Смола каменноугольная

 

Каменноугольная смола — чёрная, вязкая жидкость с сильным едким запахом. Сложная смесь более чем 1000 ароматических соединений, особенно полициклических ароматических углеводородов и гетероциклических соединений, из которых выявлено и идентифицировано около 500.

Каменноугольная смола получается в процессе производства металлургического кокса. При коксовании угля выделяется коксовый газ, при конденсировании которого получается каменноугольная смола. Из каменноугольной смолы методом перегонки получают бензол, толуол, нафталин, каменноугольные масла, инден-кумароновые смолы, олифу, высокотемпературный пек и прокалённый пековый кокс.

Кроме углеводородов, каменноугольная смола содержит около 2% простейших фенолов, наиболее ценным и известным из которых является карбоновая кислота, а также кумарон. Фенолы, особенно карболовая кислота – один из наиболее ценных компонентов каменноугольной смолы. Многочисленные серосодержащие соединения входят в состав смолы, часть которых придает смоле неприятный запах. Эти соединения не находят применения и не являются ценными.

Кроме того, многочисленные азотсодержащие соединения входят в состав каменноугольной смолы. Большая их часть не сложного строения и являются представителями ряда пиридина и хинолина. Среди этих соединений в некоторых количествах присутствует определенная часть анилинов, которые никогда не выделяются из смолы, т.к. их извлечение в чистом виде не представляется возможным. Из каменноугольной смолы в основном выделяют пиридины только в виде смеси всех представителей ряда, которые можно использовать для получения денатурированного спирта. Часть нитросоединений обладает определенными антисептическими свойствами, но в целом они считаются вредными примесями нефтяной смолы.

 

КАМЕННО-УГОЛЬНАЯ БЕНЗОЛЬНАЯ СМОЛА

Плотность, кг/м3 Содержание бензола, Начальная температура кипения, oC Конечная температура кипения, oC Температура вспышки , oC Температура самовозгорания, oC Содержание серы, % не более Окончательный продукт 97% от объема температура, oC, не более

870/930 % 69-70 75-80 180-200 - 12 - 12 0.6 140

 

Применение каменноугольной смолы в сыром виде. Большое количество каменноугольной смолы используется для различных целей без предварительной дистилляции. Целесообразно предварительно осушить смолу на сколько это возможно независимо от способа ее использования. В некоторых случаях смолу предварительно кипятят для выделения наиболее летучих компонентов. В случае использования смолы в качестве топлива предварительная подготовка не требуется. Теплотворная способность смолы аналогична углям, но ее очень трудно сжечь без образования большого количества вредных газов. Этот недостаток был преодолен путем использования тех-же способов, которые применяются для сжигания тяжелого нефтяного остатка (мазута), т.е. распыливанием ее сжатым воздухом.

Запатентовано несколько технологий получения светильного газа из смолы, наиболее значимым из них является процесс Динсмора. К сожалению этот процесс был раскритикован производителями газа и дальнейшее его развитие не предусматривается.

Зачастую каменноугольная смола используется для покраски древесины, железа, кирпичной кладки для защиты их от коррозионного воздействия. Этот вид покраски, как наиболее дешевый, используется на коксохимических предприятиях. Нельзя использовать такую смолу для пропитки древесины и канатов корабля. Для этого используется только древесная смола.

Одним из наиболее распространенных применений для сырой смолы является производство различного рода покрытий. Наибольшее распространение получил этот способ в Германии и США, где большая часть газовой смолы используется для этой цели. Для этого производства необходима специальная ткань из чистого шерстяного волокна в рулонах по 3 фута шириной. Предварительно необходимо отделить воду от смолы и желательно наиболее летучие погоны путем нагревания в дистилляторе. Смола нагревается в металлической емкости до температуры 90-100° С. Ткань протягивается через смолу на роликах, которые в тоже время отжимают избыток смолы, затем на покрытую смолой ткань наносят с двух сторон слой песка, а после этого ткань наматывается на деревянные ролики. В таком виде продукт поступает в продажу и используется как дешевое покрытие, как само по себе, так и в виде грунтовки для черепицы или шифера. В первом случае перекрытие необходимо перекрашивать и после каждой покраски наносить слой песка или мелкого гравия.

Каменноугольная смола также используется для производства сажи. Это осуществляется путем сжигания смолы в печах, соединенных с кирпичными камерами, в которых отлагается сажа в больших количествах до того как газы выйдут через дымовую трубу. Большая часть сажи используется без дальнейшей переработки для производства электрического углерода, печатных чернил, обувных кремов, обработка кожи и т.д. Сажа лучшего качества, не содержащая жирных компонентов получается при прокаливании сажи в смеси с кальцием.

Дистилляция каменноугольной смолы. Более важным, чем любое из применений сырой смолы является промышленное разделение смолы на более чистые компоненты фракционной перегонкой, после которой обычно следует процесс рафинации. В легких погонах каменноугольной смолы содержится бензол. Использование легкой фракции каменноугольной смолы, как и в настоящее время, началось после того, как были открыты первые анилиновые красители, для производства которых требовался бензол и его гомологи. Вскоре после этого начали выделять карболовую кислоту из более тяжелых фракций.