Коксование: различия между версиями

Внешние изображения
Внешние изображения
	Углеподготовка
	Коксовый цех
	Угольная башня
	Вид сверху на строящуюся коксовую батарею
	Наверху коксовой батареи
	Коксовая батарея со стороны выдачи кокса
	Коксовыталкиватель
	Выдача кокса
	Коксовая печь
	Коксотушильный вагон с горящим коксом
	Коксовая рампа и башня тушения
	Установка сухого тушения кокса
	Коксосортировка и погрузка товарного кокса

Интерактивная навигация по истории

(Показать все непатрулированные изменения)

[непроверенная версия]

[отпатрулированная версия]

← Предыдущая правка Следующая правка →

Содержимое удалено Содержимое добавлено

ВизуальныйВики-текст

Линейный

Версия от 18:21, 26 июля 2018

Коксова́ние — процесс переработки жидкого и твёрдого топлива нагреванием без доступа кислорода. При разложении топлива образуется твёрдый продукт — нефтяной или каменноугольный кокс и летучие продукты. Основное количество кокса получают из каменного угля^[1].

История

Производство каменноугольного кокса возникло в XVIII веке^[2], когда понадобилось заменить становившийся всё более дефицитным древесный уголь для доменных печей. Первая промышленная плавка на коксе выполнена в Великобритании в 1735 году. К 198З году мировое производство кокск составило около 360 млн. тонн^[1].

Коксование углей

Широко распространённый технологический процесс, состоящий из следующих стадий: подготовка к коксованию, собственно коксование, улавливание и переработка летучих продуктов^[2].

Подготовка включает обогащение (для удаления минеральных примесей) низкосернистых, малозольных, коксующихся углей, измельчение до зёрен размером около 0,3 мм, смешение нескольких сортов угля, сушка полученной 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 (чаще всего), доменного, генераторного, их смесей и др.

Продолжительность нагрева составляет 14—16 часов. Температура процесса — 900—1050 °C. Полученный кокс (75—78 % от массы исходного угля) в виде так называемого «коксового пирога» (спёкшейся пластической массы) — выталкивается специальными машинами («коксовыталкивателями») в железнодорожные вагоны, в которых охлаждается («тушится») водой или газом (азотом).

При 250 градусах Цельсия из угля испаряется вода, улетучиваются угарный газ и углекислый газ, при 350 градусах улетучиваются углеводороды, соединения азота и фосфора, при 500 градусах происходит спекание — образуется полукокс, при 700 градусах и больше улетучивается водород и образуется кокс^[2].

Парогазовая смесь выделяющихся летучих продуктов (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 этом из паровой фазы выделяется большая часть смол, дальнейшее охлаждение парогазовой смеси проводят в кожухотрубчатых холодильниках (до 25—35 °C). Конденсаты объединяют и отстаиванием выделяют надсмольную воду и каменноугольную смолу. Затем сырой коксовый газ последовательно очищают от NH₃ и H₂S, промывают поглотительным маслом (для улавливания сырого бензола и фенола), серной кислотой (для улавливания пиридиновых оснований). Очищенный коксовый газ (14—15 % от массы угля) используют в качестве топлива для обогрева 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), фенолы, пиридиновые основания. Очищенную воду после разбавления технической водой направляют на тушение кокса или на биологическую очистку сточных вод на очистные сооружения.

Каменноугольная смола (3—4 % от массы угля) является сложной смесью органических веществ (в настоящее время идентифицировано только ~60 % компонентов смолы — более 500 веществ). Смолу методом ректификации подвергают разделению на фракции: нафталиновую, поглотительную, антраценовую и каменноугольный пёк. Из них, в свою очередь, кристаллизацией, фильтрованием, прессованием и химической очисткой выделяют: нафталин, антрацен, фенантрен, фенолы и каменноугольные масла.

Коксохимические заводы являются одним из крупнейших потребителей каменного угля — до ¼ мировой добычи^[1].

Полукоксование твёрдого топлива

Метод переработки твёрдых горючих топлив нагреванием до 500—600 °C без доступа воздуха. Наиболее распространено полукоксование горючих сланцев и бурых углей. Для проведения процесса используют аппараты непрерывного действия с внешним или внутренним подводом тепла. В результате процесса образуются: полукокс (50—70 % от массы исходного топлива), первичная смола (5—25 %), первичный газ, подсмольная вода.

