20 Отынның құрлыын өзгертіп өндеу процестерінің термодинамикалық мүмкіндігін сипатаңыз

Отынның құрамдас бөліктерін қолданудың тиімділігін арттырудың негізгі

энерготехнологиялықжүйесіотынкотельдікотындыжанаралдында

анықталғанжағдайдажоғарыколориялы газ жәнебағалысұйықотыналынументермиялықөңдеуге түсетін схема.Көптеген елдерде қазіргі кезде тас көмірдің қорлары жеткілікті, керісінше мұнай және газ қорларын үнемдеу есебінен, көмірді және сланецтарды қайта өңдеу өндіріс технол-ры жүргізді. Мысалы: США,Германия, Япония және т.б. елдердесинтетикалықсұйықотындар мен33

синтетикалық газтәріздес отынды өндіретін технологиялық процестер, яғни

өндіріс орындары жұмыс істейді. Табиғи газдың негізгі құрамы бұл метан – СН4, метанды синтетикалық жолмен өндіру үшін табиғи арзан көміртегімен алмастырамыз. Осы мақсаттатаскөмірдіаламыз.

Газгенераторда – 2 көмір ауа берілмей өңдеуге түседі, нәтижесінде тас көмірлі газ алынады, өнімжоғары жану жылуына ие, бірақ бұл газды тасымалдау қиынға түседі, сондықтан да көмірді өндіретін жердегі өндірістер

мен тұрмыстық шаруашылықта қолданылады.

4.Қазіргі заманғы техникалық процестерде көмір қайта өңдеуге ауаның, су

буының және оттегінің қатысуымен түседі. Көмірді газдандыру кезінде ауамен үрлеу нәтижесінде энергетикалық газ түзіледі. Алынған газ төмен жану жылуына ие, газ өндіретін өндіріске жақын орналасқан электростанцияда қолданылады. Келесі процесте су және оттегі қатысында түзілетін газ жоғары сапалы болады, одан әрі өңдеу нәтижесінде жоғары жану жылуына ие метанды алуға болады. Бұл генераторлардың газ құрамында көп мөлшерде көмірсутек оксид – СО және азот – N2 сондықтан да газ реакторда тазалауды қажет етеді.

Тазалау процесінде газ құрамынан көмірқышқыл газы – СО2, күкіртсутегі Н2S айырылады. Қалған газ құрамында негізінен Н2, СО, СН4 және су Н2О тұрады, келесі каталитикалық метализациялау тәсілінде СО мен Н2 реакцияға түсу нәтижесінде метан СН4 түзіледі. США-да көмірді газофикациялау процесі жер астында жүргізіледі. Ол үшін жер астындағы көмір қабаты барлығы анықталған соң, бұрғылау арқылы көмір қабатына ауа жіберіліп отырып, өртейді. Тұтанған көмір қабатына ауаны үздіксіз жіберу арқылы, жану процесін жүргіземіз. Егерде ауаны таза оттегімен су буымен ауыстыратын болсақ, онда жоғары сапалы газ аламыз. Қазіргі газ генераторының өнімділігі – 8,5-тен 48,1 мың м3/сағ жетеді.

Синтетикалық сұйық отын өндірісінде көмірді сұйылту тәсілі Фишер – Тропша әдісінде іске асырады. Тәсілдің маңыздылығы көмірді газофикациялау жұмысынан соң, өндірілген өнім одан әрі каталитикалық конверсияға ұшырайды. Синтетикалық газдардан тиесілі катализаторды пайдалана отырып әртүрлі көмірсутектердің қоспаларын алуға болады. Өндірістегі әрбір қондырғыға энерготасымалдауыш ретінде газ, мұнай электр энергиясы, өзара алмастырғыштар түрлері қала бермек. Синтетикалық газ және синтетикалық мұнай өнімдерін өндіруде экономикалық жағынан өте тиімді.

Көмірді газофикациялау тәсілінде алынған соңғы өнімнің өзіндік құны, басқа тәсілдер мен өндірілген газдармен салыстырғанда артықшылығын көрсетеді. Күнделікті тұрмыс үй-ғимараттарында жылыту кезінде электр жылытуды қолданудан, синтетикалық газбен жылыту өте тиімді.

Кокс (нем. koks) – көмірді немесе мұнайлы шикізаттарды кокстеу арқылы алынатын жасанды қатты отын. Тас көмір Коксін пайдалану 18 ғ-дан белгілі. Алғаш рет Кокспен шойын балқыту 1735 жылы Ұлыбританияда іске асырылды, ал алғашқы жабық камералы Кокс пештері 19 ғасырдың 30-жылдарында өндіріске енгізілді. Тас көмірді кокстеудің кең тараған әдісі – 3 мм-ге дейін ұсақталған тас көмір түйірлерін 900 – 1050°С-та ауасыз қыздыру арқылы алу. Ал мұнай қалдықтарынан Коксті ауа қатыстырмай жабық ыдыста 4 – 5 атмосфералық қысымда және 450 – 500°С температурада қыздырып өңдеу арқылы алады. Өндірісте процесс екі тәсілмен жүргізіледі: қыздырылмайтын реакторларда баяу кокстеу және көлденең орнатылған қыздырылған кубты қондырғыларда кокстеу. Кокс алуға жарамды мұнайлы қалдықтарға: айдау қондырғыларынан шыққан мазут пен гудрон, термиялық крекинг қалдықтары, пиролиз шайыры, катализдік крекингтің ауыр газойльдері және мұнай-битумды жыныстар жатады. Кокстің тығыздығы 1,4–1,5 г/см3, оның құрамындағы көміртектің мөлшері 96%-ке жетеді. Коксте сондай-ақ, күкірт және металдар жинақталады. Құрамындағы күкірттің мөлшері бойынша Кокс аз күкіртті (1,5%-ке дейін), күкіртті (1,5 – 4,0%) және көп күкіртті (4%-тен көп) болып бөлінеді. Кокс металлургияда тотықсыздандырғыш және отын ретінде,электродтар, алюминий, фосфор, кремний, ферроқұймалар, т.б. материалдар өндірісінде, авиация және ракета техникасында, электр жәнерадиотехникада, ядролық энергетикада кең қолданылады. Қазақстанда Кокс Испат-Кармет бірлескен кәсіпорнында (бұрынғы Қарағанды металлургиялық комбинаты) өндіріледі.^[1]