چه چیزی از زغال سنگ استخراج می شود؟ زغال سنگ سخت: کاربرد و تنوع

اگر از خود بپرسید از زغال سنگ و نفت چه چیزی تولید می شود، می توانید به این نتیجه برسید که مقدار زیادی وجود دارد. این دو فسیل به عنوان منابع اصلی هیدروکربن ها عمل می کنند. همه چیز را باید به ترتیب در نظر گرفت.

روغن

اگر بیشتر بفهمیم که چه چیزی از زغال سنگ و نفت به دست می آید، باید به بخش دیزل پالایش نفت اشاره کرد که معمولاً به عنوان سوخت موتورهای دیزلی عمل می کند. روغن سوخت حاوی هیدروکربن های با جوش بالا است. روغن های روان کننده مختلف معمولاً از طریق تقطیر تحت فشار کاهش یافته از نفت کوره به دست می آیند. بقایایی که پس از فرآوری نفت کوره وجود دارد معمولاً قیر نامیده می شود. از آن ماده ای مانند قیر به دست می آید. این محصولات برای استفاده در راهسازی در نظر گرفته شده است. نفت کوره نیز اغلب به عنوان سوخت دیگ بخار استفاده می شود.

سایر روش های پردازش

برای درک اینکه چرا نفت بهتر از زغال سنگ است، باید بدانید که آنها تحت چه درمان های دیگری قرار می گیرند. روغن از طریق کراکینگ، یعنی تبدیل ترموکاتالیستی قطعات آن پردازش می شود. ترک خوردگی می تواند یکی از انواع زیر باشد:

• حرارتی. در این حالت، هیدروکربن ها تحت تأثیر دماهای بالا شکسته می شوند.
• کاتالیزوری. در شرایطی انجام می شود درجه حرارت بالابا این حال، یک کاتالیزور نیز اضافه شده است که به لطف آن می توان فرآیند را کنترل کرد و همچنین آن را در جهت خاصی هدایت کرد.

اگر در مورد اینکه چرا نفت بهتر از زغال سنگ است صحبت کنیم، باید گفت که در طی فرآیند کراکینگ آنها تشکیل می شوند که به طور گسترده در سنتز صنعتی استفاده می شود. مواد آلی.

زغال سنگ

فرآوری این نوع مواد اولیه در سه جهت هیدروژناسیون، کک سازی و احتراق ناقص انجام می شود. هر یک از این انواع شامل استفاده از یک فرآیند تکنولوژیکی خاص است.

کک سازی شامل نگهداری مواد خام در دمای 1000-1200 درجه سانتیگراد است که در آن دسترسی به اکسیژن وجود ندارد. این فرآیند تبدیل های شیمیایی پیچیده ای را امکان پذیر می کند که منجر به تشکیل کک و محصولات فرار می شود. اولین مورد، در حالت سرد، به شرکت های متالورژی ارسال می شود. محصولات فرار سرد می شوند و پس از آن قطران زغال سنگ بدست می آید. هنوز بسیاری از مواد متراکم نشده باقی مانده است. اگر در مورد اینکه چرا نفت بهتر از زغال سنگ است صحبت می کنیم، باید توجه داشت که محصولات نهایی بسیار بیشتری از مواد اولیه نوع اول به دست می آید. هر یک از مواد به تولید خاصی ارسال می شود.

بر این لحظهنفت حتی از زغال سنگ نیز تولید می شود که به دست آوردن سوخت بسیار ارزشمندتر را ممکن می کند.

زغال سنگ برای اقتصاد ملی

زغال سنگ یکی از اولین مواد معدنی است که بشر شروع به استفاده از آن به عنوان سوخت کرد. تنها در پایان قرن نوزدهم به تدریج با انواع دیگر سوخت جایگزین شد: ابتدا نفت، سپس محصولات حاصل از آن، و بعداً گاز (طبیعی و به دست آمده از زغال سنگ و مواد دیگر). زغال سنگ به طور گسترده در اقتصاد ملی استفاده می شود. اول از همه، به عنوان سوخت و مواد اولیه شیمیایی. به عنوان مثال، صنعت متالورژی نمی تواند بدون کک در هنگام ذوب چدن کار کند. در کارخانه های کک تولید می شود زغال سنگ.