Коксование тяжёлых нефтяных остатков

Нефтяной кокс получают коксованием жидких нефтяных остатков и пеков, при крекинге и пиролизе продуктов перегонки нефти, электродный пековый кокс — коксованием высокоплавкого каменноугольного пека. Нефтяной и электродный пековый кокс являются основным сырьё для производства электродов. Нефтяной и электродный пековый кокс имеют по сравнению с каменноугольным очень низкую зольность, как правило, не выше 0,3 % (до 0,8 % у нефтяного кокса)^[1].

Коксование тяжёлых нефтяных остатков является разновидностью глубокого термического крекинга углеводородов с целью получения нефтяного кокса и газойлевых фракций. Осуществляется при 420—560 °C и давлениях до 0,65 МПа. Продолжительность процесса варьирует от десятков минут до десятков часов. Сырьём для процесса служат: тяжёлые фракции перегонки нефти, остатки деасфальтизации, термического и каталитического крекинга, пиролиза бензинов и газойлей.

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

По аппаратурному оформлению различают: замедленное коксование в необогреваемых камерах (для получения малозольного кокса), обогреваемых кубах (для получения электродного и специальных видов кокса), коксование в «кипящем слое» порошкообразного кокса (так называемый «термоконтактный крекинг»). При сочетании последнего способа с газификацией кокса в процесс могут быть вовлечены кроме нефтяных остатков природные асфальты и битумы.

См. также

Примечания

↑ ¹ ² ³ ⁴ Козловский, 1985, с. 49.
↑ ¹ ² ³ Кокс и коксование // Энциклопедический словарь юного химика. 2-е изд. / Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо. — М.: Педагогика, 1990. — С. 117—118. — ISBN 5-7155-0292-6.

Литература

Гл. ред. Е. А. Козловский. Горная энциклопедия в пяти томах. Том 2. — Москва: Советская энциклопедия, 1985. — 575 с.

Ссылки

[_3c92dd208cbf8aa4-1] ¹ ² ³ ⁴ Козловский, 1985, с. 49.

[Slovar-2] ¹ ² ³ Кокс и коксование // Энциклопедический словарь юного химика. 2-е изд. / Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо. — М.: Педагогика, 1990. — С. 117—118. — ISBN 5-7155-0292-6.

[1]

[2]

