ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Переработка сырого бензола и каменноугольной смолы из "Общая химическая технология Том 1" Сырой бензол и каменноугольная смола представляют собой смеси многих органических соединений разных классов, из которых требуется выделить индивидуальные вещества и смеси, являющиеся товарными продуктами. Основным методом переработки сырого бензола и каменноугольной смолы является перегонка применяется также фракционированная кристаллизация. Для выделения отдельных групп соединений широко применяются химические методы. [c.197] Наиболее существенным этапом в развитии техники переработки смолы и бензола явился переход от периодически действующих перегонных аппаратов к непрерывно действующим, благодаря чему оказалось возможным более четко разделять исходные продукты, значительно упростить и удешевить технологический процесс. Современная техника переработки жидких продуктов пиролиза твердого топлива имеет много общего с техникой переработки нефти, рассматриваемой в следующей главе. Типовой агрегат непрерывного действия для переработки нефти И нефтепродуктов, состоящий из трубчатой печи и ректификационных колонн для разделения образовавшихся в печи паров, признан наиболее рациональным и в коксохимической промышленности. [c.197] Для получения чистых индивидуаль-ных веществ сырой бензол разделяют первоначально на узкие фракции, которые подвергают окончательному разделению. [c.198] Сырой бензол промывают щелочью для освобождения от фенолов, а затем кислотой для освобождения от пиридиновых оснований, после чего снова промывают щелочью и, наконец, водой. [c.198] Промывание сырого бензола и его фракций осуществляют в смесителе, показанном на рис. 54. В смесителе происходит смешение реагентов и разделение жидкостей после операции. Перемешивание производится посредством мешалок турбинного типа. Каждая турбинка имеет два лабиринта — нижний и верхний. При вращении вала, делающего до 200 об/мин., жидкость засасывается в верхний и нижний лабиринты. При выбрасывании жидкости из лабиринтов оба потока пересекаются и перемешиваются. [c.198] Разработан каталитический метод очистки сырого бензола в паровой фазе. По этому методу пары сырого бензола, к которым добавлены водяной пар и газ, содержащий окись углерода, например водяной газ (стр. 247), при температуре 350° пропускают через контактный аппарат. Катализатором служит болотная руда. На катализаторе протекает разложение содержащих серу продуктов и гидрирование непредельных соединений. Для испарения бензола и нагрева паров применяют трубчатые печи. Го-рячая смесь, выходящая из контактного аппарата, охлаждается в теплообменниках поступающим для очистки сырым бензолом и в конденсаторах. При каталитическом методе очистки выход продукта увеличивается и качество его улучшается по сравнению с описанным выше методом. [c.199] Фракции подвергают второй ректификации, которую тоже целесообразно производить в колоннах непрерывного действия. В результате ректификации получают чистый бензол, чистый толуол, смесь о-, м- и п-ксилолов, технический сероуглерод, растворители (сольвент I, сольвент И) и кумаро новую смолу. Кумароновая смола — продукт полимеризации кумарона и индена — получается в остатке от перегонки тяжелого бензола. [c.199] Моторный бензол представляет собой смесь бензола, толуола и ксилолов, которую можно получить путем отбора соответствующих фракций при ректификации. [c.199] Перегонка каменноугольной смолы. В каменноугольной смоле обнаружено более 300 различных веществ. В ней содержится около 50% веществ с высоким молекулярным весом — М ногоядерных циклических соединений, остающихся при перегонке смолы в остатке. Эта смесь веществ называется пеком. [c.199] Наиболее важными продуктами переработки смолы в настоящее время являются нафталин и фенолы (используемые для многочисленных синтезов), антрацен, карбазол, аценафтен и пирен (употребляемые преимущественно красочной промышленностью), каменноугольные масла (из которых готовят шпалопропиточные составы, дизельное топливо и олифы) и пек, широко применяемый в дорожном строительстве, для производства электродов, изоляционных материалов и пластических масс. [c.199] Первой ступенью переработки смолы является разделение ее на фракции. Приводим краткие сведения о современной трубчатой смолоперегонной установке. Основными аппаратами служат трубчатые печи (см. стр. 214) и ректификационные колонны. [c.199] Выход легкой фракции составляет в среднем 0,8% от безводной смолы в ней содержатся, наряду с бензолом и его гомологами, до 20% нафталина и 10% фенолов. Выход фенольной фракции составляет около 4% сна содержит 31% фенолов. Выход нафталиновой фракции составляет около 8% в ней содержится примерно 65% нафталина и 2,5% фенолов. Выход поглотительной фракции равен 8% и антраценовой— 21%. В антраценовой фракции содержится окодо 20% сырого антрацена. [c.200] Для выделения фенолов феноляты обрабатывают двуокисью угле рода, в качестве источника которой применяются газы известково-обжи гательных печей или дымовые газы, полученные путем сжигания кокса При взаимодействии фенолятов натрия с двуокисью углерода при 50° получаются фенолы и водный раствор соды. Их разделяют и раствор соды обрабатывают известью. Полученный раствор едкого натра используют вновь для реакции с фенолами. Фенолы содержат еще до 2,5% фенолятов, поэтому их дополнительно обрабатывают серной кислотой. [c.200] Обесфеноливание сточных вод коксохимических заводов. После извлечения из надсмольной воды аммиака и других веществ в ней остается до 2 г/л фенолов. Еще большее количество фенолов содержится в сточных водах смолоперегонного цеха. Так как фенолы представляют большую ценность, их извлекают из сточных вод. Очистка сточной воды от фенолов необходима еще и потому, что содержащая фенолы вода непригодна для технических целей и не может быть спущена в реки. В питьевой воде присутствие фенолов недопустимо. [c.200] Сточные воды обесфеноливают в колонне, показанной на рис. 55 (примерные размеры колонны диаметр 3 м, высота 30 м). При этом методе вытекающая из верхней (испарительной) части аммиачной колонны (стр. 193) надсмольная вода не поступает в известковую часть колонны, а подается насосом по изолированному трубопроводу в верхнюю часть обесфеноливающей колонны, где фенолы отгоняются водяным паром, поднимающимся из нижней части аппарата. Обесфенолен-ная вода поступает обратно в аммиачную колонну — в ее нижнюю известковую часть. [c.200] Образующийся в колонне разбавленный раствор фенолятов натрия, содержащий избыток щелочи, используют для извлечения фенолов из фракций каменноугольной смолы и перерабатывают описанным выше методом. [c.201] Меньшее распространение получили адсорбционный метод обесфеноливания с применением активированного угля и экстракционный с применением в качестве растворителей избирательного действия три-крезилфосфата или дихлорэтана. [c.201] Получение азотистых оснований. В сыром бензоле и фракциях каменноугольной смолы содержатся пиридин, хинолин (сс, -бензопири-дин), акридин (дибензопиридин) и гомологи пиридина, например — пи-колины (метилпиридины). В сыром бензоле и в легкой фракции смолы преобладают низкокипящие, в остальных фракциях — высококипящие азотистые основания. После выделения фенолов фракции обрабатывают 35%-ной серной кислотой. [c.201] Из получающегося раствора сернокислых солей азотистых оснований выделяют свободные основания действием аммиака. Одновременно получается сернокислый аммоний (стр. 193). Если фракции перерабатывают на фенольном заводе, то вместо аммиака применяют соду, что менее рационально, так как образующийся раствор сернокислого натрия не используется. [c.201] Сырые пиридиновые основания ректифицируют и получают чистый пиридин, пиридин-растворитель, а -пиколнн и р-пиколин. [c.201] Вернуться к основной статье