در کجای دیگر زغال سنگ استفاده می شود؟

نیروگاه های حرارتی قدرتمند در روسیه و اوکراین (و نه تنها) با زباله های استخراج زغال سنگ (گلوله های آنتراسیت) کار می کنند. این فلز برای اولین بار با استفاده از کک از سنگ آهن در قرن 18 در انگلستان تولید شد. این آغاز استفاده از زغال سنگ در متالورژی، یا به طور دقیق تر، کک، محصول فرآوری آن بود. قبلاً با استفاده از آهن به دست می آمد زغال چوبیبنابراین ، در انگلستان در قرن 18 - 19 ، تقریباً کل جنگل قطع شد. صنعت کک سازی از زغال سنگ سخت استفاده می کند و آن را به کک زغال سنگ و گاز کوره کک تبدیل می کند و ده ها نوع محصول شیمیایی (اتیلن، تولوئن، زایلن ها، بنزن، بنزین کک، رزین ها، روغن ها و موارد دیگر) تولید می کند. بر اساس این محصولات شیمیایی، انواع کودهای پلاستیک، نیتروژن و آمونیاک فسفر ساخته می شود. محلول آبیآمونیاک (کودها)، مواد شیمیایی حفاظت از گیاهان. آنها همچنین مواد شوینده و پودرهای لباسشویی، داروهای انسان و حیوانات، حلال (حلال)، گوگرد یا اسید سولفوریک، رزین کومارون (برای رنگ، لاک، مشمع کف اتاق و محصولات لاستیکی) و غیره تولید می کنند. لیست کاملمحصولات فرآوری شیمیایی کک زغال سنگ چندین صفحه را به خود اختصاص می دهد.

هزینه زغال سنگ چگونه انجام می شود؟

هزینه زغال سنگ عمدتاً با روش استخراج آن، مسافت و روش حمل و نقل به مصرف کننده تعیین می شود. زغال سنگ استخراج شده است روش باز، از عمق تا 100 متر در Kuzbass یا ذخایر Elginskoye (Yakutia) به طور قابل توجهی ارزان تر از زغال سنگ معدن Donbass (از عمق 800 - 1500 متر) خواهد بود. زغال سنگی که با آب مخلوط می شود و از طریق خط لوله به نیروگاه حرارتی تحویل می شود، ارزان تر از زغال سنگی است که توسط تسمه نقاله تحویل داده می شود و ارزان تر از زغال سنگی است که توسط خودروها آورده می شود. هزینه زغال سنگ متناسب با عمق تشکیل آن است. زغال سنگ قهوه ای در عمق 1 - 2 کیلومتری تشکیل شد، ویژگی های سوخت آن کم است و قیمت نیز پایین است. زغال سنگ سخت - در عمق 3 - 4 کیلومتری، ارزش حرارتی خوب است، قیمت متوسط ​​است. آنتراسیت - زغال سنگ سخت بالاترین کیفیت، در عمق 5 - 6 کیلومتری شکل گرفت، ویژگی های حرارتی عالی است، قیمت بالاترین است.

زغال چوب نارگیل - چیست؟

یکی از انواع زغال چوب، زغال نارگیل است که از پوسته آجیل تهیه می شود. می توان از آن در کباب پز، کباب پز و باربیکیو استفاده کرد. این زغال چوب بسیار طولانی تر از سایر زغال ها می سوزد، بویی ندارد، حاوی گوگرد نیست و از چکیدن چربی مشتعل نمی شود. زغال نارگیل تصفیه شده را می توان برای قلیان استفاده کرد زیرا در هنگام استفاده هیچ بو و مزه ای ندارد. پس از عملیات ویژه (فعال سازی)، سطح کار هر قطعه زغال سنگ چندین برابر افزایش می یابد (و تبدیل به یک جاذب عالی می شود). استفاده از زغال نارگیل در فیلترهای تصفیه آب نتایج عالی می دهد.

موارد استفاده از زغال سنگ متفاوت است. این ماده به عنوان سوخت خانگی، انرژی، مواد خام برای صنایع متالورژی و شیمیایی و همچنین برای استخراج عناصر کمیاب و کمیاب از آن استفاده می شود. زغال سنگ، کک و صنایع شیمیایی و صنایع سنگین زغال سنگ را با استفاده از روش کک سازی پردازش می کنند. کک کردن یک روش صنعتی برای پردازش زغال سنگ با حرارت دادن به 950-1050 درجه سانتیگراد بدون دسترسی به هوا است. عمده ترین محصولات شیمیایی کک عبارتند از: گاز کوره کک، محصولات حاصل از فرآوری بنزن خام، قطران زغال سنگ و آمونیاک.

