Изучение закономерностей протекания пиролиза углей низкой и средней стадии метаморфизма в присутствии неорганических соединений тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.13 ВАК РФ

НАЦГОНАЛЬНА АКАДОЙЯ НАУК УКРАХНИ 1НСТ!ГГУТ:Ф13Ш0-0РШ1ЧН01 -Х1МИ .ТА^ЗУГЛЕХМ! ш. Л. 11.ЛИТЗИНЕНКА

НШЖОШШС Волсдимир Миколайович

ВИВЧЕННЯ ЗАК0Н0М1РН0СШ ПЕРЕБ1Г/ П1Р0Л13У ВУПЛЛЯ НИЗЫШГО I СЕЕЕДНЬОГО СТУПЕНЯ МЕТАМОРЙЗМА В ПРИСУТНОСЙ НЕОРГАН1ЧНИХ СПОЛУК

02.00.13 Нафтох1М1я та зуглехгмгя

А в тореферат дисертэщ! на здобуття наукового ступеня кандидата хгмтчних наук

На правах рукопису

Доиецьк - 1997

Дисертавдею е рукопис.

Робота виконана в Ikctktvtí фхзико-органгчно! xímíí та Byr.HexÍHÍí im. Л.Ц.Литвиненка HAH Укра1ни.

Науковий KepiBHKK - доктор тезяпчнлх наук, професор

Саранчук Згктор 1ванович 0ф1щйн1 опоненти - доктор техшчнкх наук, с.н.с.

Бхлецький Володшкр Стефанович кандидат xímÍ4hhx неук, с.н.с. Кучеренко Володиыир Олександрович Провгдна орган13ац1Я - Донецький державкий ун1версктет MÍHicTepcTBo освiти УкраХни, м. Донецьк.

Захкст В1дбудетьск " Jlyü&MrJ 1997 р. о _ год.

на эас1данн1 спещалхзовапо! вченоХ ради Д 06.10.01 в 1нститут1 ф1Эико-орган1чноХ xímíI та syraexiMil i и. Л.М.Литвиненка HAH УкраХни /340114, м. Донецьк, вул. Р.Люксембург, 70/.

3 дисертандею мокна ознайомитися у бгблготещ Институту ф13ико-орган1чкоХ xímíí та syrjiexÍMÍÍ im. Л.М.Литвиненка HAH УкраХни / 340114, м.Донецьк, вул. Р.Люксембург, 70/.

Автореферат роз1сланий " f " с_1997 р.

Зчений секретар спещал13овано1 вчено! ради, доктор xímÍ4hux наук

О.МЛендрик

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

АКТУАДЬНЮТЬ ПРОБЛЕМ. В умовях дефпгиту найти тп газу, що негативно впливае на економ1чни"т стан в УкраХнх виникла необхгд-нхсть пошуку кових альтернативних джерел енергозабезпечення. Одним з перспектизних пляхгв комплексно* переробки твердих горючих копалин /ТГК/ е ix гпролхз в присутноси неорганхчних речо-вин. Дей напрямок дозволяв значно розширити сироеинну базу вуг-лехх!^1 за рахунок використання у протесах переробки твердих копалин рхзного ступени метаморфизму Лид бурого вугглля до антра-ithtib/. 3 першу чергу можливо використовувати буре вуИлля Дш-провського басейну, а такон довгополум"яне та газове вуМлля Донбасу, що мають значн1 поклади. Проте систематичних дослхджень у пьому напрямку немее. В лхтературх вхдсутт роботи по встанов-ленню загальних закономгрностей пгролгзу вугглля в ряду метаморфизму в присутносп неоргашчних речовин рхзних клос1в. Знания структурних особливостей вугхлля, що використовуеться, а такон хмовхрних шляхiв взаемодх! ххмгчних реагентхв з органичною масою вуг1лля /ОМВ/ дозволять хялеспрямовано керувати проиесом перет-ворення ТГК у необх1дн1 синтетичнг продукта.

Робота виконана зНдно з планом наукозо-дослгдних робот вгддглу хгмг! вугхлля ГнФОВ im. Л.М.Литвиненка HAH Укра1ни за темами: "Розробка нових засобхв комплексно! переробки бурого та солоного вугхлля" /!>!» деря.реест. 01900010158/, "Удосконалення i розробка дослхдно-промислових методик отримання коксу 13 шихти з П1двищеним bmictom вуг1лля, що не спхкаеться" /№ деря.рееет. 01900048430/, "Вивчення складу та пошук шлях1в переробки р1дких i газоподтбних продуктхв пхрол1зу низькометаморфхзованого вуг1л-ля" /ß деря.рееет. 0I95VG09I62/.

