Способ получения жидких водорастворимых продуктов из бурого угля

 

Использование: углехимия. Сущность: бурый уголь обрабатывают 2,0 25,0% -ным раствором аммиака при массовом соотношении уголь: щелочной реагент 1 2,5. Процесс проводят в присутствии насыщенных спиртов и пероксида водорода. В качестве спиртов используют циклогексанол или его аналоги в количестве 0,1 1,0% от массы угля. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способам получения жидких водорастворимых продуктов из бурого угля и может быть использовано в угольной и химической промышленности.

Известен способ переработки торфа или бурого угля путем экстракции диметилформамидом и последующей обработкой экстракта водными растворами гидроксида щелочного металла с выделением целевых продуктов типа гуматов [1] Способ позволяет уменьшить выход нерастворимых продуктов, использует доступные реагенты и водные среды.

Недостатками способа являются необходимость нагревания реакционной смеси, длительность процесса растворения, низкий выход водорастворимых продуктов.

Известен способ, применяемый для повышения степени растворения угля, включающий гидрирование угля [2] Достоинством этого способа является использование низких температур, но для достижения поставленных задач требуются труднодоступные реагенты и предпочтение отдается органическим растворителям, а не водным средам.

Наиболее близким к предлагаемому является способ переработки бурого угля путем обработки его щелочным реагентом: гидроксидом щелочного или щелочноземельного металла при нагревании с последующей экстракцией продуктов из нерастворившейся части угля.

Цель изобретения повышение степени растворимости бурого угля [3] Способ переработки [3] осуществляют следующим образом.

Бурый уголь при нагревании и перемешивании обрабатывают в течение 1 ч водным раствором Ba(OН)₂ или Cа(ОН)₂, фильтруют (I стадия).

Нерастворившуюся часть угля нагревают до 300-400^оС, затем деминерализуют 5-10% -ным водным раствором HCl (2 стадия). Нерастворившийся остаток используют для экстракции различными водными (щелочь), водорастворимыми (спирто-бензольная смесь), органическими (бензол) реагентами для достижения максимально возможного растворения угля (3 стадия).

Недостатками данного способа являются многостадийность процесса растворения угля, применение многократного процесса фильтрации и сушки нерастворившегося остатка, необходимость нагрева до 300-400^оС, длительность процесса растворения, а также использование небезопасных реагентов Bа(OН)₂, бензола.

Цель изобретения повышение экспрессности и степени растворимости бурого угля и упрощение процесса растворения.

Цель достигается тем, что бурый уголь обрабатывают щелочным реагентом, затем пероксидом водорода в присутствии насыщенных спиртов.

Способ переработки угля осуществляют следующим образом.

Бурый уголь при перемешивании обрабатывают водным раствором аммиака в концентрации от 5 до 25% Затем добавляют циклогексанол или его аналог в количестве от 0,1 до 1,0% от исходной массы угля и добавляют при перемешивании пероксид водорода небольшими порциями до максимального возможного растворения бурого угля. Окончание процесса растворения угля контролировали по прекращению газовыделения и выпадению бурого осадка зольной части угля. Нерастворившуюся часть угля и минеральный остаток отфильтровывают.

Способ дает возможность существенно повысить выход водорастворимых продуктов из бурых углей при упрощении процесса растворения. Для проведения реакции растворения не нужно дополнительного нагревания и специального оборудования. Время, необходимое для достижения максимально возможного растворения, не превышает 30 мин.

П р и м е р. 10 г бурого угля Березовского месторождения КАТЭКа, размер частиц менее 0,5 мм, зольность 9,3% смачивают 2-25%-ным раствором аммиака (расход реагента не более 25 мл), добавляют циклогексанол или его аналог, взятые в количестве от 0,1 до 1,0% от массы исходного угля (таблица). Затем при перемешивании добавляют небольшими порциями 25 мл пероксида водорода для растворения органической массы угля. Нерастворившуюся часть угля и минеральный остаток отфильтровывают. При этом достигается конверсия органической массы угля до 96,9% Результаты экспериментов представлены в таблице.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ БУРОГО УГЛЯ путем обработки щелочным реагентом, отличающийся тем, что в качестве щелочного реагента используют 2,0 25,0%-ный водный раствор аммиака при массовом соотношении уголь: щелочной реагент, равном 1 2,5, и процесс проводят в присутствии насыщенных спиртов и пероксида водорода.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве спиртов используют циклогенксанол или его аналоги в количестве 0,1 1,0% массы угля.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку проводят без нагрева при атмосферном давлении.

РИСУНКИ

Рисунок 1