Obraz 4 (26)

węgiel

Ikamiemy;

uwodornienie		zgazowanie
	^ynłeiowy^ — 1-I-1
ciekle paliwo silnikowe		W te
		_i_i

—~i    “

konw?rsp netandu

c-S, c-N i C-O obecnych w strukturze węglowej, przy jednoczesnym doprowadzeniu wodoru do środowiska reakcyjnego. Przemiany te głęboko ne-niszają wewnętrzną strukturę węgla. Zarówno zwiększenie zawartości wodoru, Jak 1 zmniejszenie wymiarów cząsteczek węgle wymagają dutych nakładów energii, tote* proces prowadzi się w wysokich temperaturach (400-45Ó°C), pod wysokim ciśnieniem (do 20 HPa) L w obecności katalizatorów.

Uwodornieniu w* celu uzyskanie paliw i surowców chemicznych motna poddawać rótne surowce pochodzenia węglowego, a mianowicie i

-    węgiel (w tym głównie w postaci zawiesiny w oleju), •

-    ekstrakty węglowe,

-    ciekle produkty ż procesów odgazowenia (smoły i prasmoly).

Najlepsze wyniki daje uwodornienie węgla kamiennego płomiennego 1 gazo-wo-plomiennego oraz węgla brunatnego. Czynnikiem limitującym opłacalność procesów uwodornienia jest ilość zużywanego wodoru (tab. 39) ora* jego koszt, który znacznie przewyiaza koszt węgla przeznaczonego do uwodornienie.

Tabele 39

Rys. 40. Sposoby otrsymywania paliw ciekłych z węgla kamiennego

Przybliżone zapotrzebowanie wodoru na uzyskania 1 t paliwa • (benzyny o LQ - 70-80) w zależności od rodzaju utytego 'surowca pochodzenia węglowego

Surowiec przeznaczony do uwodornienia	Z opottzebowanie wodoru (s^J)
Węgiel kamienny	7800
Węgiel brunatny l	2400
Smoła węglowa (koksownicza)	2100
Prasmola z wytlewanla.węgla kamiennego	1800
Prasmola Z wytlewanla węgla brunatnego	•50 1
Pozostałość po deetylacji ropy naftowej (gudron)	900
CLeZkle frakcje olejowe ropy naftowej	500 '

Hys historyczny oraz obecny stan procesu upłynniania węgla kamiennego przez bezpośrednie uwodornienie

3.1.4.1. Bezpośrednie upłynnianie węgla przez uwodornienie

Upłynniania węgla przez uwodornienie towarzyszę następujące zjawiska:

-    znaczne zmniejszenie wielkości cząsteczek węgla,

-    zwiększenie stosunku h:C w produktach finalnych,

-    oddzielenie z układu substancji mineralnych oraz heteroatomów zawartych w przerabianym węglu.

Uwodornienie węgla do paliw ciekłych polega na znacznym zwiększeniu .stosunku h:C ^w produktach końcowych. Jakkolwiek głównymi składnikami paliw kopalnych są węgiel i wodór, to jednak zawartość wodoru w węglu kamiennym jest ula (nie przekracza 5%), podczas gdy w benzynie wynosi ona

H u».

Upłynnienie węgla przez uwodornienie polega na termicznym rozkładzie substancji węglowej w środowisku rozpuszczalnika, z jednoczesnym uwodornieniem produktów rozkładu doprowadzanym, do środowiska reakcyjnego wodorem. Uwodornienie prowadzi się dotąd, at w produktach końcowych uzyska się stosunek molowy h:C wynoszący co najmniej 1,2 - gwarantujący uzyskanie produktów ciekłych. Znaczny wzrost zawartości wodoru w węglu kamiennym zachodzi w skomplikowanych procesach chemicznych. Podstawową przemianą jeat hydrogenoliza, polegająca na rozerwaniu wiązań

lii

W rozwoju historycznym procesy dwodornlania węgla kamiennego związane są z badaniami Bergiusa, który w 1931 r. opisał sposób uwodornienia zawiesiny sproszkowanego węgła w olejach w temp. 350°C 1 pod ciśnieniem do 15 MPa. W łatach późniejszych rozwój metody Derglusa dotyczył wprowadzenia do procesu katalizatorów (np. tlonki Ni, Co, Hm oraz siarczki n.. Ho, w - osadzono na. rółnych stałych nośnikach). ^w, czacie 11 wojny światowej koncern IG Farbłnduetrio (Niemcy) za pomocą tych ulepszonych metod produkował w 14 fabrykach około 4,5 min t paliw ciekłych rocznie. Poza Niemcami procesy uwodornionLa na mniejszą ekalę prowadzono w