Прогнозування виходів коксу і основних хімічних продуктів коксування при використанні дослідної установки «Карботест»
No Thumbnail Available
Date
2026
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Державний університет економіки і технологій
Abstract
Кваліфікаційна робота присвячена дослідженню впливу петрографічних характеристик вугільної сировини на якість та вихід продуктів коксування та можливості використання установки «Карботест» для прогнозування виходів коксу та хімічних продуктів на коксохімічному виробництві.
В роботі представлено аналітичний огляд літературних джерел та аналіз моделей прогнозування виходу коксу та хімічних продуктів коксування в залежності від властивостей вугільної сировини.
Показано, що обов'язковим є формування вугільної суміші з урахуванням мацерального складу, показника відбиття вітриніту та розподілу вітринітової складової за стадіями метаморфізму, оптимального співвідношення між спікливими (ƩСК) і опіснюючими компонентами (ƩОК).
В якості вугілля для дослідження було використано вугілля, яке входить у сировинну базу коксохімічного виробництва ПАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг». В результаті проведення коксування в дослідній установці «Карботест», були отримані такі продукти коксування: кокс, смола, пірогенетична, аміак, СО2, H2S, бензол , коксовий газ.
Використання установки «Карботест» дозволяє провести тест коксування в умовах, які наближені до промислових. Установка управляється запрограмованою системою SIMATIC, що працює спільно з комп'ютером, що дозволяє здійснювати спостереження за ходом процесу коксування в реальному часі, а також архівацію даних всіх здійснених випробувальних циклів коксування залежно від петрографічних показників якості виробничих шихт. Прогнозуючі рівняння враховують конструктивні особливості діючих на заводі коксових батарей, а також особливості технології підготовки вугілля до коксування. Це у свою чергу дозволить оптимізувати склад вугільної шихти й спосіб підготовки вугілля, які дозволять досягти максимального виходу коксу й хімічних продуктів коксування.
Отримані кількісні залежності рівнянь регресії виходів продуктів коксування. Тісний зв'язок з високими коефіцієнтами кореляції від 0,7 до 0,9 відзначені для таких пар, які мають зворотну залежність: кокс-смола, кокс-пірогенетична вода, кокс-газ, кокс-відбиття вітриніту, вода-відбиття вітриніту, пірогенетична вода – відбиття вітриніту. Тісний зв'язок з високими коефіцієнтами кореляції від 0,7 до 0,9 відзначені для таких пар, які мають пряму залежність: смола – відбиття вітриніту, смола – вода, смола – відбиття вітриніту, смола – бензол, бензол – відбиття вітриніту, пірогенетична вода – вода.
Статистична оцінка адекватності рівнянь залежності для прогнозу виходу для продуктів коксування показала високі коефіцієнти кореляції від 0,648 до 0,998 і коефіцієнти детермінації від 41,99 до 99,60 %; стандартна похибка розрахунку при прогнозуванні виходу коксу складає 0,019 %, смоли – 0,016 %, сирого бензолу – 0,015 %, пірогенетичної вологи – 0,456 %.
В кваліфікаційній роботі доведено, що використання дослідницької установки «Карботест» дозволяє оптимізувати склад виробничих шихт та досягти збільшення виходу смоли, бензолу, аміаку, що обумовлює економічний ефект 264484550 грн.
Description
Keywords
продукти коксування, петрографічний склад вугілля, елементний склад, рівняння регресії, дослідницька установка «Карботест».
Citation
Алексєєнко В.А. Прогнозування виходів коксу і основних хімічних продуктів коксування при використанні дослідної установки «Карботест». Кваліфікаційна робота магістра: спец.161 – Хімічні технології та інженерія /наук. кер. М.В. Кормер. Кривий Ріг: Державний університет економіки і технологій, 2026. 89 с.