МЕТА РОБОТИ. Встаковлення загальних законом1рностей активо-вакого шрол1зу вугхлля низького i середнього ступекя метамор-фгзму та ргзного генезхсу, дослхдження структуриих особливостей вугглля i 3MÍHK Poro структури на стадг! гмпрегнувоння розчкнами деякнх речовин лужного та кислотного характеру, а такок к1льк1ст-на i hkíchs характеристика редких, гаэопод1бних та твердих продукта активованого шролхзу вугхлля.

НАУКОВА НОВИЗНА. Показано, що 1мпрегнуаання виххдного вугхлля неорганхчними речовинами веде до эьйни структурных параметргв а/ та зникення показника //г002^ у 2-3 рази, що св1д-чить про значив розвпорядкування загальних елементхв структури вже на стадгi подготовки вугхлля до птролгзу. Встановленг зако-HOMÍpHocTi 3MÍHH структура твердого залишк?. вюадного i активоза-ного вугхлля в 1нтервял1 температур гпролгзу 50u-'7UU °G, що сзхд-чить про nepe6ir К0нденсэи1,';н51х прогесхв i утворення ароматичних фрагменте, як1 розтаиовуються лппйно-уздовж у "загальнгй стрч'ктурнгТ' одкнштг" вугтлля, внаслхдок чого покращувться плас-томеTpÍ4Ki показники дослхдженого вугтлля та пгдвицуеться ix здатн!сть до спгкання. Знайдена палеингсть вжхда рхдких продук-tíb пхролхзу в1д стрг'ктурних показник1В виххдного та гмпрегнова-ного вугьтля. Запропоновано загальнх ыарпрути активованого шро-Л1зу досл1дяеного вуплля.

ПРАКТИЧНА ЩННЮ'ГЬ. Результата структурних дослхдкень роз-пвфшть уквлення про струг.турку р30рГСН13Р.ЩП вуг1ллк рлд вшго-вон HsopraHÍ4HKX речовин ргзнкх класхв, що дозволяе 1тхлеспрямо-зако вплизатк на позедгнку органхчноI меси в проreni nipo-лхзу, I при t'LOI.iy змхнювати К1ЛЬК1СТЬ i якхсть продуктхв рхзного агрегатного очглту та ггоизкачекня. Запропоновано зас1б комплексно? переробкк нкзькометаморфхзованого вугхлля, що дозволяе оТрима тх з1т UMB до 4U-4D % рхдких продукт!а. Запропоновано засобп

отрицания як1сного пгвкоксу та коксу 13 вугхльно" пихти, яка »«стать до 60 % зуг.тлля, що не здатне до ешкання.

АПРОЕАЩЯ РОБОТ?-'. Основпх результата робота були подан! на I ВсесовЕНГн науково-технхчнь: кокференш! "Шдвюцення ефективно-го використзння пал*лва в энергетиш, проыисловост! х на транспорта" /Ки1в, 1989 р./; Зсесоюзнг/: наукозо-практичнг/ конференщ! "Створення аисокоефектившк процес1в переробки х зикориетаккя твердих горючих копалкн, отримання альтернативних моторких палив I няфтох1М1чних продуктхв з вуг1лля" /Донеиьк, 1989 р./; 'Л 3"хз-Д1 "Карбох1М1я" /Росток, Шкеччина, 1990 р./; УП Нафтох11Лчному симпозхуиг /Ки1в, 1990 р./; IX Всесоюзнхк геологхчкх" вугхльнгГ: нарадх "Ресурси, яхасть, комплексне використання цугхлля. Еколо-гхл" /Ростов-на-Дону, Рос1Я, 1991 р./; Зсесоюзпх"- конференцх! "Сучасиг проблеыи геологг! г геоххмг? тзердкх горших копалин" /Лызгв, 19У1 р./; П Хнтернаг-дональк!::'5 1сснферен1т11 "Каталтз х адсорбия о протесах переробки полива та охорона навколишнього середовица" /Вроплпв, Полыца, 1УУ6 р./.

ПУЕД1КАЩ1. За матерхалами дисертагя1 нэдруковано 15 статеЯ та тези 10 доповгде" на конференгдях, отркмяко 3 авторсысгх свх-догтва на ккнаходн.

