Глава 3. Высококипящие фракции каменноугольной смолы как сырьевая база для получения полициклических ароматических соединений

По этому же уравнению построены диаграммы состав - температура кристаллизации поглотительного масла (рис. 3.6). На диаграммах представлены изотермы начала кристаллизации масла в системе нафталин - монометилнафталины - высококипящие компоненты - остаток в интервале температур от +30 до -5 °С.

Таблица 3.6

Сопоставление расчетных и опытных данных по температуре кристаллизации масла

№ опыта	X1	Х2	Х3	X4	Температура начала кристаллизации, °С
					Расчетная	Опытная
11	0,333	0,333	0,333	0	14,2	12
12	0,333	0,333	0	0,333	5,1	6
13	0	0,333	0,333	0,333	10,6	10
14	0,25	0,26	0,25	0,25	12,1	10,5

Состав экспериментальных образцов масла

Серии	Состав (массовые доли)
	X1	Х2	Х3	Х4
1	0,11	0,33	0,12	0,44
2	0,29	0,33	0,12	0,26
3	0,11	0,61	0,12	0,16
4	0,11	0,33	0,36	0,20

Обработка результатов эксперимента и проверка адекватности полученной модели производились по известным методикам [28]. В итоге было получено уравнение регрессии:

(3.1)

Полученное уравнение является математическим выражением зависимости температуры начала кристаллизации каменноугольного поглотительного масла от соотношения исследуемых компонентов - его состава. 1 табл. 3.6 приведены значения температуры начала кристаллизации масла найденные экспериментально и полученные расчетным путем по приведенному уравнению.

Рис. 3.6 Зависимость температуры кристаллизации масла от его компонентного состава

Концентрация компонентов поглотительного масла приведена в процентах по массе. Диаграммы позволяют установить групповой компонентный состав каменноугольного поглотительного масла, который обусловливает выпадение из него кристаллической фазы при определенной температуре охлаждения, и оценить влияние основных компонентов на температуру кристаллизации масла.

Анализ диаграмм показывает, что увеличение концентрации мономе-метилнафталинов от 10 до 20 % при постоянной концентрации в остатке ди-

-90-

-91-

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

метилнафталинов, дифенила и ксиленолов на уровне 30 %, а также уменьшение суммарной концентрации высококипящих компонентов от 50 до 30 % при содержании нафталина 10-15 % приводит к снижению температуры начала кристаллизации масла с +25 до -5 °С. При прочих равных условиях высокую температуру выпадения кристаллического осадка из масла обусловливает не нафталин, а суммарная концентрация высококипящих компонентов. Несмотря на это, содержание нафталина в поглотительном масле должно быть ограничено. Это диктуется двумя обстоятельствами необходимостью очистки коксового газа от самого нафталина, а также стремлением уменьшить потери поглотительного масла с сырым бензолом в виде сольвент-нафты.

Приведенные результаты исследования позволяют сформулировать требования к компонентному составу масла, обеспечивающему низкую температуру начала кристаллизации [30]: масло должно содержать менее 15 % нафталина, более 25 % монометилнафталинов, более 30 % сумма дифенила, ксиленолов и диметилнафталинов и менее 30 % высококипящих соединений. Проще всего такое масло можно выделить из смолы в виде специальной фракции на многоколонном агрегате с многократным испарением.

3.1.4. Вязкость каменноугольного поглотительного масла как феноменологический критерий оценки его свойств

Процесс абсорбции бензольных углеводородов, как любой абсорбци-онный процесс, подчиняется общим законам тепло- и массообмена. Teopия абсорбции очень полно освещена в специальной литературе. Исследуя механизм абсорбции бензольных углеводородов из коксового газа поглотительным маслом разного качества*, было еще раз установлено, что, несмотря на свою специфику, эффективность и этого процесса зависит от поверхности контакта фаз, фактической величины средней движущей сил (разности концентраций или парциальных давлений в контактирующих фазах) и коэффициента массопередачи.

* Ковалев Е.Т., Привалов В.Е. Вязкость каменноугольного поглотительного масла как критерий его абсорбционной способности. В сб. "Переработка и использование химических продуктов коксования". - М.: Металлургия, 1984.-С. 42-47.