@@ Строка 1: / Строка 1: @@
 {{нет источников|дата=2012-02-16}}
-'''Коксова́ние''' — процесс переработки жидкого и твёрдого [[топливо|топлива]] нагреванием без доступа кислорода. При разложении топлива образуется твёрдый продукт — [[нефтяной кокс]] и летучие продукты.
+'''Коксова́ние''' — процесс переработки жидкого и твёрдого [[топливо|топлива]] нагреванием без доступа кислорода. При разложении топлива образуется твёрдый продукт — [[нефтяной кокс|нефтяной]] или [[каменноугольный кокс]] и летучие продукты. Основное количество кокса получают из каменного угля{{Sfn|Козловский|1985|c=49}}.
+== История ==
-== Коксование углей ==
-Широко распространённый технологический процесс, появившийся в XVIII столетии<ref name="Slovar">{{статья|заглавие=Кокс и коксование|издание=[[Энциклопедический словарь (Педагогика)|Энциклопедический словарь]] юного химика. 2-е изд.|ответственный=Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо|место={{М}}|издательство=[[Педагогика (издательство)|Педагогика]]|isbn=5-7155-0292-6|год=1990|страницы=117—118}}</ref>. Коксование состоит из стадий: подготовка к коксованию, собственно коксование, улавливание и переработка летучих продуктов.
+Производство каменноугольного кокса возникло в XVIII веке<ref name="Slovar">{{статья|заглавие=Кокс и коксование|издание=[[Энциклопедический словарь (Педагогика)|Энциклопедический словарь]] юного химика. 2-е изд.|ответственный=Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо|место={{М}}|издательство=[[Педагогика (издательство)|Педагогика]]|isbn=5-7155-0292-6|год=1990|страницы=117—118}}</ref>, когда понадобилось заменить становившийся всё более дефицитным [[древесный уголь]] для [[доменная печь|доменных печей]]. Первая промышленная плавка на коксе выполнена в [[Великобритания|Великобритании]] в 1735 году. К 198З году мировое производство кокск составило около 360 млн. тонн{{Sfn|Козловский|1985|c=49}}.
+== Коксование углей ==
-'''Подготовка''' включает обогащение (для удаления минеральных примесей) низкосернистых, малозольных, коксующихся углей, измельчение до зёрен размером около 0,3 мм, смешение нескольких сортов угля, сушка полученной т. н. «[[шихта|шихты]]».[[Файл:Coke Ovens Abercwmboi.jpg|right|thumb|Коксовая печь — технологический агрегат, в котором осуществляется коксование каменного угля (на заводе бездымного топлива, Южный [[Уэльс]]).]]
-[[Файл:KokereiProsper2011 21.jpg|right|thumb|Коксотушильный вагон перед башней мокрого тушения.]]
+[[Файл:KokereiProsper2011 21.jpg|right|thumb|Коксотушильный вагон перед башней мокрого тушения]]
 {{External media
+|align     = left
 |image1=[http://www.akz.lg.ua/media/m_ak_19.jpg Углеподготовка]
 |image2=[http://www.mining-portal.ru/images/eto_interesno/kak_koks/image003.jpg Коксовый цех]
@@ Строка 22: / Строка 23: @@
 |image13=[http://www.mining-portal.ru/images/eto_interesno/kak_koks/image022.jpg Коксосортировка и погрузка товарного кокса]
 }}
+Широко распространённый технологический процесс, состоящий из следующих стадий: подготовка к коксованию, собственно коксование, улавливание и переработка летучих продуктов<ref name="Slovar" />.
-Для '''коксования''' шихту загружают в щелевидную [[коксовая печь|коксовую печь]] (ширина 400—450 мм, объём 30-40 м³). Каналы боковых простенков печей, выложенных огнеупорным кирпичом, обогреваются продуктами сгорания газов: [[коксовый газ|коксового]] (чаще всего), [[доменный газ|доменного]], [[генераторный газ|генераторного]], их смесей и др.
+'''Подготовка''' включает [[обогащение полезных ископаемых|обогащение]] (для удаления минеральных примесей) низкосернистых, малозольных, коксующихся углей, [[измельчение]] до зёрен размером около 0,3 мм, смешение нескольких сортов угля, сушка полученной [[шихта|шихты]].
-Продолжительность нагрева составляет 14-16 часов. Температура процесса — 900—1050 °C. Полученный кокс (75-78 % от массы исходного угля) в виде т. н. «коксового пирога» (спёкшейся в пласт массы) — выталкивается специальными машинами («коксовыталкивателями») в железнодорожные вагоны, в которых охлаждается («тушится») водой или газом ([[азот]]ом).
+[[Файл:Coke Ovens Abercwmboi.jpg|right|thumb|Коксовая печь — технологический агрегат, в котором осуществляется коксование каменного угля (на заводе бездымного топлива, Южный [[Уэльс]])]]
