Сапропелитовые угли ценное сырье для органического синтеза

62

ЮН. Тюрин

восстановленности катализатора растёт (методика 1), что противоречит результатам, полученным по методике 3.

По методике 1 определяли кривые расхода кислорода на стадиях восстановления и окисления катализатора в зависимости от степени восстановленно-сти катализатора. При пересечении этих кривых появляется возможность определить расход кислорода в режиме восстановления-окисления и стационарную степень восстановленности катализатора.

Характерной особенностью процесса окисления трет-

бутилового спирта является то, что на катализаторе адсорбируется органический слой, причём можно полагать, что при восстановлении катализатора по методике 1 адсорбированное вещество менее окислено, чем при окислении реакционной смеси по методике 3.

Кроме того, с увеличением температуры восстановления катализатора и катализа растёт подвижность объёмного кислорода, что может оказывать

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

влияние на стационарную степень восстановленности катализатора.

Из табл. 2,3 видно, что с увеличением температуры уменьшается расход кислорода как на окисление катализатора, так и на окисление адсорбированного вещества, а их отношение заметно возрастает.

Полагаю, что методика 3 более приемлема для определения стационарной степени вос-становленности катализатора.

1. Бадебкина Е.М., Тюрин Ю.Н., Фрейдин Б.Г. Получение метакролеина на сложном оксидном катализаторе // Журн. прикладн. химии. 1986. Т.59. №8. С. 1822-1826.

2. Тюрин Ю.Н., Лебедева Е.М., Мансурова С.В. Окисление изобутилового спирта в метакролеин //

Журн. прикладн. химии. 1988. Т.61. №11. С. 2487-2492.

3. Тюрин Ю.Н., Лебедева Е.М., Корчак В.Н. Парциальное окисление трет-бутилового спирта в ме-

такролеин // Журн. прикладн. химии. 1989. Т.62. №1. С. 118-122.

4. Тюрин Ю.Н., Лебедева Е.М., Корчак В.Н. Кинетика парциального окисления трет-бутилового спирта на многокомпонентном катализаторе // Кинетика и катализ. 1988. Т.29. №2. С. 387-391.

5. Тюрин Ю.Н., Кочукова Е.В. Окисление трет-бутилового спирта на импульсной установке // Журн. прикладн. химии. 1992. Т.65. №2. С. 381-386.

Автор статьи:

Тюрин Юрий Николаевич - канд. хим. наук, доц. каф. технологии основного органического синтеза

УДК 552.57:54.02

Х.А. Исхаков, В.Н. Кочетков, В.П. Корнилова

САПРОПЕЛИТОВЫЕ УГЛИ - ЦЕННОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

Разработка экономически приемлемых технологий получения жидких моторных топлив и других высокоценных химических продуктов из углей является в настоящее время актуальной задачей, т. к. на ближайшее 50 лет следует иметь в виду значительное истощение месторождений нефти и природного газа.

В России глубокой химической переработке подвергаются каменные угли, пригодные для получения металлургического кокса. Что касается химических продуктов коксования, то в связи с быстрым развитием нефте-

химии эти продукты как сырье для химической промышленности временно отошли на второй план. Однако, в перспективе необходимо ожидать значительного оживления технологий глубокой переработки углей (особенно это касается бурых углей гумусового ряда, липто-биолитов и сапропелитов).

В этом плане внимание исследователей привлекает Бар-засское месторождение сапро-пелитов в Кемеровской области.

Месторождение характеризуется образованием древнейших своеобразных углей девонского возраста, расположено на

северо-восточной окраине Кузнецкого бассейна вдоль реки Яя и ее правового притока реки Барзас; через месторождение проходит железная дорога Кемерово - Анжеро-Судженск.

Источником образования барзасских углей явились планктон и своеобразная водоросль - барзасская рогожка, поэтому угли отличаются неодинаковостью петрографического и химического состава. Различают листоватый, клареновид-ный, плотный, брекчиевидный угли, а также так называемый “кучерявчик” - разновидность плойчатого угля.