СТРУКТУРА 1 ОКСЯГ РЦЩ'Ш. Дясертапгя викладена на 183 сто-рхнках друкованого тексту х складаеться з в ступу, чотирьох роздх-Л1В, зиснозкхв I додатка, перел1ку гитовано! лхтергатури з 147 кагкэнувань, м! стать 23 таблиг! та 44 калюнкхв.

0СН0Ш1 РЕЗУЛЬТАТИ РОНОТИ

I. Стан питания /о г ляд лхтеротурп/.

Проведено аналхз в!тчкзняннх та свхтових дослхддень з пя-тань складу, властивосте" I структурних особлизостеГ: вуг!лля ргэкого ступеня метаморфтзму. Описано сучасит уявлення про струк-

туру вухчлля в ряду метаморфхзму. Проаналгзовано данг про вплив ф1зико-ххм1чних параметр1в на терм1чну деструктю вухчлля р1зно-го ступеня метаморфизму. Проведено огляд лттературних джерел по вивченню впливу неорганхчних речовин на гиролтз, а також на здатнгсть вуг1лля до спп<ання та коксування.

2. Експериментальна частина.

У якост1 об"екту дослгдження було використано вуг:глля разного ступеня метаморф13му /табл.1/.

Таблиця I. Характеристика вихтдного вугтлля.

Родовище, ! ¡Пласт '¡Марка' Технгчнкй аналтз, % £лементний ана- ! ¡К о

шахта jay- \ 'И JII3, "?> на

i [г1лля i WÄj Ad :s С н |о+А/ 1 i

0лександр1йське УкраКна - Б 50 14,9 3,4 62,0 64,3 6,1 26,2 0,35

KV/3 Tu,row " Польа^а Б 51 10,4 3,1 59,0 71,U 5,U 20,9 0,38

"Hoüof.'ockobcbko" С1 ВД 9,9 6,0 1,3 45,0 74,9 5,3 18,5 U,45

"Кураховська" £А Д 3,0 5,3 1,0 57,0 79,0 5,1 14,9 0,66

"Кураховська" h Д 1,9 8,6 5,6 43,0 76,2 5,2 13,0 0,52

"ЛхдШська" ¿3 д 1,6 8,4 2,3 38,0 82,2 5,4 10,1 0,82

"Лгд11вська" к г 1,2 3,8 1,0 35,0 82,7 5,3 11,0 0,86

"Комсомоле ць" тЛ ь к 0,6 18,0 5,0 33,0 87,2 5,5 2,3 0,96

1мпрегнування вуг1лля проводил;! I Н розчинами КОН /ч.д.а. -ГОСТ 8677-76/, HCl /х.ч.-ГОСТ 3118-77/ або H-pü у ваговому спхв-вхднопенн1 2:1 в.ч. /вугглля-розчин/. Наважку вугтлля /фракгхя 4 0,5 км/ зшшували з розчинсм неорганхчно! речовини. Отриману сушш помхщали у автоклав, вакууыуваяи i нагргвали до необххдно! температуря 31 швидкхстго 10 °С/хвл. Шрол13 вуголя проводили в 1нтервал1 температур 2ÜU-900 °С. Структурн! параметри вугхлля, К1нетичн1 характеристики пронесу, к1льк1сни?" i ярений склад га-зоподхбних, р1дких та твердих продуктхв п1рол13у вивчали методами рентгеноструктурного анал!зу /РСА/ i flepiBaTorpaüiY, газово!

хроматограф! 14-, ПМР- i ЕПР-спектроскопт!. Плпстометричш по-казники вугглля визначали методом Сапожникова /ГОСТ 1186-62/, miuhochi характеристики методами Грязнова /ГОСТ 9521-74/ i Гпх-сбурга.

3. Основн! результата роботи.

Таблипя 2. Структура показники вугглля, хмпрегнованого неоргангчними речовинами.