هیدروکربن ها از گاز کوره کک با شستشو در اسکرابر با روغن های جذب مایع خارج می شوند. پس از تقطیر از روغن، تقطیر از کسر، خالص سازی و تصحیح مکرر، محصولات تجاری خالص مانند بنزن، تولوئن، زایلن ها و غیره به دست می آید. از ترکیبات غیراشباع موجود در بنزن خام، رزین های کومارونی به دست می آید که برای تولید لاک، رنگ، مشمع کف اتاق و در صنعت لاستیک. سیکلوپنتادین که از زغال سنگ نیز به دست می آید نیز یک ماده خام امیدوارکننده است. زغال سنگ ماده خام برای تولید نفتالین و سایر هیدروکربن های معطر منفرد است. مهمترین محصولات فرآوری بازهای پیریدینی و فنل ها هستند.

زغال سنگ اولین ماده فسیلی بود که مردم از آن به عنوان سوخت استفاده می کردند. استفاده از زغال سنگ برای انرژی باعث پیشرفت سریع صنعت شد و زمانی زغال سنگ نیمی از تولید انرژی جهان را تشکیل می داد. زغال سنگ یک سنگ رسوبی است که در نتیجه تجزیه طبیعی گیاهان باستانی به وجود آمده است. در نهشته ها، زغال سنگ به صورت لایه ای وجود دارد. زغال سنگ حاوی مقدار زیادی کربن و مواد فرار با نسبت کمی ناخالصی معدنی است.

از طریق پردازش، در مجموع بیش از 400 محصولات مختلف، که هزینه آن در مقایسه با هزینه خود زغال سنگ 20-25 برابر افزایش می یابد و محصولات جانبی به دست آمده در کارخانه های کک از هزینه خود کک بیشتر می شود.

احتراق (هیدروژناسیون) زغال سنگ برای تشکیل سوخت مایع بسیار امیدوارکننده است. برای تولید 1 تن نفت، 2 تا 3 تن زغال سنگ مصرف می شود. گرافیت مصنوعی از زغال سنگ به دست می آید. آنها به عنوان مواد خام معدنی استفاده می شوند. هنگام پردازش زغال سنگ سخت، وانادیم، ژرمانیوم، گوگرد، گالیم، مولیبدن، روی و سرب از آن در مقیاس صنعتی استخراج می شود. خاکستر حاصل از احتراق زغال سنگ، ضایعات معدنی و فرآوری در تولید مصالح ساختمانی، سرامیک، مواد خام نسوز، آلومینا و ساینده ها استفاده می شود. به منظور استفاده بهینه از زغال سنگ، آن را غنی می کنند (حذف ناخالصی های معدنی).

زغال سنگ حاوی 97 درصد کربن است؛ می توان گفت که اساس همه هیدروکربن ها است. آنها بر اساس اتم های کربن هستند. اغلب ما با کربن آمورف به شکل زغال سنگ مواجه می شویم. در ساختار، کربن آمورف همان گرافیت است، اما در حالت آسیاب بسیار ریز. استفاده عملیاشکال آمورف کربن متنوع است. کک و زغال سنگ به عنوان عوامل کاهنده در متالورژی برای ذوب آهن استفاده می شوند.

زغال سنگ بخشی جدایی ناپذیر از زندگی ما است. استفاده متنوع از زغال سنگ تقریباً در تمام بخش های اقتصاد ملی مستلزم استخراج و فرآوری بیشتر آن است.

زغال‌سنگ‌ها ارزش حرارتی بالایی دارند، تا 32 درصد مواد فرار دارند و بنابراین به خوبی مشتعل می‌شوند.

در انگلستان، در قرن هفدهم، زغال سنگ به عنوان کک در ذوب چدن مورد استفاده قرار گرفت. بعدها در قرن 19، زغال سنگ برای حمل و نقل استفاده شد. در حال حاضر از زغال سنگ در تولید برق، کک متالورژی و ساخت محصولات مختلف استفاده می شود.

