Was ist Cola? Dies ist ein strategisch wichtiges Produkt, das durch thermische sauerstofffreie Zersetzung erhalten wird. Es ist in viele Arten unterteilt. So werden Öl und Pech, Torf und Kohlekoks isoliert. Aber der wichtigste ist der letztere. Es ist Kohlekoks, der als Grundbestandteil der Hochofenproduktion dient.
Wichtiges Produkt
Was bedeutet das Wort "Cola"? Die Morphologie dieses Konzepts zeigt, dass es sich um einen brennbaren festen Rückstand handelt, der bei der thermischen sauerstofffreien Erhitzung einiger organischer Substanzen wie Kohle (braun oder stein), Öl und auch Torf entsteht. Das Wort selbst hat englische Wurzeln. Koks bedeutet nichts anderes als das durch thermische Zersetzung erhaltene Produkt.
Die Koksproduktion in Russland ist ein wichtiger Bestandteil des Industriekomplexes. Laut Statistik wird dieses strategisch wichtige Produkt jährlich in einer Menge von 27 Millionen Tonnen hergestellt. In solchen Mengen ist es wichtig für die Gießerei und die metallurgische Industrie. Der größte russische Koksproduzent ist Severstal. Das Unternehmen besitzt eine eigene Produktion dieses Brennstofftyps und nutzt ihn für die Bedürfnisse seiner eigenen Hüttenwerke. Die größten Hochöfen von Severstal befinden sich in Cherepovets. Sie produzieren Koks von höchster Qualität.
Aufladen
Um das Verbrennen von Hochöfen aufrechtzuerhalten, ist eine große Menge Kohlekoks erforderlich. Dieses Produkt ist eine poröse, aber gleichzeitig feste Sintermasse. Es wird durch Entfernen von flüchtigen Bestandteilen aus Kohle erhalten.
Die Produktion von Kokschemikalien basiert auf einem Hydrolyseprozess. Darüber hinaus ist auch eine Trockendestillation von Kohle möglich. In jedem Fall ist die Herstellung von Koks jedoch mit dem Erhitzen des Ausgangsprodukts ohne den geringsten Luftzugang verbunden. Der Zweck der Hydrolyse besteht darin, Kohlenstoff von allen anderen Stoffen, aus denen Kohle besteht, abzutrennen. Was ist der Rohstoff für die Herstellung von Koks? Dies ist Kohle verschiedener Qualitäten, einschließlich Fett und Koks, Gas und Mager. Solche Rohstoffe werden als Ladung bezeichnet. Die Basis dieses Produktes ist die teuerste Sorte - Kokskohle. Die Ladung wird an russische Hüttenwerke aus den Lagerstätten Kusbass und Petschora geliefert. Jakutien kann stolz auf die reichen Vorkommen an Kokskohle sein. Hier werden sie auf dem Territorium von Neryungri abgebaut, auf das eigens eine Eisenbahnlinie gezogen wurde.
Die Herstellung von Koks erfordert aufgrund ihres Umfangs eine große Menge an Rohstoffen. Es wird in Großwaggons an Produktionshallen geliefert. Hier wird die Ladung in riesige Türme geladen, in denen spezielle Mechanismen wie Pumpen ankommende Kohle in Kokssäulen pumpen. Im Winter kommt die Ladung in der Regel in gefrorenem Zustand an. Und deshalb wird es vor dem Entladen direkt in den Autos erhitzt und in spezielle riesige Hangars gefahren.
Ladevorbereitung
Die Koksproduktion selbst beginnt mit der Sortierung der Charge. Die gesamte Kohle, die in die Anlage gelangt, wird nach ihrer Beschaffenheit und Zusammensetzung in die erforderlichen Gruppen eingeteilt. Danach wird die Mischung zerkleinert und gemischt. Was folgt, ist seine Dosierung. Es wird auf automatischen Skalen gemacht. Nach einer solchen Herstellung wird die Mischung unter Verwendung von Staubentfernung, Sieben, Waschen, Flotieren und anderen Methoden angereichert. All dies ermöglicht es Ihnen, Verunreinigungen aus Rohstoffen zu entfernen. Nachdem die Charge getrocknet und der Endstufe der Zerkleinerung zugeführt werden soll, entstehen Körner, deren Radius 3 mm nicht überschreitet.
