آدرس:

گیلان غرب کیلومتر 26 جاده قصر شیرین

تلفن:

09188346219-09186802060

قطران و تولید قطران خام

قطران و تولید قطران خام

تعریف قطران:

قطران مایع متراکمی است که از تقطیر مواد کربن دار به دست می آید. بطور کلی در ترکیب همه قطران ها ترکیباتی از قبیل: فنل، تولوئن، کره اوزوت، نفتالین، دي اکسی بنزن، اسید استیک، اکریلل و کروزول و بسته به ماده اولیه، ترکیبات دیگري نیز وجود دارد.

[در اواسط قرن نوزدهم با شروع تولید رنگهاي مصنوعی، نیاز شدیدي به قطران، آنتراسن و بنزول به وجودآمد و محصولات شیمیایی حاصل از کک سازي از صورت ضایعات صنعتی خارج گردید[
قطران در فرهنگ لغات مختلف داراي معانی متفاوتی است که در ذیل به برخی از آنها اشاره می شود.
– فرهنگ لغت دهخدا:
قطران (شیره ◌ٔ درخت ابهل و شیره ◌ٔ ارز و مانند آن . (منتهی الارب ). قَطْران روغنی سیال است که از درخت ابهل و ارز و جز آن گیرند.(اقرب الموارد). طلائی که بر اشتر گَرگین مالند.
دو نوع از قطران یافت میشود:

1 -قطران ذغال سنگ یا قطران معدنی که از تقطیر ذغال سنگ به دست می آید.

 2 – قطران گیاهی و یا قطران چوب که از تقطیر خشک چوب گیاهی از تیره درخت کاج و صنوبر استخراج می کنند.

در جزو ترکیب تمام قطرانها اجسامی که در جزو عناصر ضدعفونی معطر یافت شده کم وبیش یافت می گردد و مهمترین آنها به قرار زیر است : فنل، کره زل، کرهاوزت، نفتالین، اکزیلل، اسید استیک، تولوئل، دي اکسی بنزن و غیره. قطران گیاهی یا قطران کاج یا قطران نروژ را از تنه چندین نوع کاج استخراج می کنند، مایعی است غلیظ به رنگ قهوه اي غلیظ تیره با بوئی مشخص و نامطبوع با فعل وانفعالی اسیدي تقریباً غیرمحلول در آب و در الکل و اتر و کلرفرم و اسید استیک و اجسام چربی به خوبی حل می شود. قطران ذغال سنگ یا قطران معدنی مایعی است سیاه غلیظ قلیائی وشفاف با بوئی مشخص و نامطبوع تقریباً غیرمحلول در آب کمی محلول در الکل و در نفت و بنزین حل می گردد. درترکیب آنها کاربورها و فنل ها و بازهاي مختلف و سایرترکیبات قطران گیاهی یافت میشود. خاصیت ضدعفونی و خاصیت سمی آن از قطران گیاهی قوي تر می باشد. قطران ذغال سنگ را نباید در داخل به کار برد، در خارج می توان براي درمان زخم هائی که دیر التیام می پذیرد و در امراض انگلی و در بعضی اختلالات جلدي و اکزما به کار برد. اگر
قطران را مکرر بر روي پوست بدن موش بمالند یک نوع سرطان مصنوعی ظاهر می شود. در انسان نیز بر اثر مالیدن مکرر قطران در روي پوست بعضی انواع نئوپلاسم تولیدمیگردد. اخیراً بعضی کاربورهاي مولد سرطان را از قطران استخراج کرده اند و مصنوعاً نیز توانسته اند این کاربورهاي مولد سرطان را در آزمایشگاه تهیه نمایند.
رجوع به درمان شناسی عطایی ج 1 ص 247 ،248 و 249 شود.
– فرهنگ فارسی معین:
(قَ) [ ع . ] (.مایعی چسبنده که از تقطیر زغال سنگ به دست می آید و بوي بدي دارد.
– فرهنگ لغت عمید:
(اسم) [عربی] ‹ کتران‹
[rān]a[qat[مادة روغنیشکل و سیاهرنگ که از برخی درختان مانند صنوبر، عرعر، و امثال آن میچکد.
قطران زغالسنگ: مادة سیاهی که از تقطیر زغالسنگ بهدست میآید و در معالجۀ داءالصدف و اگزما به کار
می رود.
– فرهنگ واژه هاي مصوب فرهنگستان:
مایع غلیظ سیاه یا قهوهاي تیره که از تقطیر تخریبی چوب یا زغالسنگ حاصل میشود.
– دیکشنري فارسی به انگلیسی:
(Coal Tar) سنگ زغال قطران:
قطران از لحاظ وزنی دومین فرآورده نوعی تقطیر زغال سنگ است و به ازاي هر تن زغال سنگ در حدود 35
کیلوگرم قطران تهیه می گردد. ترکیب قطران تابع چگونگی تقطیر زغال سنگ و بسیار پیچیده می باشد. می توان
گفت که قطران از بیش از هزار ترکیب شیمیایی مختلف تشکیل شده است. البته این امر تعجب آور نیست زیرا
ته شده است. عناصر سازنده قطران عبارتند C14H20حدود هزار ترکیب مختلف شناخ فقط براي هیدروکربور از S,N,O,H,C که درصد آنها این چنین است :
S,N  5% 0  2  3% H  12 15% C  82  85%
قطران یک ترکیب کلوئیدي است و از ذرات ریز معلق بسیار کوچک سیاه شبیه دوده و امولسیونی از ذرات رزینی و روغن تشکیل شده است. باید توجه داشت که ذرات دوده در هیچ حلالی حل نمی شود ولی تجمع میسل ها را می توان به کمک حلالهاي مناسب تغییر داد. به کمک حلالهاي مناسب می توان رزین ها را رسوب داد.