بزرگترین حوضه های زغال سنگ در روسیه از نظر حجم ذخایر زغال سنگ تولید شده، حوضه های تونگوسکا، کوزنتسک و پچورا هستند. در قزاقستان - کاراگاندا. در ایالات متحده آمریکا - حوضه های آپالاچی و پنسیلوانیا. در آلمان - روهر و بسیاری دیگر.بسیاری از کشورها ذخایر بزرگ زغال سنگ دارند.

بنابراین، می بینیم که زغال سنگ بخشی جدایی ناپذیر از زندگی ما است. استفاده از زغال‌سنگ تقریباً در تمام بخش‌های اقتصاد ملی مستلزم استخراج و فرآوری بیشتر آن است که بدون شک چشم‌اندازهایی را که هنوز از ما پنهان است پنهان می‌کند.

صنعت زغال سنگ بخش مهمی از مجموعه سوخت و انرژی (FEC) است. مطابق با مدیر کل JSC "Rosugol" Yu. Malyshev، که گزارشی در مورد وضعیت اجتماعی و اقتصادی صنعت زغال سنگ ارائه کرد، سهم روسیه در ذخایر اثبات شده زغال سنگ جهان 12٪ است و ذخایر پیش بینی شده 30٪ برآورد شده است. 14 درصد از تولید جهانی زغال سنگ را تشکیل می دهد.

زمینه های اصلی استفاده صنعتی از زغال سنگ: تولید برق، کک متالورژی، احتراق برای مقاصد انرژی، تولید محصولات مختلف (تا 300 نوع) از طریق پردازش شیمیایی. مصرف زغال سنگ برای تولید مواد کربن-گرافیت با کربن بالا در حال افزایش است. مصالح و مواد ساختمانی، موم سنگ، پلاستیک، مایع مصنوعی و سوخت گازی پر کالری، محصولات معطر، بسیار اسیدهای نیتروژنبرای کودها کک به دست آمده از زغال سنگ به مقدار زیادی مورد نیاز صنعت متالورژی است. هنگام پردازش زغال سنگ، وانادیوم، ژرمانیوم، گوگرد، گالیم، مولیبدن، روی و سرب از آن در مقیاس صنعتی استخراج می شود. خاکستر حاصل از احتراق زغال سنگ، ضایعات معدنی و فرآوری در تولید مصالح ساختمانی، سرامیک، مواد خام نسوز، آلومینا و ساینده ها استفاده می شود. به منظور استفاده بهینه از زغال سنگ، آن را غنی می کنند (حذف ناخالصی های معدنی).

گرفتن کک در کارخانه های کک انجام می شود. زغال سنگ با حرارت دادن در کوره های مخصوص کک بدون دسترسی هوا تا دمای 1000 درجه سانتیگراد تحت تقطیر خشک (کک کردن) قرار می گیرد. این ماده کک - یک ماده متخلخل جامد - تولید می کند. علاوه بر کک، در هنگام تقطیر خشک زغال سنگ، محصولات فرار نیز تشکیل می شود که با سرد شدن در دمای 25-75 درجه سانتیگراد، قطران زغال سنگ، آب آمونیاک و محصولات گازی تشکیل می شود. قطران زغال سنگ تحت تقطیر کسری قرار می گیرد که در نتیجه چندین بخش ایجاد می شود:

روغن سبک (نقطه جوش تا 170 درجه سانتیگراد)؛ حاوی هیدروکربن های معطر (بنزن، تولوئن، اسیدها) و سایر مواد است.

روغن متوسط ​​(نقطه جوش 170-230 درجه سانتیگراد). اینها فنل ها، نفتالین هستند.

روغن آنتراسن - آنتراسن، فناترن؛

روغن سنگین (نقطه جوش 230-270 درجه سانتیگراد). اینها نفتالین و همولوگهای آن و غیره هستند.

ترکیب محصولات گازی (گاز کوره کک) شامل بنزن، تولوئن، زایلن، فنل، آمونیاک و سایر مواد است. پس از خالص سازی از ترکیبات آمونیاک، سولفید هیدروژن و سیانید، بنزن خام از گاز کوره کک استخراج می شود که از آن هیدروکربن های منفرد و تعدادی مواد ارزشمند دیگر جدا می شود.

هیدروکربن ها از گاز کوره کک با شستشو در اسکرابر با روغن های جذب مایع خارج می شوند. پس از تقطیر از روغن، تقطیر از کسر، خالص سازی و اصلاح مکرر، محصولات تجاری خالص به دست می آید: بنزن، تولوئن، زایلن ها و غیره. از ترکیبات غیراشباع موجود در بنزن خام، رزین های کومارون به دست می آید که برای تولید استفاده می شود. صنعت لاک، رنگ، مشمع کف اتاق و لاستیک.

