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

дородный состав, которых отличается все меньшим содержанием высоко-конденсированных систем.

Рис 1.13 Элемент схемы трехкратного испарения КУС: 1 - нагрев дистиллята Ш; 2 - ректификационная колонна для разделения дистиллята Ш

Таким образом, способ многократного испарения КУС позволяет ступенчато выводить из смолы все более высококипящие углеводороды, склонные к образованию сложных структурных единиц, влиять на энергетическое состояние системы и тем самым обеспечивать возможность полу-чения концентрированных целевых фракций [107].

Учет физико-химических свойств КУС как системы позволяет решить другие вопросы технологии ее переработки - от фракционирования смолы до получения индивидуальных соединений.

Задача получения термостойкого абсорбента для улавливания бензольных углеводородов (с большой абсорбционной емкостью, т.е. с предельно возможным содержанием метилпроизводных нафталина), предпогает правильный выбор исходного сырья (КУС средней стадии пиролизованности: К_пир = 2,7-3.3 - см. разд. 1.2.) или направленное формирование состава и изменения энергетического состояния системы за счет различных добавок.

Для получения высококонцентрированных флуорантеновой, пирено-

вой и хризеновой фракций необходимо перерабатывать (ректифицировать)

исковые дистилляты (ТПД), выделенные из КУС высокой степени

пиролизованности (К_пир ^ 5), для обеспечения максимального содержания

алкилированных высококонденсированных углеводородов. Прогнозиро-

вание свойств ТПД, которые можно отнести к пековым структурам, станет

возможным после доработки предложенного нами теоретико-

информационного подхода (см. разд. 1.З.). Выделение технического флуо-

рантена, пирена и хризена из целевых фракций требует использования

специальныхых приемов ректификации, включающих вакуум и острый пар.

Только таким способом удается осуществить ректификацию при темпера-

туре нижетемпературы разложения компонентов фракций и исключить

появлениепродуктов уплотнения («осмоление»).

Выделение высококонцентрированного флуорантена, пирена и хризе-на из технических продуктов требует учета способности кристаллических

-44-

-45-

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

структур образовывать твердые растворы или простого захвата молекул примесных компонентов кристаллической решеткой ключевого соедине-ния. Эта проблема может решаться разными способами, но наиболее при-емлемым для промышленной реализации с экономической точки зрения является использование способа перекристаллизации из растворителей. I Технологическая цепочка выделения высококонцентрированного флуорантена, пирена и хризена из КУС, в которой содержание каждого Я них не превышает 0,4-0,5 % по массе, наглядно иллюстрирует изменения понятия сложности физико-химической системы при переходе от КУС| индивидуальному соединению. Схематично это можно представить сл| дующим образом:

КУС - физико-химическая система 1-го уровня I Мягкий пек - физико-химическая система 11-го уровня

4

ТПД - физико-химическая система Ш-го уровня I Целевая фракция - физико-химическая система IV-ro уровня

Индивидуальное соединение

Понятно, что сложность системы при переходе от 1-го до IV-гo уровня упрощается, хотя меру этого упрощения трудно оценить. В случае внесе-ния любых добавок в физико-химическую систему последняя, естественно будет усложняться, но и меру усложнения также трудно оценить. На дан-ном этапе развития физикохимии КУС теория не дает такого решения. Hо это не лишает прагматической ценности и теоретической достаточности изложенные автором методы идентификации КУС как физико-химической

системы, поскольку именно такой подход позволяет наметить и реализо-вать технологические задачи переработки КУС и ее фракций.

Библиографический список

1. Свентославский ВВ. Физическая химия каменноугольной смолы. ■ Пер. с польск. - М.: ИЛ, 1958. - 370 с.

2. Свентославский В.В. Азеотропия и полиазеотропия. - М.: Химия 1968.-243 с.