Die so aufbereiteten Rohstoffe sind bereit für die Produktion von Hochofenkoks. Es wird erneut in die Mischeinheiten geladen und gelangt dann in die Lagerbehälter, die sich im Kohleturm befinden.
Cola-Batterien
Das fertige Rohmaterial, das zur Herstellung von Koks benötigt wird, wird aus der Kohlengrube in den Trichter des Ladewagens gegossen. Danach wird es an Koksofenbatterien geliefert. Dies ist ein System, das aus mehreren Kammern besteht, in denen der Produktionsprozess des Endprodukts stattfindet.
Der Koksofen ist ein Bauwerk, dessen Wände mit feuerfesten Steinen ausgekleidet sind. Ihre Länge beträgt 13 bis 15 m, ihre Breite 0,4 bis 0,5 m, ihre Höhe 5 bis 5,5 m. Solche Kammerabmessungen ermöglichen es, den Koksproduktionsprozess in einem relativ schnellen Tempo durchzuführen.
In den Bögen solcher Kammern befinden sich drei oder vier Luken mit dicht schließenden Deckeln. Sie sind dafür ausgelegt, Rohstoffe zu verladen. Die Stirnwände der Kammern haben ebenfalls versiegelte Metalltüren. Bei der Entstehung von Koks müssen bei der Herstellung die daraus entstehenden gasförmigen Produkte entfernt werden. Dies ist auch im Design der Kameras vorgesehen. Im oberen Teil haben sie spezielle Steigleitungen, über die flüchtige Substanzen in den Gassammler gelangen.
In einer Zeit, in der die Koksproduktion im Gange ist, erfordert die Prozesstechnik eine erhebliche Erwärmung der Kammern. Dafür werden spezielle Pfeiler zwischen ihnen gebaut. Sie stellen ein ganzes System von Heizkanälen dar, durch die sich heiße Gase bewegen. Dadurch werden die Wände der Kammern erwärmt. Am unteren Ende der Anlagen zur Herstellung von Koks befinden sich Regeneratoren. Sie sind notwendig, um die Kammern mit Gasen zu beheizen, die über Gasleitungen zugeführt werden, sowie mit Gasen, die die Luft verlassen.
Heizung laden
Über den Koksofenkammern befindet sich ein Gleis. Ein Ladewagen fährt daran vorbei. Von dort gelangt die Mischung durch die Luken in die Kammer. Dies ist auf spezielle Mechanismen im Fahrzeug zurückzuführen, die die versiegelten Abdeckungen abschrauben und wieder schließen können.
Eine spezielle Koksausstoßmaschine bewegt sich entlang einer Schiene, die sich an einer der Seiten der Kammer befindet. Sie kommt zu den Seitentüren und öffnet sie. Ferner drückt diese Vorrichtung den entstehenden Koks. Auf der anderen Seite nähert sich ein Löschfahrzeug der Kamera. Er nimmt das heiße Produkt, transportiert es in den Bereich unter dem Löschturm und lädt es dann auf einer Rampe ab.
Endproduktbildung
Die gesamte Produktion von Hüttenkoks unterliegt strikt den technologischen Prozessen, die das Eindringen von Luft in die Kammer verhindern sollen. Wie läuft das Der Koksproduktionsprozess beginnt sofort, nachdem der Ladewagen eine abgemessene Dosis der Ladung in die Kammer abgegeben hat. Gleichzeitig werden die Luken geschlossen und die Heizgeräte eingeschaltet.
Was passiert in der Anfangsphase der Kokserzeugung? Die Prozesstechnologie sorgt in ihrer ersten Stufe für die Freisetzung von Gasen und Wasser aus den fertigen Rohstoffen. Danach schmilzt die Mischung und setzt sich ab. Ein weiterer Temperaturanstieg führt zur Expansion dieses Zwischenproduktes. Dies ist auf die weitere Entwicklung von Gasen und Dämpfen zurückzuführen. Ferner verfestigt sich die Ladung allmählich. Was ist die letzte Stufe des Prozesses, die zu Koks führt? Die Herstellung dieses Produktes erfolgt beim Cracken und Schrumpfen des Kuchens. Infolgedessen tritt die Bildung des sogenannten Kokskuchens auf. Alle dampfförmigen Fraktionen werden über Steigleitungen zum Gassammler abgeführt.
