книги из ГПНТБ / Литвиненко, М. С. Химические продукты коксования (производство и использование)

применяется для лабораторных работ и научных исследова­ ний.

Имеются данные о выработке небольших опытных пар­

В последнее время появились сообщения о получении в

вая установка по производству псевдокумола производи­ тельностью 23 тыс. т в год [213]. Д о этого в США выпуска­ ли всего лишь по 400—800 т в год псевдокумола [182]. Зна­ чительная часть мезитилена первой промышленной партии была экспортирована для производства красителей", осталь­ ное количество использовано внутри страны" для изготовле­ ния стабилизаторов пластических масс.

Всравнительно небольших промышленных количествах

получается в США также дуррл из фракции Q 0 бензина риформинга путем сочетания процессов ректификации и кристаллизации [213].

ВЯпонии выпускается в ограниченных количествах псевдокумол для получения тримеллитовой кислоты и дурол, идущий на получение пиромеллитового диангидрида. Мезитилен для производства мезидина и тримезиновой ки­ слоты Япония импортирует [219].

Несмотря на то что в настоящее время промышленное производство индивидуальных полиметилбензолов только начинает развиваться, перспективная ценность этих про-, дуктов для органического синтеза несомненна. На основе псевдокумола, мезитилена и дурола могут быть получены продукты высокого качества с использованием их в произ­ водстве пластических масс, поверхностных покрытий и син­ тетических волокон.

Основной метод переработки индивидуальных полиметил­

Впоследние годы выявляются новые области исполь­ зования полиметилбензолов, разрабатываются технологи­ ческие схемы производства псевдокумола и дурола, триме­ ллитовой кислоты и пиромеллитового диангидрида на ос­ нове нефтехимических продуктов [188].

Всвязи с развитием процесса каталитического риформинга появились неограниченные возможности получения выс-

142

ших ароматических углеводородов из нефтяного сырья. По­ этому в перспективе ведущая роль в организации произ­ водства индивидуальных полиметилбензолов будет принад­ лежать нефтехимической промышленности. Ресурсы этих продуктов в коксохимической промышленности, ограни­ ченные содержанием их в сольвенте, будут иметь, по-види­ мому, лишь вспомогательное значение.

Благодаря широким возможностям использования ,в различных отраслях народного хозяйства и, в первую оче­ редь, в связи с развитием промышленности полимеров и рас­ ширением областей применения синтетических смол в строительной технике, инден-кумароновые смолы заняли важное место в ассортименте коксохимических продуктов. Следует, однако, отметить, что промышленное производст­ во инден-кумароновых смол, главным поставщиком которых является до последнего времени коксохимическая промыш­ ленность, отстает от растущей потребности народного хо­ зяйства в этих продуктах. С 1975 г. потребность в инденкумароновых смолах в нашей стране будет превышать ожи­ даемое производство в 2,2 раза. Наряду со значительным увеличением потребности в текущем пятилетии изменится контингент потребителей смол. На первое место в структуре потребления выдвинется строительная индустрия, органи­ зующая на базе инден-кумароновых смол и дешевыхсор­ тов асбеста крупное производство асбесто-смоляных пли­ ток. Тысячи тонн инден-кумароновых. смол, будут исполь­ зованы в резинотехнической и шинной промышленности, для производства лакокрасочной продукции, пластобетона, линолеума, искусственной кожи, в производстве водоне­ проницаемой бумаги и тканей, клеющих средств, изо­ ляционной ленты и т. п.

Масштабы производства инден-кумароновых смол в за­ рубежной промышленности можно видеть на примере вы­ работки их в США из коксохимического и нефтехимического сырья (табл. 68).

143

образующих веществ тяжелого бензола путем их сополимеризации в присутствии полимеризующих катализаторов с последующей отпаркой несполимеризовавшихся веществ. Полимеризация может происходить под влиянием различ­ ных катализаторов: серной кислоты, хлористого алюминия,

динения, которые при сернокислотной очистке фракций сполимеризовались с тиофеном и частично друг с другом. Кубовые остатки представляют собой в основном продукты полимеризации непредельных соединений, а также сополимеризации последних с бензольными углеводородами и тио­ феном и его гомологами, образовавшиеся при сернокислот­ ной очистке.

