Обширно распространённый технологический процесс, который состоит из стадий: подготовка к коксованию, фактически коксование, улавливание и переработка летучих товаров.

Подготовка включает обогащение (для удаления минеральных примесей) низкосернистых, малозольных, коксующихся углей, измельчение до зёрен размером около 3 мм, смешение нескольких видов угля, сушка приобретенной т. е. «шихты».

Для коксования шихту загружают в щелевидную коксовую печь (ширина 400-450 мм, объём 30-40 м3). Каналы боковых простенков печей, выложенных огнеупорным кирпичом, обогреваются продуктами сгорания газов: коксового (в большинстве случаев), доменного, генераторного, их консистенций и др. Генераторный газ (воздушный газ) — газовая смесь, содержащая (в среднем, об. %) CO — 25, N2 — 70, CO2 — 4 и маленькие примеси других газов.

Получают генераторный газ оковём пропускания воздуха над раскалённым каменным углём либо коксом в особых печах — газогенераторах (КПД процесса 65-70%). Выход из кокса 4,65 м³/кг.

Теплотворная способность генераторного газа составляет 800-1000 ккал на кубометр, причём подмена воздуха на кислород при его получении ведёт к значительному повышению толики монооксида углерода и, соответственно, к повышению теплотворной возможности.

Генераторный газ применяется как горючее в металлургической, стекольной, глиняной индустрии, для движков внутреннего сгорания, а так же для синтеза аммиака.

Длительность нагрева составляет 14-16 часов. Температура процесса — 900-1050 °C. Приобретенный кокс (75-78 % от массы начального угля) в виде т. н. «коксового пирога» (спёкшейся в пласт массы) — выталкивается особыми машинами («коксовыталкивателями») в жд вагоны, в каких охлаждается («тушится») водой либо инертным газом (азотом).

Парогазовая смесь выделяющихся летучих товаров (до 25 % от массы угля) отводится через газосборник для улавливания и переработки. Для разделения летучие продукты охлаждают впрыскиванием распыленной воды (от 70 °C до 80 °C) — при всем этом из паровой фазы выделяется большая часть смол, предстоящее остывание парогазовой консистенции проводят в кожухотрубчатых холодильниках (до 25-35 °С). Конденсаты объединяют и отстаиванием выделяют надсмольную воду и каменноугольную смолу. Потом сырой коксовый газ поочередно очищают от NH3 и H2S, промывают поглотительным маслом (для улавливания сырого бензола и оксибензола), серной кислотой (для улавливания пиридиновых оснований). Очищенный коксовый газ (14-15 % от массы угля) употребляют в качестве горючего для подогрева батареи коксовых печей и для других целей.

Из надсмольной воды (9-12 % от массы угля) отгонкой с паром выделяют: NH3 (в виде концентрированной аммиачной воды), оксибензолы, пиридиновые основания. Очищенную воду после разбавления технической водой направляют на тушение кокса либо на биологическую чистку сточных вод на очистные сооружения.

Каменноугольная смола (3-4 % от массы угля) является сложной консистенцией органических веществ (в текущее время идентифицировано только ~60 % компонент смолы — более 500 веществ). Смолу способом ректификации подвергают разделению на фракции: нафталиновую, поглотительную, антраценовую и каменноугольный пёк. Из их, в свою очередь, кристаллизацией, фильтрованием, прессованием и хим чисткой выделяют: нафталин, антрацен, фенантрен, оксибензолы и каменноугольные масла.

Коксохимические фабрики являются одним из больших потребителей каменного угля — до ¼ мировой добычи.

Полукоксование твёрдых топлив

Способ переработки твёрдых горючих топлив нагреванием до 500-550 °C без доступа воздуха. Более всераспространено полукоксование горючих сланцев и бурых углей. Для проведения процесса употребляют аппараты непрерывного деяния с наружным либо внутренним подводом тепла. В итоге процесса образуются: полукокс (50-70 % от массы начального горючего), первичная смола (5-25 %), первичный газ, подсмольная вода.

Коксование тяжёлых нефтяных остатков

Разновидность глубочайшего теплового крекинга углеводородов с целью получения нефтяного кокса и газойлевых фракций. Осуществляется при 420-560 °C и давлениях до 0,65 МПа. Длительность процесса варьирует от 10-ов минут до 10-ов часов.

Сырьём для процесса служат: тяжёлые фракции перегонки нефти, остатки деасфальтизации, теплового и каталитического крекинга, пиролиза бензинов и газойлей.

Суть процесса состоит в поочередном протекании реакций крекинга, дегидрирования, циклизации, ароматизации, поликонденсации и уплотнения с образованием сплошного «коксового пирога». Выделяющиеся летучие продукты подвергают ректификации для выделения мотивированных фракций и их стабилизации, кубовый остаток возвращают в процесс. Готовый кокс временами выгружают, подвергают сушке и прокаливанию.

По аппаратурному оформлению различают: т. н. «замедленное» коксование в необогреваемых камерах (для получения малозольного кокса), обогреваемых кубах (для получения электродного и особых видов кокса, коксование в «кипящем слое» пылеобразного кокса (т. н. «термоконтактный крекинг»). При сочетании последнего метода с газификацией кокса в процесс могут быть вовлечены не считая нефтяных остатков природные асфальты и битумы.

< Вспять к списку статей