Коксын хий

Коксын хий — чулуун нүүрсийг коксжуулах (агааргүй орчинд 900-1100°С температурт халаах процесс) үед ялгардаг шатамхай хий. Коксын хий нь олон үнэт нэгдлүүдийг агуулдаг. Устөрөгч, метан, нүүрсхүчлийн дан ба давхар ислүүдээс гадна, коксын хий нь чулуун нүүрсний давирхайны уур, бензол, аммиак, хүхэрт устөрөгч, г.м. олон нэгдлүүдийг агуулдаг. Дэгдэмхий бүтээгдэхүүнүүдийг агуулсан уур-хийн холимог, боловсруулж буй нүүрсний 25 жин.%-д хүрдэг. Уг уур-хийн холимгийг цуглуулан авч боловсруулдаг. Дэгдэмхий бүтээгдэхүүнүүдийг салгах зорилгоор усаар шүршиж 70-80°C температуртай болгон хөргөнө. Энэ үед уурын фазаас давирхайны дийлэнх шингэрч ялгарна. Хөргөлтийг цаашид хоолойт хөргүүрт (дулаан солилцуур) явуулна (25-35°C хүртэл). . Конденсатуудыг нийлүүлэн тунгаах замаар давирхайны дээд ус, аммиакийн ус, чулуун нүүрсний давирхай зэргийг ялган авдаг. Дээр дурьдсан цэвэлэх процессуудын дараах хийг түүхий хий гэдэг. Түүхийг хийг цаашид аммиак ба хүхэрт устөрөгчөөс дараалуулан цэвэрлэж салгана. Үүний дараа шингээгч тосоор угааж бензол ба фенолоос, хүхрийн хүчлээр угааж пиридиний сууриудаас тус тус цэвэрлэнэ. Цэвэрлэсэн коксын хийг (боловсруулж буй нүүрсний 14-15 жин.%) коксын зуухны түлш байдлаар эсвэл өөр зорилгоор ашиглана.
thumb

 Агууламж 

Коксын хийн бүтэц нь боловсруулж буй нүүрс болон боловсруулалтын температураас хамааран өөрчлөгддөг.
Ерөнхий агууламж:

 устөрөгч 51 %
 метан 34 %
 нүүрсхүчлийн ислүүд 10 %
 этилен 5 %

 Хэрэглээ 

Анх коксын хийг коксжуулалтын дайвар бүтээгдэхүүн гэж үздэг байсан. 19-р зуун ба 20-р эхэн үед коксын хийг гэрэлтүүлэгт, хоол унд хийхэд, орон байр халаахад ашиглаж байсан. Үйлдвэрлэлийн хөгжлийн явцад давирхай ба аммиак зэрэг дайвар бүтээгдэхүүнүүд нь химийн үйлдвэрийн чухал түүхий эд болон хувирсан. Бүх төрлийн зохиомол будгуудыг анх коксын хий болон нүүрсний давирхайнаас гарган авсан. 

Коксын хийг үйлдвэрлэлийн зуух, хийн хөдөлгүүр зэрэгт мөн ашиглагддаг. Жишээ нь, Испанийн Бильбаогийн Profusa SA үйлдвэрт устөрөгчийн өндөр агууламжтай коксын хийг үйлдвэрлэдэг ба түүнийг 12 хийн хөдөлгүүрийг ажиллуулахад ашиглан, 7164 кВт цахилгаан эрчим хүчийг гарган авдаг. Хөдөлгүүрүүдээс гарах халуун шаталтын хийг технологийн уурыг үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

 Коксын хий аммиакийн үйлдвэрлэлд 
Коксын хийг аммиакийн үйлдвэрлэлд нэгэн төрлийн түүхий эд болгон ашигладаг. Кокс химийн үйлдвэрүүдэд коксын хийнээс давирхай, аммиак, бензол, нафталин зэргийг ялган авдаг. Эдгээртэй хамт хүхэрт устөрөгчийн дийлэнх ялгардаг тухай дээр дурьдсан. Аммиакийн үйлдвэрлэлд ирж буй хийн агууламжийг дараах хүснэгтэд үзүүлэв.
НэрХ.н.АгууламжНэрХ.н.АгууламжН2Эз.%57-61CnHmЭз.%1.8-3.2N2Эз.%>5C2H2Эз.%0.1-0.5CH4Эз.%24-27Бензолг/м34COЭз.%5-8Нафталинг/м30.2CO2Эз.%>3NOcм3/м30.4-0.8O2Эз.%>0.8			
Үүнд: CnHm нь этилен, пропилен, этан, пропан, бутадиен, г.м. багтана.