Переработка кубовых остатков заключается в дистилля-

144

ции, при которой последовательно отбирают легкое, нафта­ линовое и тяжелое масла, а в виде остатка получают поли­ мерные смолы. Поскольку основными представителями не­ предельных соединений во фракции Б Т К С являются стирол с гомологами и инден, то эти Смолы иногда называют сти­ рол ьно-инденовыми.

Минеральные примеси, содержащиеся в кубовых остат­ ках, почти полностью переходят в смолы. В связи с этим одним из наиболее сложных вопросов, связанных с произ-

водства темных инден-кумароновых смол могут явиться по­ лимеры бензольного отделения. Полимеры, получаемые в бензольных отделениях при регенерации каменноугольного поглотительного масла, до настоящего времени не находят применения и являются отходами коксохимического про­ изводства. Между тем исследования показывают, что из полимеров получаются смолы, которые могут найти приме­ нение в качестве мягчителей резиновых смесей [561.

Характеристика инден-кумароновых смол. Качество ин­ ден-кумароновых смол определяется окраской и темпера­ турой размягчения. Установлены также нормы на кислот­ ность и щелочность, зольность и содержание в смолах влаги. В зависимости от области применения могут допол­ нительно предъявляться требования на совместимость с

Г л а в а V

ПРОДУКТЫ ПЕРЕРАБОТКИ КАМЕННОУГОЛЬНОЙ СМОЛЫ

Каменноугольная смола является важным источником сырья для химической промышленности и других отраслей народного хозяйства. Органический синтез, как одна из ведущих отраслей промышленности, возник в свое время на основе использования широкого ассортимента продуктов переработки каменноугольных смолы и сырого бензола. В настоящее время каменноугольная смола сохраняет свое

сел для пропитки древесины,-получения сажи, выработки ядохимикатов, поглощения бензола и пр. Свыше 50 инди­ видуальных веществ каменноугольной смолы (ароматиче­ ские углеводороды, гетероциклические соединения и др.) используются для тонкого органического синтеза.

Мировое производство каменноугольной смолы состав­ ляет в настоящее время около 16 млн. т в год [185]. Оте­ чественная коксохимическая промышленность занимает по выработке каменноугольной смолы второе место в мире. Рост производства каменноугольной смолы в коксохимиче­

1. СОСТАВ КАМЕННОУГОЛЬНОЙ СМОЛЫ

Каменноугольная смола представляет собой сложную смесь органических соединений, преимущественно аромати­ ческого ряда. Выход и состав смолы зависят рт состава угольной шихты и условий ее коксования, i В табл. 72

приводятся данные, характеризующие состав каменноуголь­ ной смолы, полученной на южных и восточных коксохими­ ческих заводах СССР [89, 142]. Более полные данные о составе каменноугольной смолы некоторых южных коксохи­ мических заводов СССР получены в последнее время Л. И. Мариичем и Ж . К. Ленкевич [96] с помощью метода капиллярной хроматографии.

Выход каменноугольной смолы составляет 2,8—3,5% от угольной шихты. Так, например, в 1970 г. средний выход смолы от расхода сухой угольной шихты на коксование со­ ставил на коксохимических заводах СССР 3,34%, в том чис­ ле на заводах РСФСР — 3,35 и на заводах УССР — 3,31%. При коксовании шихты, состоявшей из 100% газовых уг­ лей, выход смолы был равен 4,7% [38].

С углублением степени пиролиза первичных продуктов коксования возрастает плотность смолы, повышается содер­ жание в ней нафталина, нерастворимых в толуоле веществ, увеличивается выход пека; наряду с этим, снижается вы­ ход фенолов, низкокипящих масел, метилированных гомо­ логов нафталина и других углеводородов.

148

По имеющимся литературным данным [185], в каменно­ угольной смоле содержится около десяти тысяч соединений, из которых выделено и идентифицировано по состоянию на 1969 г. около 480, что составляет до 55% от общей массы смолы.

X . Франки Г. Коллин [193], основываясьна хроматографических и' спектроскопических исследованиях каменно­ угольной смолы коксохимических заводов ФРГ, приводят следующие данные об основных составляющих компонен­ тах смолы:

Таким образом, 12 перечисленных соединений с содер­ жанием их в каменноугольной смоле от 1% и более состав­ ляют 1/3 всей массы смолы. Из числа других веществ, со­ держащихся в каменноугольной смоле, авторы называют следующие, %:

149