یکی از ویژگی های مشخص انتشارات حاصل از تولید کک، طیف گسترده ای از مواد مضر آنها است (گرد و غبار، دی اکسید گوگرد، مونوکسید کربن (II)، سولفید هیدروژن، آمونیاک، فنل ها، هیدروکربن های بنزن و غیره). اگرچه مقدار تک تک اجزاء کم است، اما سمیت قابل توجهی دارند.

منابع اصلی آلودگی گرد و غبار جوی عبارتند از: کارگاه تهیه زغال سنگ، بخش دسته بندی کک و کوره های کک در طول دوره بارگیری و توزیع کک. آلودگی هوا توسط دومی دوره ای و کوتاه مدت است (در 1 ساعت سه عملیات برای پخش کک به مدت 2-3 دقیقه انجام می شود). هنگام خاموش کردن کک در برج ها، آمونیاک، سولفید هیدروژن، اکسید گوگرد، فنل ها و مواد قیری همراه با بخار آب وارد جو می شوند. برای جلوگیری از ورود این مواد به اتمسفر، واحدهای خاموش کننده خشک بر روی باتری های جدید کوره کک نصب می شوند. علاوه بر این، در مغازه های آماده سازی زغال سنگ و بخش های سورت کک، تجهیزات مجهز به سیستم های آسپیراسیون هستند. انتشار گرد و غبار از تمام سیستم های آسپیراسیون در کارخانه به حدود 0.9 کیلوگرم در هر تن کک می رسد. تقریباً 0.4 کیلوگرم گرد و غبار به ازای هر تن کک هنگام حمل و بارگیری زغال سنگ در کوره ها آزاد می شود.

از جمله آلاینده ها محیطمواد تشکیل‌شده در تولید کک ممکن است شامل هیدروکربن‌های چند حلقه‌ای (از جمله بنزو-(a)-pyrene) باشد که مواد سرطان‌زا هستند. آنها می توانند هوا، آب و خاک را آلوده کنند.

در عین حال، کارخانه های کک مقادیر زیادی فاضلاب تولید می کنند. آنها حاوی ضایعات تولید هستند و به طور کلی حدود 38٪ از جرم بار کک شده را تشکیل می دهند. حدود 30 درصد از آنها را آبهای پس قار حاوی حداکثر 3 گرم در لیتر فنلهای فرار و غیرفرار تشکیل می دهند که به طور قابل توجهی از حداکثر غلظت مجاز فنل در آبی که برای تصفیه بیوشیمیایی فرستاده می شود فراتر می رود. بنابراین، چنین فاضلابی با استفاده از فیلترهای کوارتز صمغ زدایی می شود، پس از آن برای حذف آمونیاک به یک ستون آمونیاک و سپس برای فنل زدایی به یک اسکرابر تغذیه می شود. فقط پس از آن سرد می شوند و در یک هموژنایزر با آب های دیگر مخلوط می شوند. استخراج کارآمدتر فنل ها از طریق استفاده از روش های گردش بخار و استخراج مایع حاصل می شود که غلظت فنل ها را در فاضلاب به 4-10 درصد کاهش می دهد. این امر باعث از بین رفتن سمیت فاضلاب ناشی از وجود فنل در آن می شود.

کارخانه های کک مقادیر قابل توجهی ضایعات (قطر اسید، فیوزها، ضایعات شناورسازی، اسیدهای تصفیه شده و غیره) تولید می کنند. حدود نیمی از آنها بازیافت نمی شوند، بلکه به محل های دفن زباله صنعتی منتقل می شوند. زباله‌های صنعتی کارخانه‌های کک حاوی مقادیر زیادی فنل (تا 880 میلی‌گرم بر کیلوگرم)، سیانیدها (بیش از 120 میلی‌گرم بر کیلوگرم)، تیوسیانیدها (بیش از 10 میلی‌گرم بر کیلوگرم) و غیره هستند. لازم است حسابداری دقیق زباله ایجاد شود و از دفع حداکثری آن اطمینان حاصل شود. برای زباله های غیرقابل بازیافت، همچنین لازم است اطمینان حاصل شود که زمین و سرباره در ظروف فلزی با درب های محکم جمع آوری شده و در محل های دفن زباله مخصوص با ضد آب نگهداری می شوند. حذف زباله از قلمرو شرکت باید با حمل و نقل ویژه طبق برنامه انجام شود.