Хүснэгтээс дүгнэхэд коксын хийн нь олон төрлийн хольцыг агуулж байна. Эдгээр нь аммиакийн үйлдвэрлэлд ашиглах азот-устөрөгчийн холимогт агуулагдаж болохгүй. Иймд коксын хийг задлахаас өмнө цэвэрлэгээнд хамруулдаг. Цэвэрлэсэн коксын хийг задалж азот-устөрөгчийн холимог, этилений фракци ба баялаг хийг гаргаж авдаг. Цэвэрлэгээний эхний шатанд хийг хүхэрт устөрөгчөөс, мышьяк-содын уусмалаар угааж салгах юм. Энэ процессийн дүнд таваарын хүхрийг гарган авдаг. Дараагийн шатанд азотын (II) ислээс цэвэрлэнэ. Азотын (II) исэл нь нам температур ба даралтанд, хийнд агуулагдах хүчилтөрөгчөөр исэлдэж азотын (IV) ислийг үүсгэх ба тэр нь цаашид ханаагүй нүүрс-устөрөгчидтэй  (бутадиен, изопрен, циклопентадиен, г.м.) урвалд орж нитро нэгдлүүдийг үүсгэнэ. Нитро нэгдлүүд нь, коксын хийг задлах төхөөрөмжүүд дотор тунаж, өөрөө дөл авалцан шатах, тэсрэх аюултай гэдгийг анхаарах хэрэгтэй.
Хийг азотын (II) ислээс цэвэрлэх процессийг 1,2 МПа даралтанд, 1000С температурт хөндий саванд явуулах ба хийн саван дотор байх хугацаа 90-110 секунд байна. Аппарат (сав) дотор азотын (II) исэл исэлдэн дөрвөн валенттай азотын ислийг (NO2) үүсгэх ба цаашид, дээр дурьдсан температурт тэсрэх аюулгүй давирхай хэлбэрийн нитро нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Сүүлийнхийг хөргөсний дараа скруббер дотор усаар угааж салгана. Аппарат дотор тунасныг апаратыг цэвэрлэх замаар гадагшлуулна. 
Коксын хийнд агуулагдах ацетилен нь нам температурт талстжиж, төхөөрөмжүүд дотор тэсрэх аюултай хэмжээгээр тунах боломжтой. Коксын хийг азотын (II) ислээс бүрэн салгах мөн ацетилен ба ханаагүй нүүрс-устөрөгчүүдээс цэвэрлэх зорилгоор катализаторын орчинд гидрожуулдаг. Энэ үед дараах урвалууд явагдана:

Коксын хийг, түүнд агуулагдах нүүрсхүчлийн хийнээс (СО2) салгахад ус-шүлтийн эсвэл аммиак-шүлтийн цэвэрлэгээг ашигладаг. Цэвэрлэгээний дараах коксын хийний үзүүлэлтийг хүснэгтээр үзүүлэв:
НэрХ.н.АгууламжАзотын (II) исэл, NOcм3/м30,02Нүүрсхүчлийн хий, CO2cм3/м310Хүхэрт устөрөгч (HS) ба бусадcм3/м330Ацетилен, С2Н2cм3/м3200

 Эх сурвалж 
 Азот-устөрөгчийн холимгийг коксын хийнээс гүн хөргөлтийн аргаар гарган авах нь, Судалгааны тайлан. Даянбүүвэй 2013 он.
Ангилал:Нүүрс
Ангилал:Шатахуун