stringtranslate.com

Коксование

Коксование — это процесс нагрева угля в отсутствие кислорода до температуры выше 600 °C (1112 °F) для удаления летучих компонентов сырого угля, в результате чего остается твердый, прочный, пористый материал с высоким содержанием углерода, называемый коксом . Кокс в основном состоит из углерода. Его пористая структура обеспечивает большую площадь поверхности, что позволяет ему гореть быстрее, подобно тому, как пучок трута сгорает быстрее, чем цельное деревянное полено. Таким образом, когда сжигается килограмм кокса, он выделяет больше тепла, чем килограмм исходного угля.

Применение для выплавки чугуна

Кокс используется в качестве топлива в доменной печи . В непрерывном процессе кокс, железная руда и известняк смешиваются и помещаются в верхнюю часть доменной печи, а снизу удаляются жидкое железо и шлаковые отходы . Сырье непрерывно движется вниз по доменной печи. Во время этого непрерывного процесса все больше сырья помещается наверх, и по мере того, как кокс движется вниз, он должен выдерживать постоянно увеличивающийся вес материалов над ним. Именно способность выдерживать эту сдавливающую силу, в дополнение к его высокому содержанию энергии и быстрому сгоранию, делает кокс идеальным для использования в доменных печах.

Коксование нефти

«Коксование — это операция нефтеперерабатывающего завода, которая перерабатывает материал, называемый кубовым остатком, из атмосферной или вакуумной дистилляционной колонны в более ценные продукты и производит нефтяной кокс — материал, похожий на уголь». [1] В гетерогенном катализе этот процесс нежелателен, поскольку клинкер блокирует каталитические центры. Коксование характерно для высокотемпературных реакций с участием углеводородного сырья. Обычно коксование обращается вспять сжиганием, при условии, что катализатор это выдержит. [2] [ требуется лучший источник ]

Упрощенное уравнение коксования показано на примере этилена :

3 C 2 H 4 → 2 C («кокс») + 2 C 2 H 6

Более реалистичный, но сложный взгляд предполагает алкилирование ароматического кольца коксового ядра. Кислотные катализаторы, таким образом, особенно склонны к коксованию, поскольку они эффективны в образовании карбокатионов (т.е. алкилирующих агентов). [3]

Коксование является одним из нескольких механизмов дезактивации гетерогенного катализатора . Другие механизмы включают спекание , отравление и твердофазное превращение катализатора. [4] [5]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ «Коксование — это процесс нефтепереработки, который производит 19% экспорта готовых нефтепродуктов». Управление энергетической информации США.
  2. ^ Х. Шульц (2010).«Коксование» цеолитов при конверсии метанола: основные реакции процессов МТО-, МТП- и МТГ». Катализ сегодня . 154 (3–4): 183–194. doi :10.1016/j.cattod.2010.05.012.
  3. ^ Guisnet, M.; Magnoux, P. (2001). «Органическая химия коксообразования». Applied Catalysis A: General . 212 (1–2): 83–96. doi :10.1016/S0926-860X(00)00845-0.
  4. ^ Форзатти, П.; Лиетти, Л. (1999). «Дезактивация катализатора». Catalysis Today . 52 (2–3): 165–181. doi :10.1016/S0920-5861(99)00074-7.
  5. ^ Бартоломью, Кэлвин Х (2001). «Механизмы дезактивации катализатора». Прикладной катализ A: Общие сведения . 212 (1–2): 17–60. doi : 10.1016/S0926-860X(00)00843-7 .