Химические технологии

63

Ввиду петрографической неоднородности выход летучих веществ колеблется от 46 до 73% на горючую массу; содержание водорода находится в пределах от 5 до 10%, углерода

- от 76 до 83%. Зольность углей изменчива и довольно высокая - 45^60%; теплотворная способность горючей массы достигает до 40000 кДж/кг (9500ккал/кг). Выход смолы полукоксования изменчив и колеблется от 17 до 56% на горючую массу [1].

Особенностью угля является полный переход в необратимую расплавленную массу - в данном случае о толщине пластического слоя говорить не приходится. Высокий выход смолы и полная “плавкость” -особо примечательные свойства барзасских сапропелитов, что и привлекало исследователей ещё в 20-х и 30-х годах прошлого столетия.

Согласно [2], действительные запасы сапропелитов Бар-засского месторождения составляют 31 млн. т; в более ранних исследованиях[3] возможные запасы до глубины 500 м оцениваются в 67, а до глубины 1500 м - 127 млн. т.

В [2] приведены запасы, оцененные до глубины 300 м, они составляют (в млн. т):

действительные - 32, вероятные - 46,

возможные - 2,

всего - 80.

Балансовые запасы по всем категориям составляют 65 млн.

т. Новейшие оценки запасов по Барзасу отсутствуют, также как и изучение свойств углей и возможной технологии их переработки.

Полузаводские испытания барзаских углей были проведены в начале 30-х годов прошлого столетия на идентичных установках полукоксования в Москве и Кемерове.

31 марта 1931 г. в Москве в системе Всесоюзного Теплотехнического института пущена опытная установка; в Кемерове установка пущена 16 июня 1932 г. как самостоятельная единица, подчиненная Новосибирскому научно-исследовательскому институту в системе треста «Кузбассуголь».

Основной технологической единицей установок была вращающаяся барабанная реторта диаметром 1 м и длиной 7 м. Внутри реторта совершенно гладкая, движение материала осуществлялось за счет вращения барабана со скоростью 1 оборот за 2,5 мин при наклоне к горизонту 2,50. Нагрев внешний дымовыми газами из отдельной топки. Температура внутри топки достигала до 5000С, производительность по углю составила 3 т/сут.

На Московской опытной установке в апреле и мае 1931 г. были проведены 2 опыта, на Кемеровской установке в течение лета и осени 1931 г. проведено 15 опытов.

На основе проведенных испытаний выяснился недостаток

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

технологии в связи с особенностями барзасских углей. При полукоксовании в барабанной реторте, благодаря высокой пластичности углей, на стенках реторты образуется корка полукокса толщиной до 18 см, что приводит к понижению температуры в реторте; были случаи полного забивания реторты и остановки процесса.

Меры борьбы с этим явлением разработаны не были, поэтому технология переработки барзасских углей во вращающихся ретортах не может считаться решенной. Опыты с вертикальной печью, проведенные в Кемерове, также дали отрицательные результаты из-за прилипания пластической массы угля к стенкам печи и образования “козла”, выводяшего печь из строя.

Изучение материалов по Барзасу позволяют сделать следующие выводы.

1. Необходима детальная доразведка месторождения с целью уточнения запасов и выяснения возможности проведения горных работ по отдельным залежам.

2. Учитывая недостатки

технологических испытаний,

следует разработать конструкцию печи полукоксования и подготовку сырьевых материалов, исключающих образование корки полукокса на стенках аппаратов [4].

1. Геблер И.В., Шульц Г.Р. Исследование перегонкою барзасских сапрпелитов.-Новосибирск: Сиб-уголь, 1930.-28с.

2. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР. т.7.-М.: Недра,1969.-910с.

3. Барзасские сапромикситы: Сб. статей под редакцией Н.М. Караваева. -Л.:Госхимтехиздат,1933.-

130с.

4. Геблер И. В. Опыты ящичного коксования шихт с высоким содержанием газовых углей Кузбасса / Известия Томского политехн. ин-та. т.77.-с.135-140.

Автор статьи:

Исхаков Хамза Ахметович

- докт. техн. наук, проф. каф. химии и технологии неорганических веществ

Кочетков Валерий Николаевич канд. техн. наук, ст. научн. сотр. Института угля и углехимии СО РАН

Корнилова Валентина Петровна

- инженер-исследователь Института угля и углехимии СО РАН