Активуюча речовина j dcat ' нм | djf<, I ' НМ 1 1 и, ' нм . | La. ? нм | Щ ' 002 '! ч*: ! УI 1 i $>(¿02, 1 у.е. \ \ п 1

буре вугхлля

вихiдне 0,387 0,520 1,42 2,29 0,97 1,00 71,0 4,67

н2о 0,387 0,520 1,37 3,12 0,92 0,93 71,9 4,54

СаО 0,387 0,520 1,14 3,13 0,52 0,67 74,0 3,95

КОН 0,387 0,520 0,94 3,08 0,35 0,24 80,3 3,43

HCI 0,387 0,520 1,35 . 2,87 0,80 0,73 72,2 4,49

яирне вугглля

вихiдне 0,365 0,510 2,32 2,48 1,26 0,87 62,6 7,36

н2о 0,365 0,510 1,73 2,81 1,17 0,83 66,2 5,74

СаО 0,365 0,510 1,59 2,66 0,80 0,64 66,6 5,36

КОН 0,365 0,510 1,63 2,32 0,64 0,47 66,8 5,47

HCI 0,365 0,510 1,90 2,81 1,05 0,73 64,3 6,21

1з табл.2 видно, що вже на стадх! тмпрегнування неоргангч-

Hi речовини суттево впливають на структуру зкххдного вугглля, але активуюча Д1я xiwi4Horo домхшка визначаетьсл природою неор-ган1чко! речовини. Зниження показника ы 002 у 2,7 Рвзк для бурого i у 2,0 рази для жирного вугглля в присутносм КОН вка-зуе на значне розвпорядкування загальних елементхв Тх структур«. Зб1лыпення показника Lay хмпрегнопаного вугглля у 1,2-1,4 рази s пор1вняннх is виххдним свхдчить про укрупнения пакету у. продольному напрямку при одночасному зменьшенш товщини полха-ренових пакетхв /U/.

Очевидно, при взаемод11 КОН is зуг1ллям вхдбуваеться луж-ни" г1дрол1з 31дпов1дних елемент1о 0'©, при якому розриваються С-О-С i С-С пoляpiзoвaнi зв"язки, на що вказус зниження штен-

сивностт смуг поглинання при 1710 i 1270 см~А на 1Ч-спектрах iw-прегнованого вугхлля. Одночасно вхдбуваеться л1КВ1дащя Н-зв"яз-kib за рахунок замщення водня у COOK-i ОН- трупах на iohk лужно-го ыетэлу /К+/, про що свхдцать зниження штенсизностг смуг поглинання при 3400 i II70-1100 см-1.

При ззаемод11 з СаО також nepeöiras лужшй г1дрол1з, проте меньш сильний, що обумовлено властивостями реагенту. У даному випадку руйнування шжшарових Н-зв"яэк1в в1дбуваеться за рахунок утворення СООСа- i 0Са-комплекс1В /зниження гнтенсивност1 смуг поглинання при 3400, J7I0 i I270-II00 см"1/.

Розвпорядкування структура вугглля при взаемодг! HCl з 0Ш вхдбувавться за рахунок руйнування С-С i органоъйнеральних зв"яз-kib, а також усунення кат1он-комплексоутворювачхв, про що св1д-чить зменыпення гнтенсивкост1 смуг поглинання при 940-920, 790690 i 540-470 сы"1.

Проведенный досл1дзкеннями /рие.1-2/ встановлено, що вивчеш неорган!чн1 речовини антивують деструншю досл1Джвного вугхлля. Показано, що незалежно В1д ыатаморфгзму вугглля i тешератури п1ролхзу стушнь перетворення 0МВ у piflKi та газопод1бн1 продукта активованого вуг1лля значно б1льша, нш у вшадного. Найб1ль-ший активуючик вплив на деструкхпю 0МВ мае КОН, використання якого зб1льшуе вшад рздких продукт1в у 1,5-2,0 рази проти виххд-ного /рис Л/. KpiM того, актив ащя вугхлля веде до зниження по-чатковсИ температури деструкщ! 0MB, а такой сприяе змщенню температури наРбгльш хнтенсивного розпаду 0МВ у низькотемператур-ну область на 50 °С /рт.,2/.

Знайдена зворотньопропорщйна залежшсть мпк вкххдом рхдких продуктгв п1ролхзу /при 500 °С/ i показником h/l QQ2 видного та Ьлтрегнованого неорганхчними речоиинаки вугхлля. Отримаш да-HI добре корелюють з даними термогравхматричного аналхзу.

