Adâncimea de rafinare a petrolului intern în ultimii 30 de ani, în ciuda adoptării repetate a programelor de stat pe această temă, aproape nu au crescut, și „înghețate“ la nivelul de 64-65%. Odată cu stadiul actual al tehnologiei de artă și rafinării de petrol interne capabile să transforme într-un ulei combustibil motor fracțiuni de distilat cu punct de fierbere până la 500 ° C (
2/3 părți). Treimea rămasă a combustibililor de sulf și sulf ridicat ars cazan și continuă să fie arse centralele termice și electrice, ejectarea în aer cantități uriașe de sulf și oxizi de azot toxici. În prezent și în viitor, nu există nici o alternativă la utilizarea rațională și cuprinzătoare de petrol, profund sale, de prelucrare a „reziduurilor“.
Care este motivul principal pentru formarea unor cantități mari de rafinare a uleiurilor uzate în România?
Care sunt principalele metode de prevenire a poluării aerului la rafinărie?
Ceea ce a cauzat prezența torțe aprinse la rafinărie?
Cum este tratamentul apelor reziduale cu conținut de ulei la MPC?
Cum este eliminarea nămolului?
Ce metode de prelucrare a gudroane acide?
De ce viitor de rafinare a produselor petrochimice?
12. Problemele de mediu ale producției de cocs
Cox - "pâine" industrie.
În prezent, producția de cocs - una dintre producțiile cele mai moderne „murdare“. producția de cocs este o sursă majoră de fenol mediului înconjurător poluare, benzo (a) piren și alți compuși organici, amoniac, monoxid de carbon, compuși de azot și sulf, hidrogen și praf. Cele mai multe dintre aceste substanțe - sau extrem de toxice pot fi transformați în compuși prin reacția cu alte substanțe. Unele substanțe (CO2. Oxizi de azot și metan) sunt gaze cu efect de seră și contribuie la încălzirea climatului global.
Cele mai multe plante de cocs situate în regiuni cu concentrare semnificativă a producției industriale și de densitate mare a populației. Situația ecologică extrem de nefavorabilă, care a dezvoltat în ultimii ani în marile centre metalurgice, într-o anumită măsură, din cauza ratelor scăzute de tehnică re-cocsificare sub-sector, introducerea lentă a noilor procese tehnologice, mașini și echipamente moderne.
În același timp, fie în prezent sau în viitorul apropiat, va fi imposibil să refuze cocserie și a produselor chimice, producția de cocs. Prin urmare, este necesar să se dezvolte astfel de instalații de producție, ceea ce ar permite să păstreze și să încerce să îmbunătățească starea actuală a mediului. Singura modalitate de a reduce efectele nocive în circumstanțele - dezvoltarea în continuare a celor mai avansate tehnologii și industriile în același timp reducerea emisiilor nocive, precum și consumul specific de resurse și energie pe unitatea de producție.
12.1. De ce am nevoie de o Coca-Cola?
Coking a apărut în secolul 18, când distrugerea pădurilor pentru cărbune, inițial se plimba pe ieșirea de fontă, a devenit în pericol și necesar pentru înlocuirea combustibililor minerali cărbune. În 1735, prima explozie cocs de topire a fost efectuat în Marea Britanie. Coke arde în grămezi, la fel ca înainte, care arde cărbune. La sfârșitul secolului al 18-lea. Acesta a fost utilizat în semi-carbonizarea, iar din 1830 - în camere închise, produsele volatile au evoluat ars. Deoarece 70-e. din secolul al 19-lea au început să folosească produse volatile; metode îmbunătățite de cocsificare cuptor de încălzire. Până la începutul secolului XX. forma procesului de cocsificare în forma sa actuală, și numai îmbunătățirea acesteia a avut loc 35 în continuare. Fig. 12.1 prezintă o vedere generală a bateriei de cuptoare de cocs.
Fig. 12.1. Vedere de ansamblu a bateriei de cuptoare de cocs:
1 - evacuare de gaz de cocserie, 2 - încărcare camion,
3 - turn Distribution 4 - turn de stingere, 5 - compartiment pentru zdrobirea și amestec de cărbune, 6 - primirea buncăr de cărbune brut, 7 - o platformă de descărcare cocs ostuzhennoy, 8 - stingator transport 9 - cocs, 10 - camera de cocsificare 1 - berbec.
Coke - domeniul de chimie si produse chimice industriile de prelucrare angajate combustibili naturali (în principal cărbune) în cocs și alte produse valoroase de cocsificare (prin încălzire la 950 - 1050S fără aer). Principalele produse de cocs (adaos de cocs) sunt cocs produse de prelucrare a gazului cuptor de benzen brut, gudron de cărbune și amoniac (îngrășăminte amoniac); gama lor de produse complet include aproximativ 80 de elemente.
