Для отвода паро-газовой смеси из камеры стояк 3 соединяется с газопроводом.

На рис. 7 показана схе­ма нагревания шихты в каме­рах коксовой батареи (попе­речный разрез) с перекидным над сводами камер ходом топочных газов. Воздух, по­ступающий на горение го­рючих газов, предварительно нагревается в регенераторах 4 и смешивается с газом, по­ступающим из отверстий 3 в простенках 2, расположенных между камерами /. В прос­тенке 2 происходит сгорание газообразного топлива, и го­рячие дымовые газы огибают камеру, подогревают ее с другой стороны и уходят че­рез регенераторы тепла в ды­мовую трубу.

Через каждые 20—30 мин поток газа и воздуха переключают на нагретые топочными газами регенераторы и поток газов обогревает обратную сторону камеры.Это обеспечивает равномерный нагревка­меры с обеих сторон. На заводах применяют различные системы обо­грева камер; пребывание шихты в камере 13—17 ч. Выделяющийся при коксовании в камерах прямой коксовый газ отсасывается возду­ходувкой и подается на переработку.

По окончании процесса коксования разгрузка камерпроводитсяпоочередно. После разгрузки камеры торцовые стороныее закрывают­ся и цикл работы повторяется.

Из 1 т шихты с влажностью 6% в процессе коксования получают в среднем следующие продукты, кг:

Переработка прямого коксового газа

Парогазовую смесь, выходящую из коксовой камеры, называют прямым коксовым газом. В 1 м3 газа, кроме Н2, СН4, СО и газообраз­ных углеводородов, содержится: смолы 80—130 г, бензольных углево­дородов 30—40 г, аммиака 8—13 г, сероводорода и других сернистых соединений 6—25 г, цианистых соединений — 0,5—1,5 г, паров воды 250—450 г, твердых частиц 15—35 г. Такой газ подвергают пере­работке по схеме, приведенной на рис. 8.

Прямой коксовый газ, выходящий из камеры при температуре 700—800° С, поступает в газосборник /, где охлаждается до 80° С во­дой; при этом из газа частично конденсируется смола и твердые вещест­ва. Для дополнительного выделения смолы газ охлаждают в холодиль­нике 2 до 20—30° С. Сконденсировавшаяся смола и надсмольная вода из газосборника 7 и холодильника 2 поступают в сборник 3, где разделяются на три слоя: нижний — твердые вещества, средний — смола» верхний — надсмольная вода. В надсмольной воде содержится аммиак. Для окончательного выделения из газа туманообразной смолы газ из холодильника 2 поступает в электрофильтр 4, где из него выделяет­ся смола, стекающая в сборник 3. Для продвижения прямого коксо­вого газа через систему аппаратов очистки применяется турбогазодувка 5. Пройдя турбогазодувку, газ нагревается в подогревателе 7 до 60— 70° С и поступает в сатуратор 6 — аппарат барботажного типа, в ко­тором находится 76—78% H^SO^. Аммиак, содержащийся в газе, реа­гирует с HoS04 с образованием сульфата аммония;

Образовавшийся сульфат аммония выпадает в осадок, отделяется от раствора, сушится и используется в качестве удобрения. Затем газ охлаждается до 20—25° С в холодильнике 9 и поступает в башни с на­садкой 8, орошаемые каменноугольным маслом (фракция при перегон­ке смолы, кипящая при 230—300° С), которое извлекает из газа бен­зол, толуол, ксилол и др.

Раствор сырого бензола подвергается перегонке, в результате чего отгоняется бензол и его гомологи, а масло после охлаждения снова возвращается на орошение башен 8. Освобожденный от примесей кок­совый газ называется обратным. Он очищается от соединений серы. Обратный коксовый газ в основном состоит из водорода (54—59%), метана (23—28%), окиси углерода (5—7%), углеводородов (2—3%) и примесей: азота (3—5%), углекислоты (1,5—2,5%), кислорода (0,3— 0,8%). Теплота сгорания его 16750—17200 кдж/м3.

Коксовый газ как высококалорийное топливо применяют для полу­чения высоких температур в металлургии, стекловарении, коксова­нии; его используют в качестве сырья в химической промышленности для получения водорода, сажи, ацетилена и т. д.

9. Получение синтезированного газа

Химические методы переработки нефти проводят при высоких тем­пературах без катализатора (термический крекинг), при высоких тем­пературах в присутствии катализатора (каталитический крекинг), в присутствии водорода, при высокой температуре и давлении (гидро­крекинг) и др. Благодаря высокой температуре происходит расщепле­ние молекул углеводородов. Кроме того, в результате вторичных про­цессов образуются молекулы новых соединений, которые не содержат­ся в нефти или в нефтепродуктах.

Рассмотрим процесс расщепления составляющих нефти при нагре­вании на примерах.

При нагревании нефти сначала расщепляются углеводороды парафи­нового ряда с длинной цепью

По мере повышения температуры разрыв цепи углеводородов сдви­гается к краю цепи, вплоть до метана СН4, т. е. С14Н30 àС13Н26 + СН4, а при температуре выше 820° С метан разлагается на углерод и водород СН4 --> С + 2Н2

Нафтеновые углеводороды при нагревании дегидрируются, обра­зуя ароматические углеводороды:

Ароматические углеводороды более устойчивы к нагреванию, по­этому они почти не изменяются. Непредельные углеводороды, образующиеся в процессе распада, в значительной степени вступают в реак­цию полимеризации или циклизации, образуя ароматические и дру­гие сложные соединения. Чем выше температура крекинга, тем выше скорость реакции и больше образуется газообразных продуктов. При­менение давления

затрудняет процесс расщепления и благоприятно влияет на вторичные реакции. Крекинг ведут для получения бензина и газов.

Термический крекинг в смешанной фазе (жидкой и паровой) прово­дят под давлением до 70 am при температуре 350—500° С. На рис.9 показана схема крекинга мазута. Мазут насосом 1 подает­ся на одну из нижних тарелок ректификационной колонны 2, где сме­шивается с тяжелой фракцией. Затем смесь подается в трубчатую печь 3, где нагревается до температуры 470—480° С. Из средней части колонны 2 выводится более легкокипящая фракция, которая нагрева­ется в трубчатой печи 4 до 500—510°. Давление в печах поддержива­ется 50—70 am (5—7 Мн/м2). Продукты крекинга из печей 3 и 4 про­ходят редукционный вентиль 5 и поступают в испаритель 6, где проис­ходит отделение паров от крекинг остатка, который выводится из испарителя. Пары из испарителя направляются в ректификационную колонну на разделение. Пары бензина и газы проходят конденсатор 7 и сепаратор 8, где они разделяются.