Топливо из угля

Схемы гидрогенизации и комплексной переработки угля

Были разработаны и подготовлены для опытно-промышленной проверки технологические схемы гидрогенизации и комплексной переработки угля и смол угольного происхождения с целью полу­чения главным образом ценных химических продуктов. Был внесен ряд усовершенствований, позволивших сократить число ступеней процесса, снизить давление и расход водорода и тем самым повы­сить экономическую эффективность гидрогенизационной перера­ботки топлив.

Для переработки коксовой смолы были опробованы два ва­рианта. По первому варианту поглотительную фракцию (230— 300°С) смолы коксования подвергали гидрогенизации под давле­нием водорода ≈ 4 МПа при 550°С в присутствии алюмо-кобальт-молибденового катализатора с целью получения ценных аромати­ческих углеводородов, прежде всего нафталина, выход которого составил 55% [21]. По другому варианту дистилляты поглотитель­ной фракции, легкого и среднего масла с т. кип. 230—260 °С гид­рировали при 370°С и ≈10 МПа в присутствии вольфрам-ни­кель-сульфидного катализатора. В результате были получены (с выходом 87—88%) растворители, пригодные для лакокрасочной промышленности, в том числе 67—69% растворителей типа тетралина [22].

Была разработана принципиальная технологическая схема гидрогенизационной переработки антраценовых фракций (сырая и откристаллизованная) в химические продукты и в сырье для их производства. Гидрогенизацию осуществляли при 15 МПа и 520—550 °С в присутствии оксидного алюмо-кобальт-молибденового катализатора. При этом из сырой антраценовой фракции 260—380°С получено 10% бензола, 5,5% толуола, 5,7% ксилолов, 30,6% растворителей, 11,7% нафталина, 5,5% тетралина и 11% нафтенов с т. кип. 60—120 С (для платформинга)  [23].

Для переработки смол, получаемых полукоксованием черемховских углей, были предложены две схемы. Первая схема вклю­чала жидкофазную гидрогенизацию остатка смолы (т. кип. выше 320 °С) при ≈30 МПа, выделение фенолов и азотистых оснований из дистиллятов смол и жидкофазного гидрогенизата; высокотем­пературную гидрогенизацию нейтрального дистиллята при 520 — 550 °С и 7,5—10 МПа в присутствии алюмо-молибденового катали­затора. Из гидрогенизата выделяли нафталин (кристаллизацией) и ароматические углеводороды С6—С8 (экстракцией) [24, 25]. Во второй схеме жидкофазная гидрогенизация была заменена дистил­ляцией смолы и коксованием остатка; дистиллятные фракции пе­рерабатывали в основном по первой схеме [26, 27]. Основными продуктами переработки являлись ароматические углеводороды С6—С8, нафталин, растворители и фенолы С6—С8; общее количе­ство этих продуктов составляло 50—64% от переработанной смолы.

Гидрогенизация углей в этот период являлась предметом по­исковых исследований. Была показана возможность интенсифика­ции процесса при помощи нового метода нанесения катализатора [28] и за счет подбора углей [29]. Работы, проведенные по гид­рогенизации   каменных   и   высокообуглероженных   углей   (тощие,

Таблица 78. Характеристика углей,  применяемых для гидрогенизации 
 

Разрез, шахта, место­рождение

Технический анализ, %

Содержа­ние группы фюзи-нита, %

Ас

Wp

Cг

Hг

Nг

So6щ

Каменные  угли

Грамотеинский     разрез,

3,86

2,60

42,72

79,86

5,24

2,42

0,29

10

Красноорловский пласт

 

 

 

 

 

 

 

 

Колмогоровский  разрез,

3,80

6,80

44,50

74,14

5,86

1,98

0,28

15

пласт Полысаевский II

 

 

 

 

 

 

 

 

Шахта Полысаевская I

10,84

2,38

41,61

81,50

5,62

2,42

0,43

to

Шахта им. 7 ноября

5,65

2,35

42,0

81,95

5,53

2,40

0,33

9

Шахта Байдаевские уклоны

2,67

1,38

33,30

80,91

5,47

2,66

0,29

8

Бурые  угли

Ирша-Бородинское

7,30

33,00

43,00

71,38

4,40

0,76

0,19

2

Назаровское

8,25

39,00

44,81

73,34

4,36

0,75

0,22

3

 

Таблица 79. Характеристика пастообразователя

 

 

Нефтепродукт

Фракционный состав, %

Элементный состав, %

Содер­жание асфальтенов,

%

до

300 С

300-350 °С

выше 350 °С

С

Н

N

s

Остаток

 

 

 

 

 

 

 

 

арланской

9,5

18,0

72,5

84,56

11,13

0,34

2,88

9,3

нефти

 

 

 

 

 

 

 

 

тюменской

24,4

17,1

58,5

83,01

11,37

0,30

1,41

3,5

нефти

 

 

 

 

 

 

 

 

нефти    Тата­рии

10,9

16,9

72,2

85,90

11,90

1,86

0,29

3,3

Смесь   1   (рецир-

9.0

18,4

72,6

86,32

11,75

1,24

1,44

6,0

кулят       1 + 30%

 

 

 

 

 

 

 

 

остатка нефти)

 

 

 

 

 

 

 

 

Смесь   2   (рецир-

11,0

17,4

71,6

86,62

11,43

0,60

1,25

6,6

кулят      2 + 30%

 

 

 

 

 

 

 

 

остатка нефти)

 

 

 

 

 

 

 

 

полуантрацит, антрацит) [30, 31] под давлением водорода 100— 200 МПа, не имели практического значения, однако позволили сделать важные обобщения о структуре органических веществ углей.