Гидрогенизация

(от позднелат. Hydrogenium - водород * a. Hydrogenation. н. Hydrierung, Kohlenverflussigung. ф. Hydrogenation. и. Hidrogenacion), деструктивная гидрогенизация, - совокупность хим. Процессов, происходящих при воздействии водорода на органич. Вещество. В топливоперерабат. Пром-сти Г. Применяют для получения из твёрдых горючих ископаемых (угли, сланцы), а также низкосернистых нефтей и тяжёлых нефт. Остатков моторного горючего, смазочных масел и хим. Продуктов. Г. Твёрдого топлива является универсальным методом получения из него синтетич. Жидкого топлива. Г. - важный резерв для замены сырой нефти горючими сланцами, битумами, углями.Развитие исследований в области Г. Относится к 1897-1900, когда П. Сабатье (Франция) и Н. Д. Зелинский (Россия) со своими учениками разработали основы гидрогенизац.

Катализа органич. Соединений. Влияние давления водорода на ускорение реакций Г. Органич. Соединений было установлено в нач. 20 в. В. Н. Ипатьевым. Пром. Применение Г. Твёрдого топлива впервые получила в 30-40-х гг. В Германии. Перед 2-й мировой войной 1939-1945 установки по Г. Угля и угольных смол работали также в Великобритании, Италии, Корее. В СССР были построены 2 опытных завода. В послевоенный период Г. Применяли в осн. Для переработки нефт. Сырья. Начиная с 60-х гг. Ведутся работы по Г. Твёрдого топлива с целью создания экономически эффективных процессов произ-ва синтетич. Жидких топлив.При Г. Происходит ожижение исходного продукта и насыщение его водородом. При этом параллельно-последовательно протекают разнообразные реакции, в т.ч. Гидрирование с присоединением водорода, расщепление гидрированных высокомол.

Веществ на низкомолекулярные, изомеризация, вос- становление кислородных, сернистых, азотистых соединений, сопровождающееся отщеплением от них гетероатомов и образованием воды, сероводорода, аммиака. В результате Г. Высокомолекулярные органич. Вещества превращаются в смесь низкомолекулярных соединений, насыщенных водородом. В зависимости от условий процесса и глубины превращения органич. Массы исходного твёрдого топлива Г. Позволяет превращать его в высококачеств. Моторное горючее (бензин, дизельное и реактивное топливо), котельное топливо и сырьё для органич. Синтеза, в т.ч. Моно- и полициклич. Ароматич. Углеводороды, фенолы, азотистые основания и др. Для процесса Г. Пригодны твёрдые горючие ископаемые, в к-рых отношение С .

Н колеблется от 8 до 16, а выход летучих веществ на горючую массу не ниже 35-36%. Наибольший выход жидких продуктов достигается при Г. Углей невысокой стадии метаморфизма (бурых, газовых, длин- нопламенных). Первой ступенью технологии Г. Твёрдого топлива является жидкофазная Г. Она осуществляется при темп-ре 400-500В°С, давлении водорода 10-70 Па в присутствии серостойких катализаторов и растворителя. Последним могут служить жидкие продукты, образующиеся в самом процессе. Технол. Схема жидкофазной Г. Твёрдого топлива включает осн. Узлы. Приготовление топливно-масляной пасты, гидрогенизацию пасты, переработку продуктов процесса. Жидкие продукты первой стадии перерабатываются в последующих ступенях процесса путём парофазной Г.

Методами, применяемыми в нефтеперерабат. И нефтехим. Пром-сти (гидроочистка, гидрокрекинг, риформинг).В СССР разработан процесс Г. Угля для получения моторного горючего, котельного топлива и химикатов. Процесс осуществляется при темп-ре 420-430В°С, давлении водорода 10 Па, в присутствии активных катализаторов, растворителя и органич. Добавок - ингибиторов реакций радикальной полимеризации. В зависимости от исходного сырья выход жидких продуктов 85-95% (технологич. Схема процесса дана на рис.).В США, Великобритании, ФРГ разрабатывается ряд процессов по Г. Угля с катализатором и без катализатора, под давлением водорода 1-7 и 15-30 Па, темп-ре 400-500В°С, а также экстракции угля растворителями с последующей Г. Экстрактов.

Исследования по Г. Твёрдого топлива и тяжёлых нефт. Остатков ведутся в Японии, Индии, Австралии, Польше и др.Литература. Лозовой А. В., Дьякова М. К., Гидрогенизация топлива в СССР, М.-Л., 1940. Рапопорт И. Б., Искусственное жидкое топливо, ч. 1, М.-Л., 1949. Аронов С. Г., Скляр М. Г., Тютюнников Ю. Б., Комплексная химико-технологическая переработка углей, (К., 1968). Кричко A. A., Лебедев В. В., Фарберов И. Л., Нетопливное использование углей, М., 1978.Е. А. Дембовская, М. А. Меньковский..