تولید قطران خام:

قطران بصورت بخار از کوره کک سازي خارج می شود و طی مراحل مختلف از گاز جدا می شود. اولین جدا شدن در خم ستون عمودي است که از کوره کک خارج می شود و در آنجا با آب آمونیاکی سرد می شوند و در نهایت قطران مخلوط با آمونیاك و ناخالصی هاي جامد بوده و بایستی خالص شود. جدا کردن به کمک دکانتور انجام می گیرد و بدین طریق قطران خام که حدود 5 %آب دارند بدست می آید. براي اینکه جدا شدن بهتر انجام شود باید درجه حرارت بالا، زمان توقف نسبتاً طولانی و همچنین به هم خوردگی و حرکت وجود نداشته باشد.
Archive of SID

خواص قطران زغال سنگ:

قطران تولید شده در عمل کک سازي در دماي بالا مایع است، روغنی چسبنده به رنگ سیاه که بوي نفتالین از آن متصاعد می شود. وزن مخصوص قطران از 22/1 گرم در سانتی متر مکعب تا 12/1 گرم بر سانتی مکعب نوسان می کند. قطران مخلوطی از ترکیبات آلی است که هیدروکربنهاي معطر، هیدروکربورهاي هتروسیکلی، ترکیبات گوگرد دار، اکسیژن دار و ازت دار جزء اصلی آن را تشکیل می دهند.

ترکیبات قطران از نظر خواص شیمیایی به سه دسته تقسیم می شوند:

 ترکیبات خنثی، اسیدي، بازي.
ترکیبات خنثی موجود در قطران به طور کلی از هیدروکربورهاي یک حلقه اي، هیدروکربورهاي دو حلقه اي و C10H8 ،آنتراسن C4H10 و هریزن C18H12
چند حلقه و مشتقات آنها می باشند که مهمترین نماینده آنها نفتالین هستند. بارزترین همراهان هیدروکربورهاي معطر همچنین ترکیبات هتروسیکلی چند حلقه اي مانند ایندول، کاربازول ،بنزو کاربازول و غیره می باشند.
از دسته ترکیبات اشباع نشده، استیرول، ایندول، کومارون و مشتقات آنها در قطران یافت می شود. به عنوان ترکیبات گوگرد دار موجود می توان از تیوفن و تیونفتن (که با نقطه جوش 5/219 درجه سانتی گراد) و مشتقات متیله شده آنها دي فنیل سولفید، بنزوتیونفتین و غیره را نام برد که وزن اصلی این اجسام را برش هاي آنتراسن، نفتالین و برشهاي جاذب تشکیل می دهد زیرا نقطه جوش هیدروکربورها و اجسام گوگرد دار خیلی بهم نزدیک می باشند.