Q

Рис. I Залежнхсть утворення рхдних та газоподгбних продуктгв пхролхзу 13 довгополум"яного вугглля в гд темпера тури:

1-вихiдне, 2-активоваке КОК, 3-HCI, 4-СаО, 5-Н20

Рис. 2 Законоглрностг: утворення рхдких та газоподхбних продукта пгролхзу 13 вугглля ргзкого ступени метаморфгзму: 1-буре,

2-довгополум"яне, 3-газове, 4-кирне

Встановлено, qo активащя досл1дженого вугхлля неоргашчни-ми речовинами веде до зникення ефективно? енергг! активanil /Ееф./ пронесу пгролгзу у 1,5-2,0 рази в гнтервал! температур основного терм1Чного розкладу ОИВ. 1з зростанням ступеня метаморфгзму ву-гхлля значения Е еф. зростае i доргвнюе для виххдного вугглля 40, 73 х 86 кДж/моль, а для активовэного КОН 27, 42 i 48 кДж/моль

31дпов1дно.

Вивчено закономгрност1 утворення газу пгролгзу is виххдного i активованого вугглля в залежностг в!д температуря. Визначено, ¡до найбгльша кглькгсть газу утворкеться 13 бурого вугглля, i при пгролхзг до 800 °С "ого к^ькхсть досягае 400 л/кг ОМВ. 1з зростанням метаморфгзму зугхлля вгоад газу гпролгзу зменьшуеться i при пхролхзх до 800 °С для солонсго, довгополум"яного, газового

i жирного вугхлля досягае 310, 246, 226 i 212 л/кг 01,IB Biflno-В1дно. Активащя дослгджекого вугглля неорганхчиими речовинами доэволяе пщвищити вихгд rssy пхрол1зу у 1,2-1,3 рази у nopiB-нянн! з зихгдним.

Проведено якгсний гнал13 газу шролгзу, який показав, що yci газовх сумхшх вм1щують Hg, СО, С0о, СН^, С^Н^ i C^Hg, проте Ix кхлькгсть визначаеться метаморфгзмом вуг1лля. Активашя досл1д-кеного вугглля КОН i HCI дозволяв збхльпшти вих1д Hg у 1,7-1,8 разгв, а вуглеводнхв у 1,3-1,4 разхв.

Вивчення фрак1тп~ного складу смол пхролхзу показало, що 13 зростанням метаморф13му вугхлля вихз:д низькокиплячо! фракхч! А /до 200 °С/ смоли дещо знижуеться за зиклаченням смоли 13 жирного вугхлля. Активащя вугхлля неорганхчними речовинаыи здгтна впливати на фракшйний склад смол шролхзу 13 дослхде:еного вугхлля. Такой знайдека р1зтщк у элементному склад1 дослхджених смол.

Акалхз 14-спектр1в дослхджених смол показав, що вони мають смуги поглинання, характера для алхфатичних /СНд-, СН2=, СК=/ i ароматичних /С-С, С-Н/ зв"язкхв, а також зв"язк1в, характерных для кисневозмхсних груп /С=0, 0-Н/. К1льк1сть скуг поглинання, 1х розмгаення i 1нтенсивн1сть залежать вщ метаморфхзму вугх:лля, температури кип1ння фракщй та природи активувдо! речовинк.

Спхввхднозення долх ароматичних /Нар./ i гтфатичних /Нал./ протон1в у йракшях дослхднених смол визначали методом ПМР-спект-pocKonil. Показано, що використання х1м!чних речовин веде до ix перерозподхлу у фрашлях смол пхролхзу. Встановлено, що активашя вугхлля КОН дозволяе отримувати смоли з боьшим bmictom Нар.

Методом ЕПР-спектроскош! аивчен1 тзерд1 залшнки п1рол1зу до сложено го вугхлля у 1нтервал1 температур 35U-800 °С. Експери-ментально встановлено, що кониентрашя парамагштних хтентр!в

/ЛЩ/ термообробленого вугхлля вица за вгоадне.

ЭнаГ'дена близыса до симэатно! залежнхсть мгж втадом р1дних продукте пгролтзу та змпгою конгентрахл! ПМЦ з температурою, яка обумовлена значним внеском радикальна: реекхчГ' з прогесг пгролтзу /рис.3/.

х

I

5

Рис.3

Уаленн1сть кони.ПМЦ у твердих залшках пгро-лхзу 13 вихгдного /А/ та активованого КОН /Б/ вугглля згд температуря: 1-буре, 2-солоне, 3-дов-гополум"яне, 4-газове, 5-жирне

б.'о 7оо та

т*лтлрагт>чра, "С-

Показано, що-активапхя дослгдженого вугхлля неоргашчними речовинами сприяе як зростанню кониентряпх! ПМЦ у 1,5-2,0 рази у порхвнянш 13 вих1дним вугхллям, так I змщеннта максимуму 1х когагентрапг! у твердите залияках пхрол1зу бурого х со лоно го ву-гхлля, а такок змщенню максимально го зиходу р1дких продукив у низькотемпературну область на 50 °С.