+Для '''коксования''' шихту загружают в щелевидную [[коксовая печь|коксовую печь]] (ширина 400—450 мм, объём 30—40 м<sup>3</sup>). Каналы боковых простенков печей, выложенных огнеупорным кирпичом, обогреваются продуктами сгорания газов: [[коксовый газ|коксового]] (чаще всего), [[доменный газ|доменного]], [[генераторный газ|генераторного]], их смесей и др.
+Продолжительность нагрева составляет 14—16 часов. Температура процесса — 900—1050 °C. Полученный кокс (75—78 % от массы исходного угля) в виде так называемого «коксового пирога» (спёкшейся пластической массы) — выталкивается специальными машинами («коксовыталкивателями») в железнодорожные вагоны, в которых охлаждается («тушится») водой или газом ([[азот]]ом).
-При 250 градусах Цельсия из угля испаряется вода, улетучиваются [[угарный газ]] и [[углекислый газ]],
-при 350 градусах улетучиваются [[углеводороды]], соединения азота и [[фосфор]]а, при 500 градусах происходит спекание — образуется полукокс, при 700 градусах и больше улетучивается [[водород]] и образуется кокс<ref name="Slovar"/>.
+При 250 градусах Цельсия из угля испаряется вода, улетучиваются [[угарный газ]] и [[углекислый газ]], при 350 градусах улетучиваются [[углеводороды]], соединения азота и [[фосфор]]а, при 500 градусах происходит спекание — образуется полукокс, при 700 градусах и больше улетучивается [[водород]] и образуется кокс<ref name="Slovar"/>.
-Парогазовая смесь выделяющихся летучих продуктов (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 этом из паровой фазы выделяется большая часть смол, дальнейшее охлаждение парогазовой смеси проводят в кожухотрубчатых [[холодильник]]ах (до 25-35 °C). [[Конденсат]]ы объединяют и отстаиванием выделяют [[надсмольная вода|надсмольную воду]] и [[каменноугольная смола|каменноугольную смолу]]. Затем сырой [[коксовый газ]] последовательно очищают от NH<sub>3</sub> и H<sub>2</sub>S, промывают поглотительным маслом (для улавливания сырого [[бензол]]а и [[фенол]]а), серной кислотой (для улавливания [[пиридин]]овых оснований). Очищенный коксовый газ (14-15 % от массы угля) используют в качестве топлива для обогрева [[Коксовая батарея|батареи коксовых печей]] и для других целей.
+Парогазовая смесь выделяющихся летучих продуктов (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 этом из паровой фазы выделяется большая часть смол, дальнейшее охлаждение парогазовой смеси проводят в кожухотрубчатых [[холодильник]]ах (до 25—35 °C). [[Конденсат]]ы объединяют и отстаиванием выделяют [[надсмольная вода|надсмольную воду]] и [[каменноугольная смола|каменноугольную смолу]]. Затем сырой [[коксовый газ]] последовательно очищают от NH<sub>3</sub> и H<sub>2</sub>S, промывают поглотительным маслом (для улавливания сырого [[бензол]]а и [[фенол]]а), серной кислотой (для улавливания [[пиридин]]овых оснований). Очищенный коксовый газ (14—15 % от массы угля) используют в качестве топлива для обогрева [[Коксовая батарея|батареи коксовых печей]] и для других целей.
-Из надсмольной воды (9-12 % от массы угля) отгонкой с паром выделяют: NH<sub>3</sub> (в виде концентрированной [[Гидрат аммиака|аммиачной воды]]), фенолы, пиридиновые основания. Очищенную воду после разбавления технической водой направляют на тушение кокса или на биологическую очистку [[сточные воды|сточных вод]] на очистные сооружения.
+Из надсмольной воды (9—12 % от массы угля) отгонкой с паром выделяют: NH<sub>3</sub> (в виде концентрированной [[Гидрат аммиака|аммиачной воды]]), фенолы, пиридиновые основания. Очищенную воду после разбавления технической водой направляют на тушение кокса или на биологическую очистку [[сточные воды|сточных вод]] на очистные сооружения.
-[[Каменноугольная смола]] (3-4 % от массы угля) является сложной смесью [[органические вещества|органических веществ]] (в настоящее время идентифицировано только ~60 % компонентов смолы — более 500 веществ). Смолу методом ректификации подвергают разделению на фракции: нафталиновую, поглотительную, антраценовую и каменноугольный пёк. Из них, в свою очередь, кристаллизацией, фильтрованием, прессованием и химической очисткой выделяют: [[нафталин]], [[антрацен]], [[фенантрен]], [[фенол]]ы и каменноугольные масла.
+[[Каменноугольная смола]] (3—4 % от массы угля) является сложной смесью [[органические вещества|органических веществ]] (в настоящее время идентифицировано только ~60 % компонентов смолы — более 500 веществ). Смолу методом ректификации подвергают разделению на фракции: нафталиновую, поглотительную, антраценовую и каменноугольный пёк. Из них, в свою очередь, кристаллизацией, фильтрованием, прессованием и химической очисткой выделяют: [[нафталин]], [[антрацен]], [[фенантрен]], [[фенол]]ы и каменноугольные масла.