 وجود خیلی از ترکیبات گوگرد دار در قطران و در محصولات دیگر آن نامناسب و غیر مطلوب بوده و به همین خاطر از برشهاي قطران و یا از محصولات صنعتی آن به طریق تصفیه شیمیایی و یا روشهاي دیگر جدا می گردند.یکی از ترکیباتی که به سختی از قطران جدا می شود تیوفن است.
مقدار کلی ترکیبات خنثی موجود در قطران آن به 42 تا 43 درصد می رسد. با ارزش ترین آنها نفتالین و آنتراسن است که به صورت برشهاي نفتالین و آنتراسن از قطران جدا می شوند. قسمت اسیدي قطران ترکیباتی  هستند که در زنجیره جانبی داراي اکسیژن می باشند و عبارتند از فنول     OH H C کروزول CH3 C6H3 C6H4CH3OH و فنولهاي چند حلقه اي که تعداد کلی آنها به 2/1-2 درصد )  2OH   می رسد. با ارزش ترین آنها فنول و کروزولها می باشند.
قسمت اصلی این ترکیبات به صورت برش فنل از قطران جدا شده و مابقی آنها در برشهاي دیگر تقسیم می گردند. فنول به وسیله محلول بازي از برش خارج شده و فنولیات به دست می آید.ترکیبات ازت دار مانند C H N پریدین کینولین C5H7N و مشتقات آنها و همچنین بازهاي داراي نقطه جوش بالاي موجود در هر قطران، مهمترین خواص را دارا می باشند.
مقدار کلی این بازها در قطران از 8/0 تا 2/1 است. در عمل تقطیر جزء به جزء قطران این بازها با توجه به نقطه جوش آنها در برشهاي مختلف تقسسیم می شوند. خارج کردن بازها در داخل برشها و روغن ها ضمن تصفیه آنها با اسید سولفوریک صورت می گیرد. کیفیت قطران با پارامترهاي وزن مخصوص، درصد برشها مقدار فنول، نفتالین و همچنین مقدار غیر محلول در تولوئن و کینولین و با پارامتر رطوبت معین می گردد.
وزن مخصوص در 20 درجه سانتی گراد 1150-1177 کیلوگرم در متر مکعب مقدار آب موجود 4 -3 درصد غیر محلول موجود در تولوئن 1/7 -8 درصد قطران بدون آب
فنول ها 84/1-0/2 درصد قطران بدون آب
آنتراسن (مرطوب) 5/4– 6/5 درصد قطران بدون آب
نفتالین 25/7-10 درصد قطران بدون آب
بنیانهاي پریدین 77/1– 2/1 درصد قطران بدون آب

Archive of SID

آماده سازي قطران جهت پالایش:

قطران معمولاً با رطوبتهاي بالاي 4 %و خاکستر 1 %وارد بخش پالایش می شود.چنین قطرانی نمی نواند مستقیماً
مورد تصفیه جزء به جزء قرار گیرند و باید مقدمتاً از آب و خاکستر و روغنهاي محلول در آن تمیز گردد. آماده سازي قطران جهت تصفیه جزء به جزء شامل عملیات دریافت و انبار کردن قطران متجانس تا متوسط نمودن ترکیب قطران، رطوبت زدائی، نمک زدائی و خاکستر زدائی می گردد.