Проведеними доелгдженнями встановлено, що ус1 активатори мають однаковий характер пгдвищення м1Шост1 твердих залиппав птролхзу в хнтервалх температур 500-700 °С, яке евхдчить про домгаування пропесхв конденсацг! дуже вдало рееструешпс методом РСА /табл.3/.

Таблипя 3. Структуры! показники твердих зелиншв мролхзу жирного вугьлля, активовяного неорганхчнимн речовинами /час пронесу - I год./

Активув- ча речовина 1 Темпе-,ратура ! °С 1- I ¿001, ' нм | 1о, ! нм ! ¡•ь. ! нм Ц1 002 ' Я 002 ' у.е. п-

в ихIдне 500 0,350 3,02 2,48 2,30 61,0 9,63

700 0,342 2,40 2,60 1,73 68,5 8,02

КОН 500 0,342 3,88 2,47 2,52 57,0 11,34

700 0,342 3,71 3,02 2,33 56,9 11,85

НС1 500 0,342 4,29 2,17 3,26 46,5 13,54

700 0,342 3,55 2,95 2,27 58,5 11,38

У пропеог шролхзу спостерхгаеться знияення мхжшарово! в1д-станг ^¿002 як 'цля акх1ДН0Г0. ™ак х активованого вугглля. Деяке знкження товщини пакету / Ас/ а одночасним зростянням середнього Д18метру пару / ¿а/ в 1нтервал1 температур 500-700 °С П1дтверкуе перебхг реакхцй структурування, що веде до утворення арокатичних фрап'ентхв, якг розташовуються Л1Н1йио-уздовк у "загальнгй структурой одинихц" вугхлля. При цьоку неоргашчш реагенти приймають участь в утворенхп гол1Конденсованих структур фуранозого типу, якх вхдхграють пров1дну роль в процесх карбон1заих:1 вугхлля.

Таким чином, структурно зрупення, як1 вхдбулися у виххдному вуг1лл1 на стэд11 хмпрегнування неорган1чними речовинами не Т1льки полегиують деструкцгю 01.1В в процесг шролгзу, але та кож предухвалюють переб1г резких^ структурування, цо дозволяе хцле-спрямоаано впливати на поведхнку вуг1лля при термодеструкихI.

На баз1 лхтературних даних та отриманих результат в досл1д-кень было розроблено перспектива засоби одержання облагородке-них вуглецевих продуктхв р1зного агрегатного стану.

8ИСН0ВКИ

I. Методом РСА визначенх эагальнх структурнх параметри ву-Г1лля низького I середнього ступеня метаморфизму та р1зного ге-

незхсу. Показано, пр гмпрегнування вуНлля кеоргвнхчншл» речсаи-неми веде до змхни структурних параметров / L с, L а/, та зни-:г.ення пэквзнкка / £ 0С2/ у 2-3 рази, що свгдчйть про значне розвпорядкування загяльних елементхв структури вже на стадоi подготовки аугглля до п!ролтзу. Запропоновапо 1мозорн0 маршрута ре-акт:г"' ззаемодг! влвченкх реагентов з 0?© на стадо! хмпрегнування та в процес1 актизовакого п1ролхзу вугхлля.

2. Показано, ¡до шролхз дослхдт.еного вугхлля в присутност1 неорган1чних речозин пере6iгае з бошою ивидк1стю, а глибина KOHBepcil 'ix органхчно? маси у рхдкх i газоподхбно продукта збхль-шуетьея у 1,5-2,0 рази. Активапгя дослхдженого вугхлля неоргангч-нкми речовинами веде до знетення Е еф. у 1,5-1,8 раз!в.

3. ЗнаПдена зворотньопропор1'Д?.на залешисть М1Ж виходом рхд-ких продуктов птролхзу при температур! 500 °С i показником

be qq2 в жадно го та 1мпрегнованого неорганочними речовинами вугхлля, що дозволяв прогнозувати xifl ix термодеструкщ!. Показано, що активозанкИ шролхз /до 800 °С/ дозволяе збгльшити у склад0 газу кхлыпсть Hg у 1,7-1,8, а зуглеводнхв у 1,3-1,4 ра-313. Використання хтмхпн'лх реагентов веде до перерозподьту Нар. о Нал. протонов у ^раквдях смол пхролхзу.