Der Prozess des Erhitzens der Ladung in den Kammern verläuft von den beheizten Wänden zur Mitte. Aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit der Rohstoffe an verschiedenen Stellen befinden sich die Verkokungsstufen in unterschiedlichen Stadien.
Der gesamte Prozess der Koksbildung dauert 14 bis 17 Stunden.Ihre Dauer hängt von der Verbrennungstemperatur der Charge, ihrer Zusammensetzung und der Größe der Kammer ab.
Nach Beendigung des Koksproduktionsprozesses werden die Heizvorrichtungen abgeschaltet und die Steigleitungen überlappen. Für die Koksofentüren ist ein Auswerfer geeignet, mit dessen Hilfe das entstehende Produkt in einen Quencher entladen wird. Somit wird der Ofen freigegeben. Danach hängt der Auswerfer die luftdichten Türen auf und geht auf Schienen zur nächsten Kammer. Es folgt auch ein Ladewagen. Er öffnet die Luken und lädt eine neue Dosis recycelte Ladung.
Produktlieferung zum Turm
Der in den Kammern anfallende Koks muss gelöscht werden. Immerhin kommt es nach dem Kontakt mit Luft zu einer Selbstentzündung. Im Löschwagen wird Koks zum Turm geliefert und dort endgültig mit Wasser gelöscht. Das Produkt fließt dann aus dem Auto auf eine geneigte Betonoberfläche, die als Rampe bezeichnet wird. Hier kühlt es innerhalb von zwanzig Minuten ab. Danach wird Koks durch Förderer zum Sortieren befördert.
Zugehörige Produkte
Ohne die Freisetzung flüchtiger Substanzen ist die Kokserzeugung nicht möglich. Sie sind eine Mischung aus Gasen und Dämpfen. Solche Komponenten werden zusammen als Direktkoksofengas bezeichnet. Nach Verarbeitung einer Tonne der Mischung, deren Feuchtigkeitsgehalt 6% erreicht, werden 270 kg Direktkoksofengas erhalten. Volumenmäßig sind es 330 Kubikmeter.
Im Direktkoksofen enthält das aus einer Tonne der Charge gewonnene Gas:
- ungefähr dreißig Kilogramm Kohlenteer;
- 10 kg Rohbenzol;
- 3 kg Ammoniak;
- 5 kg Schwefelwasserstoff;
- 80 kg Wasser;
- 140 kg Rückgas.
Bis vor kurzem war die Koksproduktion der einzige Anbieter, der Benzolkohlenwasserstoffe anbot. Nach der Entwicklung des Ölraffineriesektors war es jedoch möglich, diese Produkte mit geringeren Investitionen zu erhalten. Dies führte dazu, dass der Anteil der Koksproduktion an der Versorgung mit Benzolkohlenwasserstoffen auf vierzig Prozent sank. Dieses Produkt wird als Rohstoff für die organische Synthese verwendet. Die Leichtfraktion wird mit Rohbenzol verarbeitet.
Andere Arten von Nebenprodukten ermöglichen nach ihrer Rektifikation und Verarbeitung mit chemischen Reagenzien sowie nach dem Einfrieren und anschließenden Kristallisieren die Gewinnung von etwa dreihundert hochwertigen chemischen Verbindungen.
Öl verwenden
Diese natürliche Substanz ist wie Kohle von strategischer Bedeutung für unser Land. Ihre Herstellung von Koks und Erdölprodukten, die sind:
- Kraftstoff;
- Ceresine und Paraffine;
- Schmieröle;
- Bitumen;
- Fett;
- Rohstoffe für den wichtigsten organischen und petrochemischen Komplex;
- andere Produkte.
Petrolkoks
Dieser Satz ist kollektiver Natur. Unter Petrolkoks versteht man tief verarbeitende Produkte aus „schwarzem Gold“. Die Rohstoffe für seine Herstellung sind die Komponenten, die bei der Primärverarbeitung von Öl anfallen. Dies sind Teer und Halbteer, Asphalt und Extrakt.