براي تحویل گرفتن و انبار کردن قطران زغال سنگ در بخش پالایش انبارهایی ساخته می شوند که فقط به منظور محل نگه داري به کار نمی روند بلکه از نظر تکنولوژي نیز اهمیت بسزایی دارند. زیرا ترکیب قطران را به طور یکنواخت و ثابت نگه داشته و مقداري در امر رطوبت زدائی، نمک زدائی و خاکستر گیري نیز کمک می کنند و به منظور تخلیه قطران از
داخل تانکر و همچنین براي بارگیري محصولات دریافتی از قطران این انبارها مجهز به ستونهاي تخلیه و بارگیري هستند.
قطران و نفت حلال ورودي در مخزنهاي زیر زمینی ویژه اي تخلیه شده و سپس به مخزنهاي روزمینی (سطحی)
پمپاژ می شوند. در فصل زمستان قطران در داخل تانکر به وسیله بخار گرم می شوند. قطران از بخش بازیابی کارخانه به وسیله لوله و با جریان آزاد به قسمت انبار و به یکی از مخزن هاي سطحی اولیه وارد می گردد.
روغنهاي نفتالین وارد که باید از قسمت کریستالیزاسیون و یا از انبار روغن به قطران برگشت داده شوند ابتدا به مخزنهاي جداگانه اي وارد شده و سپس به مخزن قطران پمپاژ می شوند.
یکی از پارامترهاي مهم در امر تصفیه جزء به جزء قطران یکنواخت و ثابت بودن ترکیب قطران و تجانس و همگن بودن خواص فیزیکی و شیمیایی آن است. پارامتر تجانس و یکنواختی قطران به وسیله مقدار نفتالین موجود در آن تعیین می گردد. زیرا مقدار نفتالین موجود در قطران مشخص کننده کیفیت آن است. نوسانات تعداد نفتالین در قطران با اندازه بیش از یک درصد باعث نوسان کیفیت برشها می گردد. تثبیت کیفیت قطران  با متوسط گیري آن در مخزن تامین می شود. این امر مخصوصاً براي بخشهاي پالایش مرکزي که قطران چند کارخانه را تصفیه می کنند بسیار مهم است.
همگن کردن قطران این امکان را می دهد که بتوان روغن هاي نفتالین دار را به قطران برگشت داد. یکی از شرایط لازم براي همگن کردن قطران وجود ذخیره کافی قطران در انبارها است. مقدار ذخیره قطران باید به اندازه بیش از 10 روز ظرفیت تولیدي همان کارخانه و بیش از 15 روز ظرفیت تولیدي کارخانه هاي دیگر باشد در صورتیکه قطران کارخانه هاي دیگر نیز پالایش می گردند آب زدایی قطران قبل از تصفیه و پالایش یکی از اقدامهاي مهم و ضروري است. وجود آب در قطران کار دستگاههاي تصفیه را مختل کرده و راندمان تولید را نیز پائین می آورد. زیرا اولاً وجود آب در قطران باعث ازدیاد مقاومت در لوله هاي مارپیچی که قطران را به مرحله دوم انتقال می دهند گردیده و در اثر ازدیاد فشار قطران به اندازه لازم گرم نمی شود. ثانیاً آب زدایی قطران به این خاطر حائز اهمیت است که در آبهاي موجود در سطح و داخل قطران تعداد زیادي نمکهاي فعال
آمونیاك نمکهايً مخصوصا SO  WH,(DO ) NH,CL NH …وجود دارند که در تجزیه آنها در درجه حرارتهاي بالا باعث تولید اسیدهایی می گردد در صورت وجود آبهاي کندانس اسیدهاي حاصله منجر به تخریب شبکه و متعلقات آن می شود همچنین اگر در قطران آب وجود داشته باشد عملیات تقطیر مخصوصاً در واحدهاي Batch کند می گردد.در این حالت کف زیادي ایجاد شده و در نتیجه قطران از واحدها خارج می گردد. اگر قطران را 80 -70 درجه گرم کرده و در تانکهاي ساکن بگذاریم تعداد آب به %5-3 تقلیل مییابد براي کف زدایی بیشتر قطران آن را تا 110 درجه سانتیگراد گرم کرده و به مدت زمان بیشتري ساکن میگذاریم. روش دیگر این است که تا 130 درجه سانتیگراد گرم کنیم تا آب آن تبخیر گردد.
آب زدایی قطران به روش تبخیر با وجود زیانهایی که دارد کاربرد گسترده اي یافته است. ضرر جدي آن است که تمام نمکهاي موجود در آب آمونیاکی ضعیف در قطران باقی می مانند. قسمتی از این نمکها به Pitch وارد شده و لذا مقدار خاکستر آنرا افزایش می دهد و این افزایش خاکستر Pitch را براي ساختن الکترود در صنایع آلومنیوم نامناسب می نمایند. قسمت دیگري از نمکها توسط بخارات برشها جابجا شده و موجب خوردگی در دستگاه میگردد، زیرا در بین این نمکها کلرورها نیز وجود دارد.
تقطیر جزء به جزء قطران در 390 درجه سانتی گراد انجام می گیرد. کلرید و آلومنیوم موجود در آب آمونیاکی ضعیف در درجه حرارت 300 -250 درجه سانتی گراد تجزیه شده و تشکیل گاز HCL می نماید. این گاز در آب حل شده و ایجاد اسید کلریدریک که ماده بسیار خورنده اي است می نماید. براي جلوگیري از خورندگی دستگاهی اخیراً روشی بنام محافظت آهکی مورد استفاده قرار می گیرد.
قطرانی که براي واحدهاي پالایش فرستاده می شود بایستی از خاکستر عاري گردد تعداد قطر ذرات جامد معلق موجود در قطران بایستی حداکثر 50 میلی متر باشد به همین خاطر ابتدا به وسیله فیلترهاي مخصوص ذرات معلق تا 500 میلی متر گرفته می شود و سپس وارد یک سانتریفیوژ می گردد. سانتریفیوژ با سرعت بالا گردش نموده و خاکستر موجود را به صورت لجن جداسازي می نماید. سپس براي آبگیري به داخل یک Film Falling Evaproator هدایت می گردد که به وسیله بخار MPS تا دماي 130C قطران را گرم می کند. ناگفته نماند قطران قبل از ورود به این قسمت و قبل از لجن گیري لز داخل یک مبدل که توسط بخار LPS گرم می شود.

دماي قطران را از 70 -80 به 110C می رساند و همواره قبل و بعد از مبدل مقداري (Lightoil) روغن سبک اضافه می گردد که روغن سبک با آب موجود در قطران یک از ئوتروپ تشکیل داده و باعث می گردد که آب در درجات پایینتري جدا شود و همچنین از تشکیل آزئوتروپ آب با نفتالین جلوگیري می کند.
پس از انجام این مراحل آب به همراه روغن جدا شده و قطران تقریباً عاري از آب می گردد. سپس روغن سبک و آب را به داخل یک مبدل هدایت می کنند و آب و روغن سبک به مایع تبدیل می شوند و سپس این دو در داخل یک دکانتور یک حالت دو فازي پدید می آید و روغن سبک از بالاي دکانتور خارج می شود و آب نیز از زیر خارج می گردد.
قطرانی که آبگیري و لجن گیري گردید آماده پالایش است. قطرانی که از ناحیه آبگیري تحویل می گردد دمایی در حدود 120c دارد جهت جداسازي پیچ، روغن هاي سبک و سایر برشها از قطران خام به دماي حدود 340 درجه سانتیگراد نیاز دارد. حال تصور کنید که می خواهید حدود 220 درجه سانتی گراد دما را به قطرانی با 13000 کیلو گرم بدهیم اولاً طراحی اینچنین کوره اي تقریباً غیر اقتصادي و تا حدي ناممکن است بنابراین براي مقابله با چنین مشکلی سعی می کنند که قبل از ورود مواد به کوره به مقدار معینی از قطران برگشتی که قبلاً تا دماي 340 گرم شده است ترکیب نموده سپس وارد کوره می کنند. همواره گرم کردن تا 340 درجه سانتی گراد است، اگر دما کاهش یابد درصد روغن هاي سبک کاهش می یابد.

