29. Жидкофазная гидрогенизация угля. Технология деструктивной гидрогенизации.

Первой ступенью технологии гидрогенизации твёрдого топлива является жидкофазная гидрогенизация. Она осуществляется при температуре 400-500°С, давлении водорода 10-70 Па в присутствии серостойких катализаторов и растворителя. Последним могут служить жидкие продукты, образующиеся в самом процессе. Технологическая схема жидкофазной гидрогенизации твёрдого топлива включает основные узлы: приготовление топливно-масляной пасты, гидрогенизацию пасты, переработку продуктов процесса. Жидкие продукты первой стадии перерабатываются в последующих ступенях процесса путём парофазной гидрогенизации методами, применяемыми в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (гидроочистка, гидрокрекинг, риформинг).

Гидрогенизация деструктивная, переработка бедных водородом низкосортных топлив (каменных углей, сланцев, каменноугольной смолы, мазутов) с целью превращения их в обогащенные водородом топлива и масла или в сырьё, пригодное для дальнейшей переработки. Гидрогенизациюдеструктивную проводят при 400—560°С и давлении H₂ 20—70 Мн/м² (200—700 кгс/см²) в присутствии катализаторов, содержащих железо, молибден, никель или вольфрам, в две или три стадии в зависимости от характера перерабатываемого сырья. При этом основными реакциями являются гидрирование (см. Гидрогенизация) — присоединение водорода к ароматическим и непредельным углеводородам и гетероциклическим соединениям, и деструктивное гидрирование, т. е. реакция расщепления молекул сырья с присоединением к ним водорода. В результате образуются продукты более лёгкие, чем исходное сырьё, и с большим содержанием водорода. Гидрогенизация деструктивная в такой форме впервые была применена в начале 20 в. в Германии (Ф. Бергиус) для переработки угля. Ввиду большого расхода водорода, сложного технологического оформления процесса гидрогенизации деструктивной в таком варианте в послевоенный период развития не получила. В настоящее время широко применяют др. вариант гидрогенизации деструктивной, т. н. гидрокрекинг, при давлении H₂ 3—10 Мн/м² (30—100 кгс/см²) в присутствии катализаторов, приводящий к достаточно глубокому превращению сырья при меньшем расходе водорода (1—3% на сырьё). Значениегидрогенизации деструктивной возросло в связи с вовлечением в переработку тяжёлых смолистых нефтей с высоким содержанием серы.

Разновидностью процесса гидрогенизации деструктивной является гидрогенолиз, применяемый для получения незамещённых ароматических углеводородов из алкилзамещённых, например бензола из толуола и т.п., проводимый при 800°С (без катализатора) или при 620—650°С (скатализатором) под давлением H₂ 6,5—10 Мн/м² (65—100 кгс/см²). Промежуточным процессом между гидрогенизацией деструктивной и недеструктивным гидрированием является гидрогенизационная очистка топлив — гидроочистка.

30. Газофазная гидрогенизация угля. Аппаратурное оформление.

Ответ на вопрос 28.