Сапропелитовые угли ценное сырье для органического синтеза Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

62

ЮН. Тюрин

восстановленности катализатора растёт (методика 1), что противоречит результатам, полученным по методике 3.

По методике 1 определяли кривые расхода кислорода на стадиях восстановления и окисления катализатора в зависимости от степени восстановленно-сти катализатора. При пересечении этих кривых появляется возможность определить расход кислорода в режиме восстановления-окисления и стационарную степень восстановленности катализатора.

Характерной особенностью процесса окисления трет-

бутилового спирта является то, что на катализаторе адсорбируется органический слой, причём можно полагать, что при восстановлении катализатора по методике 1 адсорбированное вещество менее окислено, чем при окислении реакционной смеси по методике 3.

Кроме того, с увеличением температуры восстановления катализатора и катализа растёт подвижность объёмного кислорода, что может оказывать

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

влияние на стационарную степень восстановленности катализатора.

Из табл. 2,3 видно, что с увеличением температуры уменьшается расход кислорода как на окисление катализатора, так и на окисление адсорбированного вещества, а их отношение заметно возрастает.

Полагаю, что методика 3 более приемлема для определения стационарной степени вос-становленности катализатора.

1. Бадебкина Е.М., Тюрин Ю.Н., Фрейдин Б.Г. Получение метакролеина на сложном оксидном катализаторе // Журн. прикладн. химии. 1986. Т.59. №8. С. 1822-1826.

2. Тюрин Ю.Н., Лебедева Е.М., Мансурова С.В. Окисление изобутилового спирта в метакролеин //

Журн. прикладн. химии. 1988. Т.61. №11. С. 2487-2492.

3. Тюрин Ю.Н., Лебедева Е.М., Корчак В.Н. Парциальное окисление трет-бутилового спирта в ме-

такролеин // Журн. прикладн. химии. 1989. Т.62. №1. С. 118-122.

4. Тюрин Ю.Н., Лебедева Е.М., Корчак В.Н. Кинетика парциального окисления трет-бутилового спирта на многокомпонентном катализаторе // Кинетика и катализ. 1988. Т.29. №2. С. 387-391.

5. Тюрин Ю.Н., Кочукова Е.В. Окисление трет-бутилового спирта на импульсной установке // Журн. прикладн. химии. 1992. Т.65. №2. С. 381-386.

□ Автор статьи:

Тюрин Юрий Николаевич - канд. хим. наук, доц. каф. технологии основного органического синтеза

УДК 552.57:54.02

Х.А. Исхаков, В.Н. Кочетков, В.П. Корнилова

САПРОПЕЛИТОВЫЕ УГЛИ - ЦЕННОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

Разработка экономически приемлемых технологий получения жидких моторных топлив и других высокоценных химических продуктов из углей является в настоящее время актуальной задачей, т. к. на ближайшее 50 лет следует иметь в виду значительное истощение месторождений нефти и природного газа.

В России глубокой химической переработке подвергаются каменные угли, пригодные для получения металлургического кокса. Что касается химических продуктов коксования, то в связи с быстрым развитием нефте-

химии эти продукты как сырье для химической промышленности временно отошли на второй план. Однако, в перспективе необходимо ожидать значительного оживления технологий глубокой переработки углей (особенно это касается бурых углей гумусового ряда, липто-биолитов и сапропелитов).

В этом плане внимание исследователей привлекает Бар-засское месторождение сапро-пелитов в Кемеровской области.

Месторождение характеризуется образованием древнейших своеобразных углей девонского возраста, расположено на

северо-восточной окраине Кузнецкого бассейна вдоль реки Яя и ее правового притока реки Барзас; через месторождение проходит железная дорога Кемерово - Анжеро-Судженск.

Источником образования барзасских углей явились планктон и своеобразная водоросль - барзасская рогожка, поэтому угли отличаются неодинаковостью петрографического и химического состава. Различают листоватый, клареновид-ный, плотный, брекчиевидный угли, а также так называемый “кучерявчик” - разновидность плойчатого угля.