قطران-خام

 تهیه Pitch ،انواع و کاربردهاي آن:
یکی از مواد با ارزش قطران Pitch می باشد که داراي نقطه نرمی و کیفیتهاي متفاوتی می باشد و در موارد زیر
مصرف می گردد[.
1- binder pitch for aluminium anods    آندوآلومینیوم تهیه براي

2 – پیچ گرافینی (اکترود گرافیتی)pitch electrode graphite
3- impregation pitch  نفوذي پیچ
این سه نوع Pitch داراي خصوصیات زیر می باشند.
binder pitch مشخصات-
min 114 c نرمی نقطه
min1.3gr/ cm3 چگالی

کربن تثبیت شده 50 min
مقدار نامحلول در تولوئن وزنی 30 %min
min% 1/6 C/H نسبت
مقدار نامحلول در کینولین %min8
max0,5% خاکستر
max0,5% آب
بازیابی در تقطیر تا 360c% 5,0 max
مقدار گوگرد وزنی % 5,max0
graphite electrode pitch مشخصات-
70 85c نرمی نقطه
باقیمانده کربنیزاسیون min50
مقدار نامحلول در تولوئن %max25
مقدار نامحلول در کینولین %max10
محتویات خاکستر وزنی %3,0 max
مقدار کک شدن (الکن) 58
سرعت فیلتراسیون 80min/15gr
ویسکوزیته در 150 درجه 160CP-140
به طور کلی پس مانده عمل پالایش قطران PITCH نامیده می شود. شکل ظاهري این جسم یکنواخت، همگن و رنگ آن سیاه می باشد. PITCH در فاصله درجه حرارتهاي معینی سفت شده و به صورت جسم سخت و شکننده اي در می آید. که داراي شکستگی صدفی شکل می باشد. این جسم داراي درجه حرارت و یا دماي انجماد معین و مشخصی نبوده و در فاصله بین دو درجه حرارت ذوب می شود.
ذوب شدن و سخت شدن PITCH بدون هیچ گونه اثر گرمایی صورت می گیرد و این جسم فاقد دماي نهان ذوب است. از نظر خواص شیمیایی Pitch زغال سنگ ترکبی از هیدروکربنهاي چند هسته اي و هتروسیکلهایی است که هم در بازیابی و دریافت قطران و هم در مورد پالایش قطران در نتیجه پلی کندانساسیون تشکیل مییابد. ترکیبات موجود در Pitch را می توان به سه دسته تقسیم کرد.
1 -مالت ها (اجسام a( که در اتر خنثی حل می شود. این اجسام محلول مرکبی از مواد کریستال شونده هستند که فاز روغنی چسبناکی را تشکیل می دهند.
2 -آسفالتن ها (اجسام b( که در تولوئن حل می شوند ولی در اتر حل نمی شوند. (آسفالتن ها اجسام قابل ذوب
سیاه رنگی هستند) این جسم به صورت نخ کشیده می شود.
3 -باقیمانده غیر محلول ( اجسام c (که در تولوئن حل نمی شوند (غیر قابل ذوب بوده و به صورت پودر سیاه رنگ غیر پلاستیکی است) راندمان بازیافتی اجسام a 25 درصد، اجسام b 41 درصد و اجسام c 34 درصد میباشد و این مقادیر در شرایطی است که نقطه نرمی PITCH یعنی 63 تا 70 درجه سانتی گراد باشد.
از نظر خواص فیزیکی pitch داراي سیستم فوق انجماد محلولهاي واقعی و کلوئیدي است که در نتیجه آن این جسم از نظر خواص مخصوص به خود با اجسام معمولی سخت متبلور تفاوت فاحشی دارد. مشخصه pitch در داشتن انتروال حرارتی براي پلاستیسیته(خمیري) شدن است. که این انتروال از تفاوت: شرطی حرارتی، یعنی نقطه نرمی و درجه حرارت پیدایش حالت شکنندگی بدست می آید. این انتروال یکی از پارامتر هاي مهم ptich است که تعیین کننده نوع استفاده از pitch می باشد.
نقطه نرمی ptich را به سه دسته نرم، متوسط و سخت تقسیم می کنند. نقطه نرمی ptich نرم در حدود 40 تا 3 55 درجه سانتی گراد و وزن مخصوص m / 1286kg ،نقطه متوسط نرمی متوسط 65 تا 90 درجه سانتیگراد
3) وزن مخصوص
m / 1290kg (و براي ptich سخت 150-135 درجه سانتی گراد و وزن مخصوص