4. Встановленх закономорност0 структурно!' перебудови дослхд-неного вугхлля в хптервалх температур п!рол1зу 500-700 °С. Акти-ващя вугхлля реагентами сприяе зболкяенню к1Лысостх ПМЦ у 1,52,0 рази, а також зьищення макс1му:лу Ix кониентращ 1 а твердит залишках шролхзу /як i максимального виходу ргдких продуктгв/

у шзькотемпературну область на 50 °С.

5. Показано, тцо активаояя вугхлля HCl дозволяв шдвищити товцкну пластичного шару гзаового г жирного вугхлля на 1520 та збхльшити ынтнхсть тзердого залишку в!дпов1дно з 64 до

84 % i з 92 до У4 %, На öaai проведения дослгдкень запропоновя-но перспектизн1 засоби отримання еиктетичних р1дких, газоподхб-них та твердях продукте is ьугхлля, що не здстне до спхкакня та ко ксуванил.

Основний зм1ст дисертап1? зикладено у роботах:

1. Влияние температуры на парамагнитные свойства бурых углеГ, обработанных щелочами или кислотами /Саранчук З.И., Тамко В.А., Шевкопляс В.Н., Лукьяненко Л.В. /Димия твердого топлива, 1987. - Р4.-С.14-18.

2. Тамко В.А., Шевкопляс В.Н. Исследование закономерностей процесса и продуктов, полученных при термической деструкции модефи-гированных бурых углей //Сб.научн.трудов. Физико-химическая активация угле".-Киев: Наукова думка, 1989.-С.51-64.

3. Жидкие продукты термодеструкции буроугольной пыли в присутствии неорганических веществ /Саранчук В.И., Тамко В.А., Шезкоп-ляс В.Н., Плотникова Л.А. //ИнформапионнкП бюллетень по новым методам утилизации углей, Главны? институт горного дела, Катовице, Польша, 1987-2/32, 1988-1/33.-С.35-46.

4. Тергаческая деструкиия соленых углей Западного Донбасса, предварительно обработанных растворами неорганических веществ/ Саранчук В.14., Тамко В.А., Шевкопляс В.Н., Шендрик Т.Г. //Химия твердого топлива.-1990.-Р«2.-С.29-36.

5. Состав жидких продуктов термической деструкции соленых угле?,

обработанных растворами щелочеР или кислот /Тамко В.А., Саранчук В.И., Шевкопляс В.Н., Плотникова Л.А. // Химия твердого топ-лив а, 1УУ0. -?"4. -С. 26-32.

6. Саранчук В.И., Тамко В.А., Шевкопляс В.Н. Влияние кислотной и щелочной модификации бурого угля на прох'есс спекания буроуго-льного полукокса //Сб.научн.трудов. Химия и физика угля.-Киев: Наукова думка, I99I.-C.23-30.

7. Активирующее влияние воднтлс растворов неорганических щелочей и кислот на проиесс пиролиза газовых углей /Тамко В.А., Саранчук ö.ii., Шв ко пляс В.Н., Карпухин is.А., Квасов A.B., Лукьянен-ко Л.В. //Химия твердого топлива.-1УУ2.-Р2.-С.48-57. 0. О возможностях использования низкосортных углей для получения кокса и полукокса /Тамко В.А., !!1евкопляс В.Н., Карпухин Е.А., Квасов A.B. //Кокс и химия,-1992.-M.-ü. 24-27.

9. Изучение закономерностей протекания процесса термодеструкгии соленых угле"", модифицированных водными растворами неорганических кислот и щелочей /Тамко В.А., Саранчук В.И., Шевкопляс В.Н., Лагунов В.А., Симонова 3.3. //Сб.ноучн. трудов. Физико-химические свойства угля.-Киев: Наукова думка, 1992.-С.32-43.

10. Влияние органических пероксидов на проиесс термодеструкнии бурых углей /Тамко З.А., Саранчук В.И., Шевкопляс В.Н., Туровский H.A. //Сб.научн.трудов. Термодеструкпия угля,- Киев: Наукова думка, 1993.-С.3-12.

11. Тамко В.А., Певкопляс В.Н. Изучение состава к свойст жидких продуктов пиролиза бурых углей /на примере месторождений Польши/ //Геология и геохимия горючих ископаемых, 1995.-Р1-2.-С.УЗ-99.

