|
|
|
Главная --> Справочник терминов Перегонке каменноугольной Цианистые соединения получаются также в качестве побочных продуктов при перегонке каменного угля. Содержание циана в неочищенном газе довольно значительно; при сухой газоочистке летучие производные циана абсорбируются и переводятся в соединения с железом, главным образом в Fe(CN)2, которые затем перерабатывают в железистосинеродистый натрий. При сухой перегонке каменного угля при 1100—1200° наряду со светильным газом получается водная жидкость, аммиачная вода, и вязкий дистиллат, каменноугольная смола. В ретортах остается кокс, используемый для восстановления окислов металлов и в качестве топлива. низкой температуре, значительно отличается по составу от описанной выше обычной каменноугольной смолы; наряду с небольшим количеством ароматических веществ в ней содержатся главным образом разнообразные гидроароматические соединения и отчасти соединения жирного ряда. Из этого можно сделать вывод, что большинство ароматических соединений, входящих в состав обычной каменноугольной смолы, не содержится в каменном угле, а образуется лишь в результате пиролиза при перегонке. Действительно, неоднократно указывалось (Бертло, Р. Мейер), что при пропускании соединений жирного и гидроароматического рядов через раскаленные трубки, т. е. в таких же условиях, как при перегонке каменного угля, образуются ароматические углеводороды и их производные. Бертло получал таким путем из метана значительные количества бензола и нафталина, из ацетилена — те же соединения и стирол, а из смеси бензола с этиленом — антрацен, нафталин, стирол и др. Р. Мейер показал, что при пирогенетической конденсации ацетилена образуются бензол, толуол, нафталин, антрацен, дифенил, инден, флуорен, хризен и пирен. Подобные реакции могут дать представление о происхождении многих компонентов каменноугольной смолы. Получение из каменного угля. При сухой перегонке каменного угля (при 1000 — 1200°С) образуется несколько продуктов: коксовый газ, кокс, аммиачная вода и каменноугольная смола (деготь). Первый представитель ароматических углеводородов — бензол — имеет состав С8Нв. Это вещество было открыто М. Фарадеем в 1825 г. в жидкости, образующейся при сжатии или охлаждении так называемого светильного газа, который получается при сухой перегонке каменного угля; впоследствии бензол обнаружили (А. Гофман, 1845 г.) в другом продукте сухой перегонки каменного угля — в каменноугольной смоле. Он оказался весьма ценным веществом и нашел широкое применение. Затем было установлено, что очень многие органические соединения являются производными бензола. , Кроме кокса, при сухой перегонке каменного угля получаются также жидкие и газообразные продуют*. В процессе коксования из камеры выходят летучие продукты коксования в виде смеси паров и газов, нагретые до температуры около 800° С. Парогазовую смесь охлаждают до 25—70° С; при этом из нее выделяется каменноугольная смола и аммиачная вода — жидкие продукты коксования. Основным источником получения бензола и других ароматических углеводородов до середины XX века являлись каменноугольная смола и коксовый газ, получаемые при сухой перегонке каменного угля. В связи с быстрым ростом химической промышленности, происходившим одновременно с развитием нефтеперерабатывающей промышленности, в последние годы ароматические углеводороды во все возрастающих количествах получаются также из продуктов переработки нефти. Циклопентадиен образуется при сухой перегонке каменного угля и при пиролизе некоторых нефтепродуктов. Синтетически он был получен Н. Д. Зелинским совместное сотрудниками; присоединением брома к циклопентену ими был получен 1,2-дибром-циклопентен, при нагревании которого до 182 °С со сплавленным уксуснокислым натрием и уксусной кислотой образовался цикло-пентадиен: Индол входит в состав эфирных масел некоторых цветов (жасмин); он образуется в заметных количествах при гниении белковых веществ, а также при сухой перегонке каменного угля; кроме того, он может быть выделен из соответствующих фракций каменноугольной смолы. Очищенный индол применяется в парфюмерии, так как сообщает смеси душистых веществ характерный приятный запах, хотя сам он в чистом состоянии имеет сильный фекальный запах. Хинолин образуется при сухой перегонке каменного, угля и содержится в каменноугольной смоле. Синтетически он получается по реакции Скраупа1 взаимодействием анилина с глицерином и серной кислотой в присутствии окислителя, В качестве окислителя обычно используются нит- • робензол8 и мышьяковая кислота3, а также окись железа4, ванадиевая кислота5, железная соль л-нитробензолсульфо-кислоты0 и др. миака, образующегося при сухой перегонке каменного угля, кисло- Коксовый газ — смесь газообразных продуктов, при пропускании которых через систему поглотителей можно выделить смолу, аммиак и пары легкого масла. Это масло