m /1320kg می باشد. ptich سنگین ترین محصول قطران است. این ptich هنگام ارسال معممولاً دمائی حدود 350 درجه سانتی گراد دارد. ارسال چنین پیچی به مخازن روباز مجاز نمی باشد زیرا بخارهاي سمی متصاعد گشته و هواي اطراف را مسموم می کند و ضمناً این بخارها به آسانی مشتعل می گردند. به این خاطر مقدمتاً PTICH را بوسیله دستگاههاي خنک کننده سرد و سپس به قسمت گرانوله (قسمت دانه بندي) ارسال می کنند.

دوش سرد کن و دانه بندي بعدي Ptich در زیر جریان آب و در روي نقاله صفحه اي بسیار متداول گشته است. قالب ریزي ptich بوسیله تغذیه کننده فواره اي انجام می گیرد. این تغذیه کننده به صورت مخزنی است با مقطع مستطیلی که کف آن مسطح و مشبک و داراي سوراخهایی به قطر 8-10 میلیمتر است.
عملیات قالب ریزي، سرد کردن، انبار کردن ptich در قسمت انبار ptich صورت می پذیرد. سیستم خنک کننده ptich با نقطه نرمی متوسط از حوضچه بتونی داراي آب جاري و نقاله فلزي صفحه اي غوطه ور در آب و تغذیه کننده تشکیل یافته است. Ptich گرم با دماي 145c 160 از طریق تغذیه کننده ها با دماي 31-32
درجه سانتی گراد به قسمت دانه بندي ارسال می شود. زمان قرار گرفتن ptich در آب جاري در حدود 4 دقیقه است. استفاده از دستگاههاي دانه بندي تیپ غشایی و دستگاههاي مخصوص دانه بندي بسیار قابل توجه است.
براي سرد کردن پیچ می توان از خنک کننده هاي دستگاههاي تبخیر یا مخزنهاي فشار و یا سرد کننده هاي استوانه اي افقی استفاده نمود.
پیچ داراي نقطه نرمی متوسط محتوي اجسام غیر محلول در تولوئن (به مقدار 16 تا 20 درصد)و مواد فرار (68 تا
71 ( می باشد پیچ با نقطه نرمی متوسط بطور وسیعی در ذوب فلزات رنگی و به عنوان ماده چسبنده در صنعت الکترود سازي، در تهیه کک پیچ (تا 73 درصد کل تولید آن) در ساخت پوشش بام نرم و در بریکت سازي زغال و در صنعت ذوب فلزات سیاه، در تهیه قطران مخصوص جاده سازي و در عملیات دیگر جاده سازي و همچنین در تهیه لاکهاي مختلف و در صنایع دیگر مورد استفاده قرار می گیرد.

در کارخانه هایی که پیچ داراي نقطه نرمی بالا به صورت کک پیچ در می آید، پیچ نقطه نرمی متوسط را دانه بندي نمی کنند. زیرا این نوع پیچ مستقیماً و به صورت گرم از قسمت پالایش قطران به بخش کک سازي پیچ ارسال می گردد.
براي دریافت کک با نقطه نرم شوندگی 150 -140 درجه سانتی گراد، تجمع محصولات متراکم شده در بالا بردن نقطه نرم شوندگی پیچ بوسیله هیدروژن گیري و پروسه بعدي متراکم کردن پلیمراسیون (بسپارش) ترکیبات چند حلقه اي موجود در پیچ یاپه ریزي گردیده است.
سهم مصرفی پروسه متراکم- پلی مریزاسیون حدود 80 کیفیت محصولات تراکم بطور جزئی افزایش می یابد، زیرا این محصولات در نتیجه تقطیر(خارج کردن محصولات تقطیر پیچ) در پیچ داراي نقطه ذوب بالا متمرکز می گردند. هوا نقش کاتالیزور شیمیایی را اجرا کرده و ضمناً وسیله مخلوط کردن نیز می باشد.
پروسه اکسید شدن پیچ داراي نقطه نرمی متوسط با خروج حرارت توام است ولی سرعت خروج حرارت در شروع اکسیداسیون، مخصوصاً اگر درجه حرارت پیچ اولیه کمتر از 300 درجه سانتیگراد باشد، بسیار کم است.
اپتیمم حرارتی که براي شروع پروسه تراکم و سپس پلی مریزاسیون پیچ لازم است 340c می باشد. مهمترین پارامترهاي عملیات شامل مقدار مصرف هوا ( براي هر کیلو گرم پیچ)، درجه حرارت، طول زمان پروسه میباشد. براي دریافت پیچ داراي نقطه نرمی بالا به کمک هوا از راکتور مکعبی شکل استفاده می شود. گرم کردن راکتور بوسیله گاز کک سازي یا کوره بلند انجام می پذیرد. براي بازیابی و دریافت قطرات برش پیچ از  راکتورهاي مکعبی شکل که همراه هوا خارج می شوند از مخزنی که از فولاد ساخته شده و عایق حرارتی دارد استفاده می شود.

