Шта је кокс? Ово је стратешки важан производ добијен термичким распадањем без кисеоника. Подељен је на више типова. Дакле, изолована је нафта и смола, тресет и кокс угља. Али главни је последњи. Кокс угља делује као основна компонента производње високе пећи.
Важан производ
Шта значи реч "кока"? Морфологија овог концепта говори о томе да се ради о запаљивим чврстим остацима који настају током термичког загревања неких органских супстанци, укључујући угљен (смеђи или камени), уље, а такође и тресет. Сама реч има енглеске корене. Кокс не значи ништа осим производа добијеног термичким распадањем.
Производња кокса у Русији важна је компонента индустријског комплекса. Према статистичким подацима, овај стратешки важан производ се годишње произведе у количини од 27 милиона тона. У таквим количинама од виталног је значаја ливница и металуршка индустрија. Највећи руски произвођач кокса је Северстал. Ова корпорација поседује сопствену производњу ове врсте горива и користи је за потребе сопствених металуршких погона. Највеће пећи у власништву Северстал-а налазе се у Череповцу. Производе кокс највишег квалитета.
Пуњење
За одржавање сагоревања високих пећи потребна је велика количина угљеног кокса. Овај производ је порозна, али истовремено чврста синтерована маса. Добија се уклањањем испарљивих састојака из угља.
Производња хемијске коксије заснована је на процесу хидролизе. Поред тога, могућа је и сува дестилација угља. Али у сваком случају, производња кокса повезана је са загревањем иницијалног производа без и најмањег приступа ваздуху. Сврха хидролизе је одвајање угљеника од свих других супстанци које чине угљен. Која је сировина за производњу кокса? Ово је угаљ разних врста, укључујући масти и кокс, гас и мршав. Такве сировине се називају пуњење. Основа овог производа је најскупља сорта - коксни угаљ. Наплата се испоручује руским металуршким погонима из лежишта Кузбаса и Печере. Иакутиа може бити поносна на богата лежишта коксног угља. Овде се минирају на територији града Нериунгри, до које је посебно повучена железничка пруга.
Због свог обима, производња кокса захтева велику количину сировина. Доставља се производним погонима у расутим вагонима. Овде се пуњење ставља у огромне куле, у које посебни механизми, попут пумпи, пумпају долазни угљен у коксне ступове. Зими, пуњење долази по правилу у замрзнутом стању. И због тога се пре истовара греје директно у аутомобилима, возећи их у посебне огромне хангара.
Припрема пуњења
Сама производња кокса почиње сортирањем пуњења. Сав угаљ који је дошао до постројења је подељен по свом својству и саставу у потребне групе. Након тога, смеса се уситни и измеша. Следи његова доза. Израђује се на аутоматским вагама. Након такве припреме, смеша се обогаћује коришћењем уклањања прашине, просијавања, прања, флотације и других метода. Све ово омогућава вам уклањање нечистоћа из сировина. Након што се пуњење осуши и доведе у завршну фазу дробљења, што резултира зрном чији радијус не прелази 3 мм.
Сировине припремљене на овај начин су спремне за почетак производње кокса из високе пећи. Учитава се поново у јединице за мешање, а затим улази у канте за складиштење које се налазе у торњу угља.
Коксне батерије
Готова сировина, која је неопходна за обављање производње кокса, излива се из рудника угља у резервоар утоварног аутомобила. Након тога се испоручује у коксне батерије. Ово је систем који се састоји од неколико комора у којима се одвија процес производње крајњег производа.
Коксна пећ је конструкција, чији су зидови обложени ватросталном опеком. Дужина му је 13-15 м, ширина 0,4-0,5 м, висина 5-5,5 м. Такве димензије коморе омогућавају да се поступак производње кокса одвија прилично брзо.
У луковима таквих комора налазе се три или четири шарке са поклопцима који се добро затварају. Дизајнирани су за утовар сировина. Крајњи зидови комора такође имају запечаћена метална врата. У процесу стварања кокса, производња захтева уклањање гасовитих производа који из тога произилазе. То је предвиђено и дизајном камера. У свом горњем делу имају посебне узлазне цеви дуж којих хлапљиве материје улазе у сакупљач гаса.