содержит около 60% бензола, толуол и другие углеводороды. В настоящее время до 90% всего получаемого бензола выделяют из легкого масла (остальное количество — из каменноугольной смолы при ее фракционировании). Кокс — твердая пористая масса. Он используется как восстановитель при получении металлов из руд в металлургической промышленности. Каменноугольная смола образуется в незначительных количествах (до 3%). Из нее можно выделить около 120 различных химических продуктов, например фенол, нафталин, антрацен, пиридин, тиофен и многие другие. При перегонке каменноугольной смолы выделяют следующие фракции: 1232. Какие продукты образуются при коксовании каменного угля? В каких условиях его проводят? Какие ароматические соединения содержатся в коксовом газе? Какие фракции выделяют при перегонке каменноугольной смолы и какие ароматические соединения получают из каждой фракции? Кекуле первым обратил внимание на то, что многие соединения этого ряда в обычных химических превращениях сохраняют характерную группировку из 6 углеродных атомов, и поэтому бензол, как простейшее соединение с шестиуглеродной группировкой был признан родоначальником ароматических соединений. Бензол был открыт в 1825 г. Фарадеем, выделившим его из светильного газа. В 1834 г. Митчерлих получил зто же соединение перегонкой бензойной кислоты с известью, а в 1845 г. Гофман выделил бензол при дробной перегонке каменноугольной смолы. В настоящее время главными источниками получения бензола и других ароматических соединений является коксовый газ и каменноугольная смола, получаемые при коксовании угля, и нефть. Способы получения и применение. Нафталин обычно получают из нафталинового масла (стр. 256), выделяемого при перегонке каменноугольной смолы. В нафталиновом масле содержится до 10% нафталина. Синте- В наилучших условиях, требующихся для производства светильного газа высокой теплотворной способности, из самых лучших образцов каменного угля получается мягкий кокс невысокого качества. В условиях же, соответствующих образованию кокса, достаточно твердого для использования его при восстановлении окиси железа, светильный газ получается более низкого качества. В экономическом отношении высококачественный кокс выгоднее всего производить в коксовых печах с улавливав нем побочных продуктов; устройство печей позволяет получать каменноугольную смолу, аммиак и светильный газ, причем часть газа используют как топливо для тех же печей, а остаток газа смешивают с природным или водяным газом и направляют в городской газопровод. Очищенный светильный газ, получающийся приблизительно-в количестве 0,317 ж3 на 1 т каменного угля, состоит главным образом из водорода (52 объемн. %) и метана (32%) с небольшой примесью окиси углерода (4—9%), двуокиси углерода (2%), азота (4—5%), а также этилена и других олефинов (3—4%). Средняя теплотворная способность светильного газа 143,6 ккал/м3. В процессе очистки газ пропускают через скрубберы для улавливания смолы и аммиака и через поглотители для выделения легкого масла, которое получается в-количестве, достигающем 14,5 л на 1 г каменного угля, и содержит 60% бензола, 15% толуола, ксилолы и нафталин. При перегонке каменноугольной смолы получают дополнительно еще небольшое количество сравнительно легкого масла, но в современных условиях на, основного компонента при перегонке каменноугольной смолы, в насто- 8. Три изомерных ксилола получаются в виде смеси при перегонке каменноугольной смоле. При фракционной перегонке каменноугольной смолы тиофен (т. кип. Тиофен представляет собой бесцветную жидкость (т. кип. 84 °С), При перегонке каменноугольной смолы он остается в бензольной фрак* ции (т. кип. бензола 80,1°С), откуда его удаляют сульфированием (встряхивание с холодной концентрированной серной кислотой) или меркурированием. Тиофен окрашивает раствор изатина в концентрированной серной кислоте в синий цвет (индофениновая реакция, Майер, 1882 г.). С помощью этой реакции можно обнаруживать примесь тиофена в бензоле. Пиррол является доступным гетероароматическим соединением. Его получают, в частности, при фракционной перегонке каменноугольной смолы. Одним из промышленных источников бензола является каменноугольная смола, получаемая при коксовании каменного угля, т. е. при нагревании его до 1000—1200 °С. При перегонке каменноугольной смолы получаются значительные количества бензола, толуола, ксилолов, этилбензола. Другим источником аренов является1 нефть. В процессе ароматизации нефти, идущем при 500 "С над катализатором (платина на оксиде алюминия), алканы и алкены, содержащиеся в нефти, превращаются в бензол и его гомологи.  Промывают безводным Полимеризация непредельных Перегонка кристаллизация Полимеризация протекающая Полимеризация сопровождается Полимеризация ускоряется Перегонка продолжается Полимеризации этиленимина Полимеризации акрилонитрила |
- |
Навигация