Химические технологии

63

Ввиду петрографической неоднородности выход летучих веществ колеблется от 46 до 73% на горючую массу; содержание водорода находится в пределах от 5 до 10%, углерода

- от 76 до 83%. Зольность углей изменчива и довольно высокая - 45^60%; теплотворная способность горючей массы достигает до 40000 кДж/кг (9500ккал/кг). Выход смолы полукоксования изменчив и колеблется от 17 до 56% на горючую массу [1].

Особенностью угля является полный переход в необратимую расплавленную массу - в данном случае о толщине пластического слоя говорить не приходится. Высокий выход смолы и полная “плавкость” -особо примечательные свойства барзасских сапропелитов, что и привлекало исследователей ещё в 20-х и 30-х годах прошлого столетия.

Согласно [2], действительные запасы сапропелитов Бар-засского месторождения составляют 31 млн. т; в более ранних исследованиях[3] возможные запасы до глубины 500 м оцениваются в 67, а до глубины 1500 м - 127 млн. т.

В [2] приведены запасы, оцененные до глубины 300 м, они составляют (в млн. т):

действительные - 32, вероятные - 46,

возможные - 2,

всего - 80.

Балансовые запасы по всем категориям составляют 65 млн.

т. Новейшие оценки запасов по Барзасу отсутствуют, также как и изучение свойств углей и возможной технологии их переработки.

Полузаводские испытания барзаских углей были проведены в начале 30-х годов прошлого столетия на идентичных установках полукоксования в Москве и Кемерове.

31 марта 1931 г. в Москве в системе Всесоюзного Теплотехнического института пущена опытная установка; в Кемерове установка пущена 16 июня 1932 г. как самостоятельная единица, подчиненная Новосибирскому научно-исследовательскому институту в системе треста «Кузбассуголь».

Основной технологической единицей установок была вращающаяся барабанная реторта диаметром 1 м и длиной 7 м. Внутри реторта совершенно гладкая, движение материала осуществлялось за счет вращения барабана со скоростью 1 оборот за 2,5 мин при наклоне к горизонту 2,50. Нагрев внешний дымовыми газами из отдельной топки. Температура внутри топки достигала до 5000С, производительность по углю составила 3 т/сут.

На Московской опытной установке в апреле и мае 1931 г. были проведены 2 опыта, на Кемеровской установке в течение лета и осени 1931 г. проведено 15 опытов.

На основе проведенных испытаний выяснился недостаток

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

технологии в связи с особенностями барзасских углей. При полукоксовании в барабанной реторте, благодаря высокой пластичности углей, на стенках реторты образуется корка полукокса толщиной до 18 см, что приводит к понижению температуры в реторте; были случаи полного забивания реторты и остановки процесса.

Меры борьбы с этим явлением разработаны не были, поэтому технология переработки барзасских углей во вращающихся ретортах не может считаться решенной. Опыты с вертикальной печью, проведенные в Кемерове, также дали отрицательные результаты из-за прилипания пластической массы угля к стенкам печи и образования “козла”, выводяшего печь из строя.

Изучение материалов по Барзасу позволяют сделать следующие выводы.

1. Необходима детальная доразведка месторождения с целью уточнения запасов и выяснения возможности проведения горных работ по отдельным залежам.

2. Учитывая недостатки

технологических испытаний,

следует разработать конструкцию печи полукоксования и подготовку сырьевых материалов, исключающих образование корки полукокса на стенках аппаратов [4].

1. Геблер И.В., Шульц Г.Р. Исследование перегонкою барзасских сапрпелитов.-Новосибирск: Сиб-уголь, 1930.-28с.

2. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР. т.7.-М.: Недра,1969.-910с.

3. Барзасские сапромикситы: Сб. статей под редакцией Н.М. Караваева. -Л.:Госхимтехиздат,1933.-

130с.

4. Геблер И. В. Опыты ящичного коксования шихт с высоким содержанием газовых углей Кузбасса / Известия Томского политехн. ин-та. т.77.-с.135-140.

□ Автор статьи:

Исхаков Хамза Ахметович

- докт. техн. наук, проф. каф. химии и технологии неорганических веществ

Кочетков Валерий Николаевич канд. техн. наук, ст. научн. сотр. Института угля и углехимии СО РАН

Корнилова Валентина Петровна

- инженер-исследователь Института угля и углехимии СО РАН