовый газ, СБ – сырой бензол, КУС – каменноугольная смола, ОКГ- обратный коксовый газ

Коксование углей представляет собой высокотемпературный химический процесс. Химические реакции протекают сначала в твердой фазе. По мере повышения температуры происходит образование газо-и парообразных продуктов, протекают сложные реакции внутри твердой и газовой фаз, а также происходит взаимодействие между ними. Основным фактором, определяющим протекание процесса коксования, является повышение температуры, которое необходимо для нагрева шихты до температуры сухой перегонки и проведения эндотермических реакций коксования. Коксование проводят в коксовых печах, являющихся реакторами периодического действия с косвенным нагревом, в которых теплота передается к коксуемой угольной шихте через стенку реактора. Поэтому термофизические процессы при коксовании включают:

– теплопередачу от стенки к материалу шихты;

– диффузию продуктов пиролиза через слой шихты;

– удаление этих продуктов из шихты.

Процесс коксования состоит из следующих стадий:

1. Загрузка шихты в камеру печи и разравнивание шихты штангой.

2.Коксование. Производительность коксовой печи определяется периодом коксования – временем от начала загрузки камеры до выдачи кокса, в течение которого происходят все изменения, приводящие к образованию кокса и ПКГ. Период коксования с добавкой времени на операции загрузки и выгрузки шихты называется временем оборота или оборотом печи. Газообразным топливом для обогрева коксовых печей служат ОКГ, доменный газ, их смеси. Технологический режим работы коксовых печей регулируется автоматически.6н

3.Выгрузка кокса (выдача коксового пирога) с помощью коксовыталкивателя в тушильный вагон. Коксовую батарею можно рассматривать как реактор непрерывного действия РИВ-Н, хотя каждая отдельная печь в ней работает периодически.

4. Тушение кокса. Кокс, выгружаемый из печи в коксотушильный вагон, имеет температуру 950-1100⁰С. Чтобы предотвратить его горение на воздухе и обеспечить возможность транспортировки до склада и хранение, кокс должен быть охлажден до 250-100⁰С, при которой исключается его самовозгорание. Для этого раскаленный кокс интенсивно охлаждают мокрым или сухим методом.

5. Сортировка кокса. Кокс после тушения сортируется по классам крупности на грохотах различной конструкции.

Летучие продукты, выделяющиеся при коксовании и образующие прямой коксовый газ (ПКГ) составляют до 15% от массы коксуемой шихты. В состав ПКГ входят пирогенетическая вода, смесь высококипящих соединений. В цехе улавливания и разделения из ПКГ извлекаются основные компоненты не в виде индивидуальных химических соединений, а в виде их смесей. Выход продуктов коксования зависит от степени углефикации, насыпной плотности и др. факторов.

Переработка продуктов коксования.

Сырой бензол – это сложная смесь соединений, основными компонентами которой является бензол и его гомологи. Цель переработки СБ – получение индивидуальных ароматических углеводородов путем разделения смеси составляющих СБ веществ на отдельные компоненты. Процесс переработки СБ включает следующие стадии

– отделение легкокипящей сероуглеродной фракции и получение бензольно-толуольно - ксилольной фракции (БТК);

– очистка фракции БТК;

– ректификация очищенной фракции БТК и получение индивидуальных ароматических углеводородов.

Каменноугольная смола – смесь веществ, включающая в состав несколько сот органических соединений. Процесс переработки КУС состоит из следующих операций:

– обезвоживание, обессоливание и обеззоливание смолы;

– ректификация с отбором фракций смолы;

– переработка фракций и их очистка от фенолов и пиридиновых оснований;

– получение чистых индивидуальных соединений.