-Коксохимические заводы являются одним из крупнейших потребителей каменного угля — до ¼ мировой добычи.
+Коксохимические заводы являются одним из крупнейших потребителей каменного угля — до ¼ мировой добычи{{Sfn|Козловский|1985|c=49}}.
 == [[Полукоксование]] твёрдого топлива ==
@@ Строка 41: / Строка 45: @@
 == Коксование тяжёлых нефтяных остатков ==
+Нефтяной кокс получают коксованием жидких нефтяных остатков и пеков, при крекинге и пиролизе продуктов перегонки нефти, электродный пековый кокс — коксованием высокоплавкого каменноугольного пека. Нефтяной и электродный пековый кокс являются основным сырьё для производства [[электрод]]ов. Нефтяной и электродный пековый кокс имеют по сравнению с каменноугольным очень низкую зольность, как правило, не выше 0,3 % (до 0,8 % у нефтяного кокса){{Sfn|Козловский|1985|c=49}}.
-Разновидность глубокого термического [[крекинг]]а [[углеводороды|углеводородов]] с целью получения [[нефтяной кокс|нефтяного кокса]] и [[газойль|газойлевых]] фракций. Осуществляется при 420—560 °C и давлениях до 0,65 МПа. Продолжительность процесса варьирует от десятков минут до десятков часов.
+Коксование тяжёлых нефтяных остатков является разновидностью глубокого термического [[крекинг]]а [[углеводороды|углеводородов]] с целью получения [[нефтяной кокс|нефтяного кокса]] и [[газойль|газойлевых]] фракций. Осуществляется при 420—560 °C и давлениях до 0,65 МПа. Продолжительность процесса варьирует от десятков минут до десятков часов. Сырьём для процесса служат: тяжёлые фракции перегонки [[нефть|нефти]], остатки [[деасфальтизация|деасфальтизации]], термического и каталитического [[крекинг]]а, [[пиролиз]]а [[бензин]]ов и газойлей.
-Сырьём для процесса служат: тяжёлые фракции перегонки [[нефть|нефти]], остатки [[деасфальтизация|деасфальтизации]], термического и каталитического [[крекинг]]а, [[пиролиз]]а [[бензин]]ов и газойлей.
 Сущность процесса состоит в последовательном протекании реакций крекинга, [[дегидрирование|дегидрирования]], [[циклизация|циклизации]], [[ароматизация|ароматизации]], [[поликонденсация|поликонденсации]] и уплотнения с образованием сплошного «коксового пирога». Выделяющиеся летучие продукты подвергают ректификации для выделения целевых фракций и их стабилизации, кубовый остаток возвращают в процесс. Готовый кокс периодически выгружают, подвергают [[Сушка (процесс)|сушке]] и [[прокаливание|прокаливанию]].
-По аппаратурному оформлению различают: т. н. «[[Установка замедленного коксования|замедленное]]» коксование в необогреваемых камерах (для получения малозольного кокса), обогреваемых кубах (для получения электродного и специальных видов кокса), коксование в «[[кипящий слой|кипящем слое]]» порошкообразного кокса (т. н. «термоконтактный крекинг»). При сочетании последнего способа с газификацией кокса в процесс могут быть вовлечены кроме нефтяных остатков природные асфальты и битумы.
+По аппаратурному оформлению различают: [[Установка замедленного коксования|замедленное]] коксование в необогреваемых камерах (для получения малозольного кокса), обогреваемых кубах (для получения электродного и специальных видов кокса), коксование в «[[кипящий слой|кипящем слое]]» порошкообразного кокса (так называемый «термоконтактный крекинг»). При сочетании последнего способа с газификацией кокса в процесс могут быть вовлечены кроме нефтяных остатков природные [[асфальт]]ы и [[битум]]ы.
 == См. также ==
@@ Строка 56: / Строка 59: @@
 == Примечания ==
 {{Примечания}}
+== Литература ==
+* {{Книга|автор=Гл. ред. Е. А. Козловский|заглавие=Горная энциклопедия в пяти томах. Том 2|ссылка=|ответственный=|издание=|место=Москва|издательство=Советская энциклопедия|год=1985|страницы=|страниц=575|isbn=|isbn2=|ref=Козловский}}
 == Ссылки ==

Коксование: различия между версиями

Версия от 18:21, 26 июля 2018

Содержание

История

Коксование углей

Полукоксование твёрдого топлива

Коксование тяжёлых нефтяных остатков

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Навигация

Коксование: различия между версиями

Версия от 18:21, 26 июля 2018

История

Коксование углей

Полукоксование твёрдого топлива

Коксование тяжёлых нефтяных остатков

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Навигация

Поиск