У време када је производња кокса у току, процесна технологија захтева значајно загревање комора. За то су изграђени посебни стубови између њих. Представљају цео систем канала грејања кроз који се крећу топли гасови. Као резултат, зидови комора се загревају. На дну погона за производњу кокса налазе се регенератори. Они су неопходни за грејање комора гасовима који се снабдевају кроз гасоводе, као и онима који излазе из ваздуха.
Пуњење грејањем
Изнајмљивање коксних пећи постоји железничка пруга. Путнички аутомобил се креће дуж њега. Из ње смеша кроз отвори улази у комору. То је због посебних механизама смештених на аутомобилу, који се могу одврнути и затворити запечаћеним поклопцима.
Посебна машина за избацивање кокса креће се дуж шине која се налази дуж једне од страна коморе. Она долази на бочна врата и отвара их. Даље, овај уређај гура настали кокс. С друге стране, ауто који се зауставља приближава се камери. Узима врући производ и транспортира га у простор испод апарата за гашење, а затим га истовари на рампу.
Едукација крајњег производа
Сва производња металуршког кокса строго се придржава технолошких процеса који захтевају да се спречи да зрак уђе у комору. Како ово иде? Процес производње кокса започиње одмах након што уређај за утовар доведе измерјену дозу набоја у комору. Истовремено, затварачи су затворени, а грејни уређаји су укључени.
Шта се догађа у почетној фази када се врши производња кокса? Процесна технологија у својој првој фази омогућава ослобађање гасова и воде из готових сировина. Након тога се смеша растопи и таложи. Даљње повећање температуре доводи до ширења овог интермедијарног производа. То је због даље еволуције гасова и испарења. Надаље, набој се постепено учвршћује. Која је последња фаза процеса која резултира коксом? Производња овог производа врши се током крекирања и скупљања погаче. Као резултат тога, долази до формирања такозване коксне погаче. Све фракције које имају облик паре-гаса одбацују се дуж узлазних вода до колектора за гас.
Процес загревања набоја у коморама иде од његових загрејаних зидова до центра. Због ниске топлотне проводљивости сировина на разним местима, фазе коксирања су у различитим фазама.
Читав процес формирања кокса траје од 14 до 17 сати.Његово трајање зависи од температуре сагоревања набоја, његовог састава и величине коморе.
Након завршетка процеса производње кокса, грејни уређаји се искључују, а подизачи се преклапају. За врата коксне пећи прикладан је избацивач, уз помоћ којег се добивени производ истовари у уређај за гашење. Тако се пећ ослобађа. Након тога, избацивач закачи непропусна врата и креће се шинама до следеће коморе. Следи и утоварни аутомобил. Отвара отвори и пуни нову дозу рециклираног пуњења.
Достава производа до куле
Кокс добијен у коморама мора се угасити. Напокон, након његовог контакта са ваздухом, долази до спонтаног сагоревања. У аутомобилу за гашење, кокс се доставља у торањ, где га напокон гаси вода. Производ се излива из аутомобила на нагнуту бетонску површину која се назива рампа. Овде се у року од двадесет минута хлади. Након тога, кокс се транспортерима преноси на сортирање.
Придружени производи
Производња кокса није могућа без испуштања испарљивих материја. Они су мешавина гасова и испарења. Такве компоненте се заједно називају директним гасом из коксне пећи. После прераде једне тоне смеше, чији садржај влаге достиже 6%, добија се 270 кг директног коксног гаса. Опсежно, та бројка је 330 кубика.
Гас из коксне пећи из директне коксне пећи садржи:
- око тридесет килограма угљеног катрана;
- 10 кг сировог бензена;
- 3 кг амонијака;
- 5 кг водоник сулфида;
- 80 кг воде;
- 140 кг повратног гаса.