طرح جدیدي در دست تحقیق و بررسی است که با استفاده از این طرح می توان پیچ فوق العاده سختی(با نقطه
نرم شوندگی بالاتر از 250 درجه سانتیگراد) با استفاده از روش حل کردن و بعمل آوردن بوسیله هوا بدست آورد از این پیچ می توان جزء مولفه پخت براي الکترود گرافیتی استفاده نمود.

گرایش هاي جدید در pitch binder براي احیاء آندها:

خواص قطران در هشت سال اخیر بیشتر تغییر پیدا کرده است. تعریف یک حالت خوب pitch براي ساخت آندها جهت صنعت اولیه به آلومنیوم بطور اصولی و ریشه اي تغییر کرده است .pitch ها که در پانزده سال گذشته رد و منسوخ شده بودند اکنون مورد توجه واقع شده است و نیاز زیادي به آن شده است. این تغییرات به نسبت مساوي بین تولید کنندگان pitch و توسط صنایع اولیه آلومینیوم انجام گرفته است. مرحله تغییرات افزایشی ادامه پیدا خواهد کرد و جهت برنامه هاي عالی و مهمتري که غالباً بی پایان و بی وقفه هستند بکار برده می شود. پیشرفتهاي بیشتر از طریق مشارکت و همکاري بین تولید کننده و استفاده کننده(مصرف کننده) براي تعریف و بیان کیفی pitch بدست خواهد آمد.
ساختن آندهایی با کیفیت خوب براي احیاء آلومینیوم بدون یک زیر سازي کیفی خوب براي کک غیر ممکن است. Pitch قطران زغالسنگ به عنوان زیر سازي در نظر گرفته شده است. از زمانی که پخت آلومنیوم شروع گردید Pitch قطران زغالسنگ اولین زیر ساز براي آندهاي prebaked , Soderberg مورد استفاده قرار گرفت.
قطران زغال سنگ جهت تشکیل کربن گرافیتی، کربنیزه می شود که این کار به همراه صفحه هایی از حلقه هاي معطر (بنزنی )جهت حضور در کک هاي calceined آندها و کاتدها می باشد. مقدار pitch که از قطران به وجود می آید 45– 50 %است که این به خواصpitch) مثل نقطه نرم شوندگی) بستگی دارد. تقریباً تمام واحدهاي تولید pitch از نوع تقطیر مداوم می باشد.
Bradley ، یک تحقیق و بررسی در مورد عملیات تقطیر قطران نوشته است این بررسی به طور واضح اهمیت گرایشهاي بعدي را در مورد خواص قطران در ساختمانهاي مختلف کک را نشان می دهد که این به خاطر پیشبینی در مورد رفتار و کار قطران در عملیات تقطیر می باشد.

تغییراتی در ظرفیت ها و مقدار QI پیچ:
مقادیر ظرفیتهاي QI در پیچ در اوایل سال 1970 اساساً در اروپا 18-12 درصد بوده است و در ایالات متحده و کانادا 15 تا 20 درصد می باشد. پلیمریزاسیون حرارتی در مورد پیچ- یک حالت از QI هاي هم فاز را ایجاد می کند و میزان رزین « بتا» غیر قابل حل شوندگی در تولوئن (TI ( را تشکیل می دهد. انگیزه و هدفی که در پشت این فعالیت است فراهم آوردن تداوم و خواص اساسی است.
خواص QI بالاتر در مورد پیچ ها براي تکنولوژي خیساندن آندهاي Soderbory مورد توجه قرار گرفت که معمولاً با خواص QI ثانویه یک توانایی جاري شدن در جهت خطی و در عرض آند را ارائه می کند. هدف و انگیزه این کار یافتن خواص پایینتر QI در مورد پیچ ها می باشد که سه برابر شده است. در صنعت مدرن سیستمهاي کنترل کننده منطقی و برنامه ریزي شده ثبات و تداوم ترکیب شدن- تشکیل شدن و مراحل پخت در کوره ها و دیگهاي کوره را تسهیل می کند. بطور کلی چالشهاي آندهاي صنعتی در حال ساخت بطور مداوم کیفیت را بهبود می بخشند.
صنعت آلومنیوم همانطور که قبلاً مشخص شده است نشان میدهد که چگونه آن می تواند به خوبی موفق شود و تغییرات و تحولاتی در تکنولوژي و فن آوري pitch ارائه و ایجاد کند و این اطمینان را ایجاد کند که ای صنعت حتماً در آینده موفقیت هاي چشمگیري را به همراه خواهد داشت وقتی که مرحله و گامهاي توسعه و پیشرفت مداوم افزایش می یابد همکاري و مساعدت نزدیکتر و صمیمیتر بین تولید کننده و استفاده کننده این تضمین را ایجاد خواهد کرد که قطران زغال سنگ، بعنوان یک پایه در زمینه زیر سازي است که ترجیحاً در قرون آینده موثر خواهد بود.