روش های تولید سوخت های مصنوعی از زغال سنگ یک جهت بسیار امیدوارکننده در فرآوری زغال سنگ، تولید سوخت های مصنوعی از آن است. سوخت های مصنوعی به دست آمده از زغال سنگ می توانند جامد، مایع و گاز باشند. سوخت های مصنوعی جامد شامل تعداد زیادی سوخت تصفیه شده یا بهبود یافته مانند زغال سنگ تمیز، بریکت های زغال سنگ، نیمه کک، زغال سنگ حرارتی و زغال سنگ اتوکلاو شده است. سوخت های مایع مصنوعی با سوخت دیگ بخار (جایگزین روغن نفت)، سوخت موتور و متانول نشان داده می شوند. سوخت های گازی تولید شده از زغال سنگ عبارتند از گاز سوختی، «جایگزین گاز طبیعی» و گاز سنتز.

سوخت های مصنوعی از زغال سنگ با روش های مختلفی تولید می شوند. سوخت جامد با افزایش خلوص محیطی با حذف ناخالصی های مضر مانند گوگرد و ناخالصی های معدنی از زغال سنگ اصلی به دست می آید.

مزایای "زغال سنگ تمیز" کاهش انتشار SO 2 و ذرات معلق در حین احتراق و همچنین افزایش ارزش حرارتی در مقایسه با زغال سنگ اصلی است. هنگام تهیه سوخت برای مقاصد شهری، از بریکت زغال سنگ ریز استفاده می شود. نتیجه کاهش انتشار ذرات ناشی از احتراق است و می تواند ارزش گرمایشی سوخت را افزایش دهد. در برخی موارد، افزودنی های شیمیایی خاصی به بریکت ها وارد می شود که عملکرد رزین، دوده، گوگرد و غیره را کاهش می دهد. محصولات مضرهنگام سوختن

بهبود کیفیت زغال های قهوه ای که ارزش حرارتی پایینی دارند به دلیل مقدار زیادرطوبت و اکسیژن با تصفیه آنها در طی پیرولیز یا تصفیه با بخار فوق گرم حاصل می شود.

ارتقای حرارتی زغال سنگ قهوه ای ارزش حرارتی آن را افزایش می دهد، علاوه بر این، انتشار SO 2 و NO X کاهش می یابد (برای زغال سنگ نیمه کک و حرارتی) و انتشار ذرات در هنگام سوزاندن زغال سنگ توده اتوکلاو شده را می توان کاهش داد.

فرآیند تبدیل به گاز زغال سنگ با توجه به ترکیب گاز تولید شده چند منظوره است. هنگام به دست آوردن سوخت های گازی، سه جهت اصلی مربوط به تولید گاز سوختی، جایگزین گاز طبیعی و گاز سنتز وجود دارد.

استفاده از گاز سوختی امکان حل مشکلات زیست محیطی و فناوری در انرژی، متالورژی و سایر صنایع را فراهم می کند. یکی از ویژگی های جایگزین گاز طبیعی حاصل این است محتوای کم CO و در نتیجه سمیت نسبتاً کم، که به این گاز اجازه می دهد تا به طور گسترده برای مصارف خانگی استفاده شود. گاز سنتز برای پردازش شیمیایی به متانول، سوخت موتور یا تولید هیدروژن استفاده می شود. برای به دست آوردن سوخت های مایع مستقیماً از زغال سنگ، از فرآیندهای هیدروژناسیون، پیرولیز و مایع سازی با حلال ها استفاده می شود.

هنگام به دست آوردن سوخت دیگ بخار (جایگزین روغن نفت) و سوخت موتور، استفاده اضافی از فرآیندهای هیدروفرآوری محصولات زغال سنگ مایع به منظور کاهش محتوای گوگرد و سایر ناخالصی های نامطلوب مورد نیاز است. آسان ترین فرآوری شده «روغن زغال سنگ» است که از طریق فرآیند هیدروژنه کردن کاتالیزوری زغال سنگ به دست می آید.

یک جهت جایگزین برای تولید سوخت مایع مصنوعی، ترکیب فرآیندهای تولید گاز سنتز از زغال سنگ و فرآوری شیمیایی آن است.

