Глава 1. Новые подходы к идентификации каменноугольной смолы как физико-химической системы

в среде аргона (1:25) в интервале температур 800-900 ^оС и времени пребывания в пиролизной камере 1,5-4,5 с соизмерима со временем пребывания летучих продуктов коксования в подсводовом пространстве печной камеры в пределах точности измерения.

Вряд ли данные [78] можно экстраполировать для условий пиролиза нафталина и монометилнафталинов в подсводовом пространстве печной камеры. Достаточно отметить, что присутствие водорода и метана соот-ветственно в количестве до 60 и 25 % (в пересчете на коксовый газ) должно существенно тормозить превращение нафталина по конденсационному механизму с образованием водорода и монометилнафталинов по схеме де-алкилирования с образованием метана. Промышленные данные показывают [7], что интенсификация процесса коксования привела к тому, что содержание нафталина в КУС коксохимических заводов Украины увеличилась в 1,5 раза по сравнению с 50-ми годами, а содержание монометилнафталинов – уменьшилось. Это дает основание утверждать, что коэффициент К_пир объективно отражает степень пиролизованности КУС. Отметим, что для характеристики степени пиролизованности сырого бензола был предложен показатель, учитывающий соотношение бензола и толуола.

Предлагаемый новый критерий оценки степени пиролизованности КУС коэффициент пиролизованности К_пир - отражает по существу взаимосвязь всего комплекса технологических факторов, определяющих выход, состав и свойства смолы высокотемпературного коксования: чем вытемпература коксования и, следовательно, зон вторичного пиролиза, и чем больше объем подсводового пространства (в результате неполной загрузки печных камер или применения сильно усадочных шихт), тем глубже пиролиз продуктов коксования и выше степень пиролизованности смолы (больше К_пир), определяющая более высокое содержание в смоле нафталина, полиядерных ароматических соединений и пека, а также пониженное содержание алкилированной ароматики и фенолов, более высокую плотность смолы и большее содержание веществ, нерастворимых в толуоле и хинолине. Более полная загрузка печей, применение шихт с меньшей вертикальной усадкой обеспечивают снижение степени пиролизованности

Статистическая обработка промышленных данных, выполненная по опубликованным материалам [7, 80, 81] и результатам собственных исследований, позволяет достаточно точно определить тенденции изменения состава КУС и увеличения ее плотности при 20 °С: 1170-1180 кг/м³ и К_пир 2,7 - 3,3 в 80-е годы по сравнению с 1195-1205 кг/м³ и К_пир 5,1 - 5,3 и 70- е годы. Хотя эти данные следует считать не абсолютными, а оценочными, не мешает сделать главный вывод: степень пиролизованности смол в годах увеличилась и это связано со всеми факторами, характеризую-

-29-

Е. Т. КОВАЛЕВ. Научные основы и технология переработки высококипящих фракций каменноугольной смолы с получением полициклических углеводородов

Глава 1. Новые подходы к идентификации каменноугольной смолы как физико-химической системы

щими функционирование коксохимической промышленности в этот период. Предложенный для оценки степени пиролизованности коэффициент К_пир однозначно подтверждает этот вывод.

Выделить главный фактор, оказавший самое заметное влияние на изменение состава и качества смол в 80-е годы, очевидно, невозможно, поскольку анализ влияния технологических факторов на процессы образования смолы и формирования ее свойств представляет возможность неоднозначных оценок. Сложность процесса термического разложения органической массы углей, неизбирательность термического воздействия, связь конечных результатов процесса пиролиза химических продуктов в подсводовом пространстве печной камеры со многими технологическими фактор; ми, действующими часто разнонаправленно, объясняют эту неоднозначность.