Донедавно је производња кокса била једини добављач који је понудио бензонске угљоводонике. Међутим, након развоја сектора прераде нафте, постало је могуће добити ове производе са мање улагања. То је довело до чињенице да је удео производње кокса у снабдевању бензен угљоводоницима пао на четрдесет процената. Овај производ се користи као сировина у процесу органске синтезе. Његова лагана фракција се прерађује сировим бензеном.
Остале врсте нуспроизвода након њихове исправљања и прераде хемијским реагенсима, као и након замрзавања и накнадне кристализације омогућавају добијање око тристо висококвалитетних хемијских једињења.
Употреба уља
Ова природна супстанца, попут угља, стратешки је важна за нашу земљу. Њихова производња кокса и нафтних деривата, а то су:
- гориво;
- цересини и парафини;
- уља за подмазивање;
- битумен;
- маст;
- сировине намењене главном органском и петрохемијском комплексу;
- остали производи.
Нафтни кокс
Ова фраза је по природи колективна. Нафтни кокс се подразумева као продукт дубоке прераде „црног злата“. Сировине за његову производњу су компоненте добијене примарном прерадом нафте. То су катран и полуатрак, асфалт и екстракт.
Производња нафтног кокса одвија се на два начина:
- одложено коксање, које се врши у незагрејаним реакторима;
- у дестилационим постројењима која користе водоравне грејне реакторе.
Прва од ове две методе је најпопуларнија. Уз његову помоћ, производи се готово осамдесет процената ове врсте производа.
Нафтни кокс се затим користи у производњи електрода, као и анодних маса и анода за топљење алуминијума. Налази примену у технолошким процесима производње феролегура, абразива, силицијума. Нафтни кокс се широко користи у хемијској индустрији.
Добијање овог производа се дешава при ниском притиску. У исто време температура се одржава од 480 до 560 степени.Ово омогућава производњу нафтног кокса и бензина, угљоводоничних гасова, као и фракција нафте и гаса од керозина.
Процес коксирања је цепање свих компоненти које чине сировину. У том случају настају течне фракције дестилата и гасови угљоводоника.
Индустријски поступак производње нафтног кокса врши се употребом три врсте постројења. Поред периодичног коксања у специјалним коцкама и успореног процеса у коморама, може се непрекидно одвијати у флуидизованој маси кокс-носача. Размотримо један од њих, који се најчешће, детаљније користи.
Споро коксирање
Овај процес се назива и полуконтинуирани. Ова метода производње нафтног кокса најчешћа је у светској пракси. Подразумева такав технолошки процес у коме се сировина претходно загрејана на 350-380 степени непрекидно доводи у посебне плоче смештене у дестилационим колонама. Такве инсталације раде под атмосферским притиском. Сировине за производњу нафтног кокса тече низ плоче и у контакту су са испаравањима из реакцијског апарата. Резултат ове масе и преноса топлоте је кондензација. Он заједно са иницијалним производом формира секундарне сировине које ће се даље загрејати на 490-510 степени у пећи на цеви.
Затим смеша улази у коморе за коксну пећ. То су вертикално смештени шупљи цилиндри, чија висина досеже 22-30 метара, а пречник 3-7 м.
Реакциона маса непрекидно улази у коморе пећнице. Штавише, овај процес траје од 24 до 36 сати. За то време, маса захваљујући топлоти коју задржава, постепено коксира. Када је комора 70-90 процената напуњена крајњим производом, уклања се помоћу нормалног млаза воде под високим притиском.
Затим се кокс ставља у дробилицу у којој се дроби на комаде чија величина не прелази 150 мм. Након тога, производ се подиже на екран помоћу лифта, разврставајући га у фракције различитих величина. Комора у којој је добијен кокс подвргава се загревању воденом паром и оним испаравањима која се снабдевају са радних уређаја. Даље, резервоар се поново пуни сировинама.
Након проласка кроз процес настају испарљиви производи. Ово је мешавина пара-течност која се континуирано испушта из постојећих комора и секвенцијално одваја у гасове, прво у дестилациону колону, а затим у сепаратор воде и гасни блок, као и у колону за скидање.