Введение к работе
.
Актуальность исследования. Научная разработка и последующее внед-ение в производство процессов деструктивной гидрогенизации ,вы-юкоскоростного пиролиза , термоожижения в среде водорододонорных астворителей бурых и молодых каменных углей ,горючих сланцев , ;пособных восполнить существенный дефицит моторных топлив и сырья (ля нефтехимического и органического синтеза, делает весьма акту-шьной задачу детального изучения химического состава органичес-сой массы ископаемых топлив; установления его взаимосвязи со :клонностыо последних к снижению , а также с фракционным и структурно-групповым составом, образующихся жидких продуктов.В настоящее время сведения по этим вопросам ограничены.Решению этих актуальных задач и посвящена настоящая работа .
Исследования являлись составной частью НИР, проводимых в [улгоспедуниверситете им.Л.Н.Толстого с 1972г. в соответствии с заданиями АН СССР и корреспондировались с постановлением ГКНТ :ССР от 21. 02.89г N 101 , о Государственной научно-технической 7рограмме "Экологически чистая энергетика ".проект "Синтетическое кидкое топливо ", а также с приказом ГК РСФСР по делам науки и зысшей школы от 12.08.91г. N 716 о Республиканской научно-технической программе "Наукоемкие химические технологии"; программой іравительства РФ " Оздоровление экологической обстановки и охраны здоровья населения России " на 1993-1998 гг. Кроме того, выполне-чие данных работ включено в программы Российского фонда фундаментальных исследований "Университеты России".
Цель и задачи исследования . Главные цели работы состояли в детальном изучении химического состава различных угольных экстрактов .отдельных групп соединений смол полукоксования ,а также жидких продуктов термоояижения бурых углей различных месторождений Подмосковного бассейна ;установлении химической структуры фрагментов органической массы углей (ОМУ), определяющих склонность уі:пей к ожижению , формирование качественного и количественного состава образующихся продуктов ; построении математической модели процесса термоожижения углей с учетом большого набора данных о химическом составе ОМУ.
Для достижения этих целей потребовалось : обобщить известные данные о химическом составе и структурной организации фрагментов ОМУ, а также взаимосвязи химического состава углей с их реакционной способностьс ; подробно изучить качественный и количественный состав различных угольных экстрактов , отдельных групп соединений смол полукоксования , а также хилких продуктов термоожижения углей ; выявить взаимосвязь химического состава .перечисленных угольных продуктов со склонностью ОМУ к ожижению ; используя широкий набор данных о химическом составе ОМУ, построить математическую модель процесса ожижения , позволяющую определить количественные аспекты научного прогнозирования угольной сырьевой базы для производства жидких продуктов с заданным фракционным и структурно-групповым составом методом термоожижения бурых углей в среде водорододонор-ного растворителя ; определить пути практического использования получаемых жидких продуктов .
Научная новизна .Комплексом современных методов физико-химического анализа впервые подробно изучен качественный и структурно-групповой состав различны/ угольных экстрактов .отдельных групп соединений смол полукоксоьания и жидких продуктов термоожижения бурых углей 27 месторождение Подмосковного бассейна , что значительно расширило представления о составе и структурной организации основных фрагментов ОМУ . .'становлена взаимосвязь химического состава ОМУ , с содержанием і ней алициклических . гидроароматических .ароматических и гетероциклических фрагментов ,а также с природой и количеством различных функциональных групп в составе последних со степенью термоожиже.ия углей .Построена математическая модель процесса термоояижежя бурых углей , включающая широкий набор данных о химическом составе ОМУ .Созданы количественные аспекты научного прогнозирования угольной сырьевой базы для производства жидких продуктов с заднным фракционным и структурно-групповым составом ,что позволит ршить проблему дефицита моторного топлива и химического сырья ,пр изводимых из нефти.
ОСНОВНые ПОЛОЖеНИЯ .ВЫНОСЯЩИеСЯ На 3ТйТ]/_^
комплекс новых сведений о химическом составе и спуктурной организации отдельных фрагментов ОМУ на примере устаїовления качественного и количественного состава гексановых , твдуольных , бен-зольно-этанольных экстрактов , фенолов , углеводородов , нейтраль-
ных кислород-, азот- и серусодержащих соединений смол полукоксования , а также углеводородов жидких продуктов термоожижения бурых углей 27 месторождений Подмосковного бассейна ; результаты экспериментальных исследований по выявлению взаимосвязи степени термоожижения бурых углей с химическим составом их органической массы ; математическая модель процесса термосжижения бурых углей , включающая широкий набор данных о химическом составе ОМУ; концепция научного прогнозирования выбора угля для производства жидких продуктов с заданным фракционным и структурно-групповым составом ; рекомендации по применению жидких продуктов процесса термоожижения бурых углей .
Научные и практические рекомендации .
1. Комплексом современных методов физико-химического анализа подробно изучены качественный и количественный состав различных угольных экстрактов , отдельных групп соединений смол полукоксования , а также жидких продуктов термоожижения бурых углей 27 месторождений Подмосковного бассейна , что значительно расширило представления в этой области . Это позволяет установить генетические связи химического состава ОМУ рассматриваемого бассейна с исходным биологическим материалом ; объяснить особенности формирования углей в ходе процесса углефикации .
-
Выявленные взаимосвязи химического состава ОМУ с их склонностью к ожижению позволяют определить количественные аспекты лрогнозирования пригодности углей для производства жидких продуктов с заданным фракционным и структурно-групповым составом .
-
Разработанная математическая модель процесса термоожижения 5урых углей , включасщая большой набор данных о химическом соста-зе ОМУ , в случае создания производства, позволит успешно использовать современные средства его автоматизации, что сделает процесс гермоожижения бурых углей для производства синтетической нефти зесьма перспективный и рентабельным .
Апробация работы .Основные результаты работы докладывались іа. ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов (г.Тула, Тулгосгедуниверситет им. І.Н. Толстого,Тульский государственный университет) ; г.Новомос-
ковск, НФМХТИ им. Д. И. Менделеева ,1994-1997.,1-ой Международной конференции "Проблемы создания экологически чистых и ресурсосбе регающих технологий добычи полезных ископаемых и переработки от ходов горного производства " , г. Тула , 1996.; 1-ой Международно конференции по проблемам экологии и безопасности жизнедеятельное ти ,г. Тула ,1997г., 1-ом Международном симпозиуме по горному про изводству 1996 г. Санкт-Петербург.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 статей тезисы 2 докладов.
Структура и объем работы . Диссертация состоит из введения шести глав , изложенных на 209 страницах ,включая 66 рисунков и 18 таблиц , а также перечня использованной литературы из 283 наименований на 32 страницах.