Die Herstellung von Petrolkoks erfolgt auf zwei Arten:
- verzögerte Verkokung, die in ungeheizten Reaktoren durchgeführt wird;
- in Destillationsanlagen mit horizontal beheizten Reaktoren.
Die erste dieser beiden Methoden ist die beliebteste. Mit ihrer Hilfe werden fast achtzig Prozent dieser Art von Produkten hergestellt.
Petrolkoks wird anschließend zur Herstellung von Elektroden sowie von Anodenmassen und Anoden zum Schmelzen von Aluminium verwendet. Es findet Anwendung in den technologischen Prozessen der Herstellung von Ferrolegierungen, Schleifmitteln und Silizium. Petrolkoks ist in der chemischen Industrie weit verbreitet.
Das Erhalten dieses Produkts erfolgt bei niedrigem Druck. Gleichzeitig wird die Temperatur von 480 bis 560 Grad gehalten.Dies ermöglicht die Herstellung von Petrolkoks und Benzin, Kohlenwasserstoffgasen sowie Kerosin-Gas-Öl-Fraktionen.
Der Verkokungsprozess ist das Aufteilen aller Komponenten, aus denen der Rohstoff besteht. In diesem Fall werden flüssige Destillatfraktionen und Kohlenwasserstoffgase gebildet.
Das industrielle Verfahren zur Herstellung von Petrolkoks wird unter Verwendung von drei Arten von Anlagen durchgeführt. Neben dem periodischen Verkoken in speziellen Würfeln und einem verlangsamten Prozess in den Kammern kann es kontinuierlich in der Wirbelmasse des Koksträgers auftreten. Betrachten Sie eine davon, die am häufigsten verwendet wird, genauer.
Langsames Verkoken
Dieser Vorgang wird auch als halbkontinuierlich bezeichnet. Diese Methode zur Herstellung von Petrolkoks ist in der Praxis weltweit am gebräuchlichsten. Dies impliziert einen solchen technologischen Prozess, bei dem das auf 350 bis 380 Grad vorgewärmte Rohmaterial kontinuierlich speziellen Böden zugeführt wird, die sich in Destillationskolonnen befinden. Solche Anlagen arbeiten bei atmosphärischem Druck. Rohstoffe für die Herstellung von Petrolkoks fließen über die Platten und sind mit den aus der Reaktionsapparatur aufsteigenden Dämpfen in Kontakt. Das Ergebnis dieser Stoff- und Wärmeübertragung ist Kondensation. Er bildet zusammen mit dem Ausgangsprodukt Sekundärrohstoffe, die in Rohröfen auf 490-510 Grad erhitzt werden.
Dann tritt die Mischung in die Koksofenkammern ein. Dies sind vertikal angeordnete Hohlzylinder, deren Höhe 22-30 Meter und ein Durchmesser von 3-7 m erreicht.
Die Reaktionsmasse gelangt kontinuierlich in die Koksofenkammern. Darüber hinaus dauert dieser Vorgang 24 bis 36 Stunden. Während dieser Zeit verkocht die Masse dank der darin enthaltenen Wärme allmählich. Wenn die Kammer zu 70 bis 90 Prozent mit dem Endprodukt gefüllt ist, wird es unter Verwendung eines normalen Wasserstrahls unter hohem Druck entfernt.
Als nächstes wird Koks in einen Brecher gegeben, in dem er in Stücke zerkleinert wird, deren Größe 150 mm nicht überschreitet. Anschließend wird das Produkt mit einem Aufzug dem Sieb zugeführt und in Fraktionen unterschiedlicher Größe sortiert. Die Kammer, in der der Koks gewonnen wurde, wird mit Wasserdampf und den von Arbeitsgeräten zugeführten Dämpfen beheizt. Als nächstes wird der Tank wieder mit Rohstoffen gefüllt.
Nach dem Durchlaufen des Prozesses entstehen flüchtige Produkte. Hierbei handelt es sich um ein Dampf-Flüssigkeits-Gemisch, das kontinuierlich aus den vorhandenen Kammern entnommen und nacheinander zunächst in einer Destillationskolonne, dann in einem Wasserabscheider und Gasblock sowie in einer Strippkolonne in Gase getrennt wird.