Коксование каменного угля

Целевое назначение процесса - производство металлургического кокса. Для этого каменный уголь специальных марок (коксующийся уголь) или смесь углей (шихта) нагревают без доступа воздуха до 1000°С в специальных коксовых печах.

Коксование сопровождается глубокими хим превращениями органической массы угля, в результате чего образовывается кокс, а также УВ (4-5%) и газ. В жид УВ входят бензол, толуол, ксилолы, три- и тетра-МЕТИЛ бензолы, нафталин, антрацен, фенантрен и их гомологи. Выход каменноугольной смолы составляет 32-34%, а сырого бензола 10-12 % (кг/т).

Выделение и очистка аренов. Производится в случае сырого бензола и смолы коксования обработкой водным раствором щелочи. Из щелочного раствора свободные фенолы регенерируют с СО2:

ArOH + NaOH → ArONa + H₂O

2ArONa + H₂O+CO₂ ↔ 2ArOH + Na₂CO₃

Преимущественно используют для выделения фенолов, бензолов и ксиленалов.

Для очистки ароматических фракций от олефинов используют сернокислотный способ – обработка 90-93% H₂SO₄. При этом часть олефинов превращается в алкилсульфаты и переходит в кислотный слой, а остальные олефины полимеризуются:

R-CH=CH₂ + H₂SO₄ ↔ R(CH₃)CHOSO₂OH

n RCH=CH₂ ↔ [RCHCH₂]_n

После сернокислотной очистки проводят заключительную стадию ректификации с получением товарных продуктов.

Для выделения аренов с конденсационными циклами (нафталин и т.д.) используют кристаллизацию, а из антраценовых фракций каменноугольной смолы сплавлением с гидроксидом калия выделяют карбозол (ценное сырье для НХС).