12. Тамко В.А., 'Чевкопляс В.Н. Влияние неорганических щелочей и кислот на пиролиз бурых углей /на примере месторонденип Польши/ //Геология и геохимия горючих ископаемых.-1995.-FI-2.-С.99-107.

13. Тамко В.А., 'Певкопляс В.Н. Влияние неорганических щелочей и кислот на выход и состав жидких продуктов пиролиза низкометамор-физованных углей //Химия твердого топлива.-1995.-!f-5.-С.67-77.

14. Таико V.A., Shevkoplias V.Ii. Catalytic influence of inorga-nik substances on the pyrolysis of different rank coals //Proc. of 11 International Conference Catalysis and Adsorption in Fuel Processing and Environmental Protection.- Wroclaw, Poland.-1996. -P.227-232.

т ^ - iO -

15. Безотходная переработка бурого угля Александрийского месторождения /Тамко З.А., Шевкопляс З.Н., Саранчук В.И., Бутха-реПт Л.В., Носик В.Н. //Уголь Украикы. -1996. . -С. 16-20.

16. А.С. 1562352 СССР, МКИ С 10 9/02 Способ переработки буро-угольно" пыли /Тамко З.А., Саранчук В.И., Шевкопляс З.Н., Туровский Н.А., One "да II.A. -I? 4453040/31-26; Заявлено 22.04.b8; Опубл. 1990.-йол.Р 32.Юс.

17. А.С. 1663015 СССР, МКИ С 10 57/04 Способ поучения кокса / Тамко В.А., Саранчук В.И., Шевкопляс В.Н. -Я» 4386490/26; Заявлено 29.02.88. Опубл. 1991.-Бюл.Р 26.-12с.

18. А.С. 1748434 СССР, МКИ С 10 57/08 Способ подготовки угольной шихты к коксованию /Тамко В.А., Саранчук В.И., Шевкопляс В.Н., Карпухин Е.А., Квасов А.В., Кауфман С.И.-?5 4826868/26; Заявлено

04.04.90.-Опубл.19У2.-12с.

ABSTRACT. Shevkoply&s V.N. A study of pyrolysis course regularities of Ion and middle rank corIb in "the presence of inorganic compounds. ïhesis, Candidate of Sciences (Chemistry), Speciality - Oil Chenistry and Coal Chemistry. L.K.Litvinenko Institute of Physical Organic and Coal Chemistry of Sciences of Ukraine, Donetsk, 1997.

General regularities of activated pyrolysis of low and middle rank coals and different genesysis ones have been established. It has been shown that impregnation by compounds of al-calinic and acidic character results to change of the coal structural organisation and favorisis easing of destruction of their organic mass in the process of pyrolysis. In this case the depth of COM conversion into liquid and gaseous products is increased in 1,5-2,0 times. Qualitative analysis of liquid, gaseous and 3olid products of activated pyrolysis has been carried out. Probable itineraries of interacting of principal structural

fragments of coal on the stage of impregnation and in 'the process of pyrolysis have bean determined. Perspective ways of the obtaining of improved carbon products of different aggregate st.nte have been proposed.

АННОТАЦИЯ. Шевкопляс B.H. Изучение закономерно с те Г* протекания пиролиза угле* низко" и средне" стадии метаморфизма в присутствии неорганических соединений. Диссерташя на соискание учено? степени кандидата химических наук по специальности 02.00.13 -нефтехимия и углехимия. Институт физико-органическок химии и углехимии им. Л Л.Литзшенко НАЛ Украины, Донегк, 1997.

Установлены общие закономерности активированного пиролиза углей низко*" к средне" стадии метаморфизма и разного генезиса. Показано, что импрегнирование веществами щелочного и кислотного характера приводит к изменению структурно:" организатаи углеН и способствует облегчению деетрукши кх органической массы в прогессе пиролиза. При этом глубина конверсии ОМУ в кидкне и газообразные продукты увеличивается з 1,5-2,0 раза. Проведен качествен®!;" анализ нидких, газообразных и твердых продуктов активированного пиролиза. Определены вероятные маршруты взаимодействия указанных неорганических вещестз с основными структурами фрагментами угле"1 на стадии импрегнировгния и в процессе пиролиза. Предложены перспективные способы получения облагороженных углеродных продуктов различного агрегатного состояния.

Ключозх слова: структура вугхлля, 1мпрегнування лугами та кислотами, п!рол13, ргдкх т газоподхбн: продукта, тверди?! залишок.