Cox - reziduuri solide combustibile rezultate din tratarea termică a diferitelor substanțe organice fără accesul aerului. De obicei denumite simplu cocs cocs la temperaturi ridicate. În funcție de materia primă, din care reziduul solid distinge cărbune brun, turbă, cărbune, smoală cocsul și altele. Termenii „domeniu“ și „turnate“ indică procese de producție cocsului sau dacă utilizate în formă activă de cocs.
producția de cocs este inseparabil legată de fabricarea produsului electrod, care a început să se dezvolte la sfârșitul secolului al 19-lea. după ce a demonstrat posibilitatea de conversie la temperaturi ridicate din grafit de carbon având o conductivitate electrică ridicată și alte proprietăți.
Principalii consumatori de cocs sunt industria metalurgică, industria de turnătorie și chimice feroase și neferoase.
Cocsului în furnale este o sursă de căldură, agent de reducere și minereurile de fier materiale de încărcare dezintegrant. În cocs de turnătorie este sursa primară de căldură necesară pentru topirea fierului și resturi de porc.
Cocsul este de asemenea utilizat pentru recuperarea minereurilor de plumb, staniu și cupru, în producerea de zinc, pentru calcar și ciment de ardere.
Coke având o dimensiune a particulei de la 10 - 25 mm, adică, grad de cocs 10 - 25 frecvent utilizate în producția de feroaliaje (ferosiliciu, ferocrom, feromangan, etc.). Cox class 40-25 sunt utilizate pentru producerea de carbură de calciu. Coca-Cola briza este utilizat pe scară largă pentru aglomerarea minereurilor de fier.
12.2. Materii prime și tehnologii de producție de cocs
Dinamica producției de cocs în România, URSS și Federația Rusă
Din acest tabel arată în mod clar că este nevoie, și, prin urmare producția de cocs este în creștere. Fluctuația de producția de cocs din cauza situației politice din țară. Coca-Cola și fabricarea produselor de cocserie chimice sunt fabricate în fabricile de cocs moderne, având în componența sa un număr de instalații de producție majore și servicii auxiliare.
Principalele departamente de producție sunt:
instalație de preparare a cărbunelui, care a făcut primirea, depozitarea, pregătirea și obținerea cărbunelui pentru cocsare amestec de cărbune;
Cocs de plante, în care prelucrarea termică a taxa cocs de cărbune pentru a obține produse de cocsificare și abur;
magazin de răcire și captarea produselor cu abur și gaze și izolarea compușilor chimici (amoniac, benzol, gudron de cărbune și colab.);
Magazin pentru prelucrarea produselor colectate (rectificare, gudron, cocs-smoală și colab.).
Serviciile auxiliare includ: feroviare și atelierele de reparații mecanice, de laborator central și magazin de fabrică, departamentul de control tehnic (QCD), energie și alte departamente.
Tehnologia procesului de cărbuni cocsificare. Cocsificabil se realizează în cuptoare mari de cocs, încălzite cu un conținut caloric scăzut (domeniu) sau hipercaloric (cocs, etc.) Gaz. Pe ris.12.2 ilustrează o schemele de producere a cocsului existente.
Pentru cărbuni de cocs inițial un amestec de compuși diferiți. Amestecarea cărbunelui se realizează direct pe cocs și instalația este însoțită de prăfuire semnificativă.
cărbune cocsificabil are loc în mai multe etape. Când este încălzit la 300S, o cantitate mică de lumină eliberată de rășină formată prin scindarea compușilor cu oxigen incluși în carbon. Aproximativ 350S cărbune se înmoaie, transformându-se într-o pastă, stare plastică. Topitura este descompunerea intensivă a cărbunelui, cu eliberarea așa-numitelor produse primare (gaz primar și gudron primar) având o compoziție complexă.
Reziduuri carbonifere grele din descompunerea cărbunelui sunt sinterizate la o temperatură de aproximativ 500S format produs solid poros - char. După răcire și condensare a produselor volatile recuperate sau temperatură carbonizare Gudronul scăzută, produse gazoase - gaz carbonizare.
Char este utilizat pe scară largă. În special, este un combustibil intern și energie extrem de eficiente, deoarece arderea practic fara fum, fara formarea rășinii prin încălzire, ca mulți cărbuni, are o reactivitate ridicată a interacțiunii cu oxigenul. Char este, de asemenea, utilizat în procesul de gazeificare și producția de feroaliaje. Recent, char este utilizat ca intermediar în producerea de cocs metalurgic turnate. char Lignitul poate fi folosit pentru a încărca pentru cocsare. Un efect semnificativ se realizează prin injectarea de char cărbune pulverizat într-un furnal, unde joacă un rol de combustibil, precum reactivul chimic, care economisește o cantitate considerabilă de cocs din cărbuni aglutinare scumpe și rare.