سوخت‌های مایع حاصل از گاز سنتز نسبت به سوخت‌هایی که از طریق مایع‌سازی مستقیم زغال‌سنگ تولید می‌شوند، سازگارتر با محیط‌زیست هستند. دومی حاوی مقدار بالایی از ترکیبات چند حلقه ای سرطان زا است.

بازیافت زباله های فرآوری زغال سنگ . تحلیل و بررسی ترکیب شیمیاییزباله های تکنولوژیکی از 80 کارخانه فرآوری زغال سنگ در حوضه های اصلی زغال سنگ اتحاد جماهیر شوروی دارای محتوای نسبتاً پایداری از Al 2 O 3 و SiO 2 در آنها بود که به آنها اجازه می دهد تا به عنوان مواد اولیه برای تولید محصولات سرامیکی استفاده شوند. این ضایعات در حالت اولیه در آب خیس نمی شوند، اما پس از خرد شدن و آسیاب شدن، جزء رسی آن آزاد می شود و ضایعات قابلیت تشکیل توده پلاستیکی با آب را پیدا می کند که از آن آجر خام تشکیل می شود که برتری در برخی از خواص به آنهایی که از خاک رس معمولی ساخته شده اند. تولید آجرهای رسی (قرمز) شامل پختن یک توده رسی قالب گیری شده است که در آن خاک اره، مقداری ضایعات آلی و زغال سنگ الک شده به عنوان یک جزء سوختی (قابل سوختن) اضافه می شود. برای کاهش انقباض در حین خشک کردن و پخت و همچنین برای جلوگیری از تغییر شکل و ترک محصولات سرامیکی تولیدی، مواد نازک کننده طبیعی (ماسه های کوارتز) یا مصنوعی (رس خشک، خاک نسوز) به خاک رس های پلاستیکی چرب وارد می شوند. پخت محصولات ساخته شده از چنین ضایعاتی معمولاً در شرایطی انجام می شود که تکمیل فرآیند فرسودگی کربن را تا زمان شروع پخت فشرده خرده تضمین می کند.

زغال سنگ موجود در ضایعات آماده سازی زغال سنگ می تواند به عنوان سوخت در طی پردازش حرارتی آن (مخلوط با سنگ های رسی) به آجر، سرامیک و سایر مصالح ساختمانی استفاده شود. به این ترتیب، به عنوان مثال، آگلوپوریت- سنگدانه متخلخل مصنوعی سبک وزن برای بتن که تولید آن در تعدادی از کشورهای خارجی ایجاد شده و در روسیه در حال توسعه است.

تکنولوژی تولید آگلوپوریت می تواند متفاوت باشد. در تعدادی از کارخانه ها از آن تشکیل شده است حرارت درمانیروش انباشته شدن بار دانه بندی شده از سنگ های رسی یا ضایعات حاصل از استخراج، غنی سازی و احتراق زغال سنگ و به دنبال آن خرد کردن "کیک" حاصل در نتیجه تف جوشی و جداسازی بخش های پرکننده مورد نیاز در طول الک. به طور مشابه، زباله های غنی سازی شیل نفتی را می توان پردازش کرد.

تولید دی اکسید گوگرد. غنی سازی انجام شده برای کاهش محتوای گوگرد در زغال سنگ با تشکیل پیریت کربن حاوی 42-46٪ گوگرد و 5-8٪ کربن همراه است.

کربن پیریت یک ماده خام بالقوه برای تولید اسید سولفوریک است، اما پردازش مستقیم آن به SO2 توسط بو دادن منجر به تولید گازهای با غلظت پایین (در نتیجه رقیق شدن آنها با CO2 حاصل) می شود و با فنی مرتبط است. مشکلات ناشی از نیاز به حذف گرمای اضافی از واکنش های گرمازا. پردازش کربن پیریت در دمای بالا همراه با گچ (40-45٪) در کوره های مکانیکی تجزیه دومی را بیش از 20٪ تضمین نمی کند و منجر به تشکیل خاکستر با گوگرد بالا (10-15٪) می شود.

