Коксование

Коксование — это нагревание угля в отсутствие кислорода до температуры выше 600 °C (1112 °F) для удаления летучих компонентов необработанного угля, в результате чего остается твердый, прочный, пористый материал с высоким содержанием углерода, называемый коксом . Кокс почти полностью состоит из углерода. Пористость придает ему большую площадь поверхности, что ускоряет его горение (как и лист бумаги по сравнению с деревянным поленом). При сгорании килограмма кокса выделяется больше тепла, чем килограмм исходного угля.

Применение для выплавки железа

Кокс используется в качестве топлива в доменной печи . В ходе непрерывного процесса кокс, железная руда и известняк смешиваются и помещаются в верхнюю часть доменной печи, а снизу жидкое железо и шлак удаляется . Сырье непрерывно движется вниз по доменной печи. Во время этого непрерывного процесса сверху помещается больше сырья, и по мере движения кокса вниз он должен выдерживать постоянно увеличивающийся вес материалов над ним. Именно способность выдерживать такую дробящую силу, а также высокую энергоемкость и быстрое сгорание делает кокс идеальным для использования в доменных печах.

Нефтяное коксование

«Коксование — это операция на нефтеперерабатывающем заводе, которая перерабатывает материал, называемый кубовым продуктом колонны атмосферной или вакуумной перегонки, в более ценные продукты и производит нефтяной кокс — материал, похожий на уголь». ^[1] В гетерогенном катализе процесс нежелателен, поскольку клинкер блокирует каталитические центры. Коксование характерно для высокотемпературных реакций с участием углеводородного сырья. Обычно коксование устраняется сжиганием, при условии, что катализатор его допускает. ^[2]^{[ нужен лучший источник ]}

Упрощенное уравнение коксования показано в случае этилена :

3 C ₂ H ₄ → 2 C («кокс») + 2 C ₂ H ₆

Более реалистичная, но сложная точка зрения предполагает алкилирование ароматического кольца ядра кокса. Таким образом, кислотные катализаторы особенно склонны к закоксовыванию, поскольку они эффективны при образовании карбокатионов (т.е. алкилирующих агентов). ^[3]

Коксование — один из нескольких механизмов дезактивации гетерогенного катализатора . Другие механизмы включают спекание , отравление и твердофазную трансформацию катализатора. ^[4]^[5]

См. также

Ссылки

^ «Коксование — это нефтеперерабатывающий процесс, который производит 19% готового экспорта нефтепродуктов» . Управление энергетической информации США.
^ Х. Шульц (2010). « «Коксование» цеолитов при конверсии метанола: Основные реакции МТО-, МТП- и МТГ-процессов». Катализ сегодня . 154 (3–4): 183–194. дои : 10.1016/j.cattod.2010.05.012 .
^ Гисне, М.; Магну, П. (2001). «Органическая химия коксообразования». Прикладной катализ А: Общие сведения . 212 (1–2): 83–96. дои : 10.1016/S0926-860X(00)00845-0 .
^ Форзатти, П.; Лиетти, Л. (1999). «Деактивация катализатора». Катализ сегодня . 52 (2–3): 165–181. дои : 10.1016/S0920-5861(99)00074-7 .
^ Варфоломей, Кэлвин Х (2001). «Механизмы дезактивации катализаторов» . Прикладной катализ А: Общие сведения . 212 (1–2): 17–60. дои : 10.1016/S0926-860X(00)00843-7 .

[1] «Коксование — это нефтеперерабатывающий процесс, который производит 19% готового экспорта нефтепродуктов» . Управление энергетической информации США.

[2] Х. Шульц (2010). « «Коксование» цеолитов при конверсии метанола: Основные реакции МТО-, МТП- и МТГ-процессов». Катализ сегодня . 154 (3–4): 183–194. дои : 10.1016/j.cattod.2010.05.012 .

[3] Гисне, М.; Магну, П. (2001). «Органическая химия коксообразования». Прикладной катализ А: Общие сведения . 212 (1–2): 83–96. дои : 10.1016/S0926-860X(00)00845-0 .

[4] Форзатти, П.; Лиетти, Л. (1999). «Деактивация катализатора». Катализ сегодня . 52 (2–3): 165–181. дои : 10.1016/S0920-5861(99)00074-7 .

[5] Варфоломей, Кэлвин Х (2001). «Механизмы дезактивации катализаторов» . Прикладной катализ А: Общие сведения . 212 (1–2): 17–60. дои : 10.1016/S0926-860X(00)00843-7 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]