Carbonizare gaz este utilizat în principal pentru încălzirea combustibilului și a altor nevoi în uzina unde cocsificare se efectuează. Excesul de gaz carbonizare poate fi utilizat drept combustibil casnic, precum și pentru sinteza organică.
Carbonizarea rășină, în principiu, poate fi materia primă pentru producția de combustibili, fenol, parafine, hidrocarburi aromatice cum ar fi benzen, naftalină și alți omologi.
După încălzirea suplimentară, char rezidual pierde substanțele volatile în principal hidrogen și se contractă, provocând ruperea acesteia. La o temperatură de până la 650S 800S veniturile char în carbonizare cocs-temperatură medie. Deasupra 950S char este complet transformată în cocs. Produsele primare aceeași descompunere în contact cu pereții încălziți și bolta cuptorului, precum și cocs, pirolizat și transformate în produse secundare. Compoziția gazului predominantă devine H2 (50% vol.) Și CH4 (25% vol.). Produsele secundare sunt capturate și folosite ca materie primă valoroasă pentru industria chimică.
In cuptorul de cocs, cocsificarea apare în straturi, în care temperatura straturilor scade din amestec se incalzeste (peste 1000S) ale pereților furnalului la mijlocul de descărcare. Prin urmare, compoziția straturilor (pornind de pereți) este schimbat în ordine: cocs - char - cărbune într-o stare de plastic - cărbune uscat - cărbune brut. Cocsificabil este considerată completă atunci când toate grosimea creșterii straturilor de cocs se întâlnesc în mijlocul cuptorului. Până la sfârșitul cocsificare datorită contracției, rezultând „tort cocs“ este împărțită în decalaj jumătate de cusătură, mergând paralel cu pereții camerei și fiecare jumătate din „plăcintă“ - disecate pe o mai mult sau mai puțin mari bucăți de fisuri care se extind perpendicular pe perete. Cocsificarea durează 13 - 18 ore.
La sfârșitul procesului de cocsificare, cocsul finit este evacuata (ejectate) din cuptoarele camerei. Fig. 12.3 este o diagramă a unui cuptor de cocs.
stingerea umedă de cocs. Procesul procesului de producție de cocs termină-l care emite din cuptor la o temperatură de 950 - 1100S. Pentru a preveni arderea după cocsul fierbinte evacuat din cuptor, precum și de a face cocs adecvat transportului și depozitării, este necesară pentru a reduce temperatura la 250 - 100S la care exclude combustia spontană și mocnit, adică Coca-Cola este necesar „pentru a pune afară.“
plantă Koksotushilnyj constă dintr-un turn de stingere și decantoare pentru a ușura apa de stingere. Sub dispozitivul de irigare cupola sau coronament stingerea turn situat pe el vent pentru îndepărtarea vaporilor de apă. Apa este alimentat la stingerea pompelor sistemului de irigare din colectarea apei limpezite. Consumul de apă proaspătă care intră în stingerea depinde de proprietățile de cocs, în medie, este de 4 - 5 m³ / t cocs. O porțiune (10 - 15% din) apa care se duce la călirii evaporată porțiune rămâne în cocs. Mai mult decât atât, umiditatea crește până la o medie de 3 - 5%, și toată apa de cocs căldura absorbită este complet pierdut. Cea mai mare parte a apei intră în bucla de circulare; ciclu invers de apa poluata de cocs și vine să clarifice fose septice speciale. După nămolul, apa este folosită din nou pentru stingerea cocsului. Coke suspensie clapetă îndepărtat periodic din decantare.
stingerea uscată a cocsului. Metoda se bazează pe răcirea cocsului incandescent gazelor care circulă cu utilizarea ulterioară a căldurii în cazan.
Avantajele acestei metode comparativ cu stingere umedă:
Absența emisiilor de vapori de apă în turnul atmosferă și apele uzate de stingere;
Prepararea consumatorului cocs uscat cu un conținut minim de umiditate;
Pregătirea o dimensiune mai uniformă a particulelor de cocs;
Îmbunătățirea calității cocs, deoarece în acest caz nu experiență eșec datorită răcirii bruște (consumul de cocs în furnal este cu 2 - 3% mai mică decât stingerea umedă de cocs);
Îndepărtarea coroziunii a structurilor metalice cu vapori de călire umede, etc ..