در عمل صنعتی، روشی برای تولید SO2 استفاده شده است، با پردازش حرارتی پیریت‌های کربن همراه با سولفات‌های آهن، که ضایعات فرآیندهای حکاکی فلزات در متالورژی آهنی و صنعت سخت‌افزار، برای به دست آوردن رنگدانه TiO2 است. بازده سولفات های آهن در این صنایع تقریباً 500 هزار تن در سال به صورت FeSO 4 ∙ 7H 2 O است. تولید اسید سولفوریک

قبلی

مطمئناً می دانید که زغال سنگ به عنوان سوخت هم در زندگی روزمره و هم در صنعت استفاده می شود. زغال سنگ اولین ماده فسیلی بود که مردم از آن به عنوان سوخت استفاده می کردند. این زغال سنگ بود که انقلاب صنعتی را فعال کرد. در قرن نوزدهم زغال سنگ زیادی برای حمل و نقل استفاده می شد. در سال 1960، زغال سنگ حدود نیمی از تولید انرژی جهان را تامین می کرد. با این حال، تا سال 1970، سهم آن به یک سوم کاهش یافت: زغال سنگ به عنوان سوخت با سایر منابع انرژی، به ویژه نفت و گاز جایگزین شد.

با این حال، استفاده از زغال سنگ به این محدود نمی شود. زغال سنگ یک ماده خام با ارزش برای صنایع شیمیایی و متالورژی است.

در صنعت زغال سنگ از کک کردن زغال سنگ استفاده می شود. کارخانه های کک تا 1/4 زغال سنگ تولید شده را مصرف می کنند. کک کردن فرآیندی است برای پردازش زغال سنگ با حرارت دادن به دمای 950-1050 درجه سانتیگراد بدون اکسیژن. هنگامی که زغال سنگ تجزیه می شود، یک محصول جامد تشکیل می شود - کک و محصولات فرار - گاز کوره کک.

کک 75 تا 78 درصد از جرم زغال سنگ را تشکیل می دهد. در صنعت متالورژی برای ذوب آهن و همچنین به عنوان سوخت استفاده می شود.

گاز کوره کک 25 درصد از جرم زغال سنگ فرآوری شده را تشکیل می دهد. محصولات فراری که در طی کک شدن زغال سنگ تشکیل می شوند با بخار آب متراکم می شوند و در نتیجه قطران زغال سنگ و آب قطران آزاد می شوند.

قطران زغال سنگ 3-4 درصد وزن زغال سنگ را تشکیل می دهد و مخلوط پیچیده ای از مواد آلی است. در حال حاضر دانشمندان تنها 60 درصد از اجزای رزین را شناسایی کرده اند که بیش از 500 ماده است! نفتالین، آنتراسن، فنانترن، فنل ها و روغن های زغال سنگ از رزین به دست می آیند.

آمونیاک، فنل ها و پایه های پیریدین از آب قیر جدا می شوند (9 تا 12 درصد از جرم زغال سنگ را تشکیل می دهد) با تقطیر با بخار آب. از ترکیبات غیراشباع موجود در بنزن خام، رزین های کومارونی به دست می آید که برای تولید لاک، رنگ، مشمع کف اتاق و در صنعت لاستیک استفاده می شود.

گرافیت مصنوعی از زغال سنگ به دست می آید.

زغال سنگ نیز به عنوان یک ماده خام معدنی استفاده می شود. فلزات کمیاب مانند وانادیوم، ژرمانیوم، گالیم، مولیبدن، روی، سرب و گوگرد از زغال سنگ استخراج می‌شوند که در مقیاس صنعتی پردازش شوند.

خاکستر حاصل از احتراق زغال سنگ، ضایعات معدنی و فرآوری در تولید مصالح ساختمانی، سرامیک، مواد خام نسوز، آلومینا و ساینده ها استفاده می شود.

در مجموع، با فرآوری زغال سنگ می توان بیش از 400 محصول مختلف به دست آورد که هزینه آنها 20 تا 25 برابر بیشتر از هزینه خود زغال سنگ است و محصولات جانبی به دست آمده در کارخانه های کک از هزینه کک بیشتر است. خود

راستی...

زغال سنگ با بهترین سوخت فاصله زیادی دارد. این یک اشکال بزرگ دارد: احتراق آن گازهای گلخانه ای زیادی را تولید می کند، هم گازی و هم جامد (خاکستر) که باعث آلودگی محیط زیست می شود. در اکثریت کشورهای توسعه یافتهالزامات سختگیرانه ای برای سطح انتشار مجاز هنگام سوزاندن زغال سنگ وجود دارد. کاهش انتشار با استفاده از فیلترهای مختلف به دست می آید.