Principalul dezavantaj - un praf puternic. cocs incandescentă este ridicată la stingerea camerei dispozitiv de evacuare uscat în caroserie amovibilă stingator (koksovoznogo) transportul special troliu și dispozitivul de încărcare prin ratări instalației antecreuzet situat direct deasupra camerei de stingere. Între camera și antecameră are o fereastră pentru ieșirea camerei de stingere a gazelor fierbinți. Antecamera este proiectat pentru primirea și furnizarea treptat cocsul fierbinte în camera de stingere. Între partea inferioară conică a camerei și a porțiunii cilindrice (înălțimea porțiunii cilindrice de circa 9 m și un diametru de 6 m ) sa montat dispozitiv de intrare pentru gazele refrigerate. În partea de jos a conului este un dispozitiv pentru descărcarea cocsului răcit pe transportoarele. În porțiunea cilindrică a cocsului camerei este răcită sub gazele în mișcare și a redus treptat datorită continue descărcării acesteia pe transportor, ceea ce duce la koksosortirovku. Gazul de răcire este transferat în camera în jurul perimetrului porțiunii conice și central prin dozatorul. Aceasta realizează o distribuție uniformă a gazului în masa de cocs și răcirea în aceeași cameră de secțiune orizontală călire.
În porțiunea superioară a camerei încălzite gazele deviate în jurul perimetrului secțiunii orizontale a camerei prin fereastra în conducta de gaz inelar, apoi în camera de desprăfuire încălzesc suprafețe ale cazanului de recuperare și apoi răciți intră ventilatoarele de evacuare prin cicloanele speciale pentru separarea ulterioară a prafului pentru a reduce eroziunea suprafetelor de lucru exhaustor.
Performanța fiecărei astfel de camera 50 de tone de cocs pe oră. Acesta funcționează într-un bloc cu un cazan recuperator de căldură care produce abur sub presiune 3822 kPa și la o temperatură 450S. Temperatura cocsului răcit aproximativ 250S. pot obține aproximativ 0,42 tone de numiților parametri de la 1T cocs stins.
Gazul circulant este un amestec de constituenți combustibile și necombustibile. compoziția aproximativă a gazului de circulație,%: CO2 18 CO 666 N2 04 O2. Cantitatea de CO poate fi crescută la 23 - 24%.
Compunerea fazelor gazoase și lichide, după procesul de cărbuni cocsificare. Compoziția gazelor de eșapament sunt în%. 46-65 H₂. 22-32 CH₄ 4 - 10CO, 1 - 3 CO₂, 0,7 - 9 pernă. 1 O₂. La 2 - 5 CmHn, 0,5 - 4,5, hidrogen sulfurat 1.5-9 NH3. 21-36 C₆H₆, 1,5 - 3 toluen, 0,03 - 0.08 Benzo (a) piren și 1.8-36 praf.
În procesul de cocsificare cărbuni în cuptoare cameră este un amestec de piroliză cărbune, deci există și selectarea compușilor aromatici hidrogenați, parafine, olefine, compuși fenolici, compuși cu azot.
Procesul de cocsificare generează cantități mari de apă reziduală. Numărul acestora și compoziția aproximativă este după cum urmează, în m³ / t cocs:
Apa-tar după coloană 0,280 amoniac;
Apa din ciclul de răcire finală 0,050;
Separatorul de separare a apei de colectare hidrocarburi benzen 0.076;
separator de management al apei smolopererabatyvayuschego 0,090;
drenuri periodice 0,042;
Stormwater 0,046.
Totalul scurgerile contaminate 0.584.
Mai mult decât atât, într-un sistem de circulație de apă este circulat 27-37 m³ de apă curată în mod condiționat pe cocs 1t.
12.3. Substanțe toxice întreprinderile de cocs
Într-un număr mare de substanțe toxice eliberate toate magazinele de producție de cocs. Tabel. 12.3 este o listă a substanțelor de bază, cu indicarea toxicității și concentrațiile maxime admisibile în aer și apă. Toate aceste substanțe au efecte negative semnificative asupra sănătății umane, provocând deteriorarea gravă a sângelui, sistemului respirator, ale sistemului nervos și a ficatului, aparat genetic. Deosebit de periculoase 3,4-benzo (a) piren și alte hidrocarburi aromatice policiclice care pot provoca dezvoltarea cancerului (cancerigeni). În condiții reale pot fi consolidate reciproc efectul substanțelor toxice. Astfel, fenoli înșiși nu sunt cancerigene, dar în prezența hidrocarburilor aromatice policiclice cancerigene pătrund mai bine în corp și a avut loc în acesta.