گیلسونایت-قطران

پالایش بخارات قطران:
هنگام تقطیر و پالایش قطران یکسري بخارات اولیه از قطران جدا می گردند. این بخارت داراي مواد ارزشمندي همچون فنل، آنتراسین، نفتالین و … می باشند. این بخارات بایستی سرد گردند تا بتوان ابتدا عمل فنل زدایی این بخارت را انجام داد. براي سرد کردن بخارات از عمل کوئینچ به وسیله آب آمونیاکی استفاده می کنیم.

در عمل کوئینچ، بخارات تبدیل به مایع می شوند و سپس مایع جمع آوري شده به یک برج سینی دار برده می شود در برج سینی دار بخارات روغنهاي سبک و بخارات آب از قسمت بالاي برج خارج شده و WFO از ته برج خارج می گردد و به خاطر اینکه از وجود فازي دیگر عاري گردد با استفاده از یک دکانتور WFO را که فاز سنگین تر می باشد خارج می کنند و سپس براي عمل فنل زدایی آنرا با محلول 20 %سود ترکیب نموده تا فنل موجود در WFO بصورت فنالات سدیم خارج گردد. این عمل به این صورت انجام میگیرد که محلول 20 %سود به وسیله یک میکرومیکسر با WFO ترکیب می گردد و پس از تشکیل واکنش
NaoH C6H5  C6H5ONa  H2O
بخارات اولیه
آب آمونیاکی
روغنهاي سبک
آب آمونیاکی
Wide fraction oil WFO
به یک دکانتور برده می شود و دو فاز تشکیل می گردد:
Organic pashe: Eide fraction oil (Light phase)
Aqueous phase: Phenolates soulution (heavy phase)
حال WFO فنل گیري شده و از این به بعد DWF معروف است. تفکیک DWF در سه برج تقطیر که به ترتیب دو برج تقطیر اتمسفریک و یک برج تقطیر در خلاء است انجام می پذیرد. برج اول شامل 65 سینی است که خوراك بر روي سینی 55 ریزش می کند. در بالاي برج نیز یک مبدل طراحی گریده که باعث می گردد بخارات سنگین به مایع تبدیل گردیده و عمل کندانس جزء را انجام می دهد.
از سینی 65 ، NAPHTA SOVENT جدا شده و به تانک ذخیره برده می شود از زیر برج هم frac.napht
oil جدا گشته و براي تفکیک به برج اتسفریک بعدي برده می شود. دومین برج تقطیر اتمسفریک نیز همانند برج قبلی می باشد و داراي 65 سینی می باشد ، oil.Frac.Napht از سینی 20 به داخل برج ریخته می شود و از بالا به ترتیب از سینی 65 برج 1 Naphtalinoil)NO1 (و از سینی 59), NO2 (2 naphtalineoil جدا سازي می گردد. No2 و No1 در تانکهاي متفاوت ذخیره می گردند. Washoil نیز از سینی 10 جدا می گردد.
Washoil را توسط یک مبدل تا دماي 150c سرد می کنند و بخارات سبک از بالاي دو برج خارج شده و به مایع تبدیل شده و در تانکهاي ذخیره روغنهاي سبک ذخیره می گردند از ته برج نیز oil Crosete خارج می گردد. oil Crosete را به برج تقطیر اتمسفریک برده و یک قسمت از آنرا نیز وارد مبدل نموده تا یکی از محصولات برج تقطیر در خلاء را بنام CZO گرم نموده و به برج برگرداند.
مواردي که از برج تقطیر در خلاء تفکیک می گردند به شکل زیر هستند.
1 -از ته برج: carbazolicoil)CZO (
2 -از سینی 15 : oil.Antera Crude : آنتراسن سنگین خام.

AceNaphtenoil  سینی از
براي عمل کندانس ناقص یک مبدل در بالاي برج طراحی شده است، بخارات سبک که در این قسمت جدا میگردند در کوره سوخته می شوند و دیگر ذخیره نمی گردند. محصولاتی را که تاکنون گفته شد می توان به صورت زیر دسته بندي نمود.
LD سبک روغنهاي Light oil-1
SN Solvent Naphta-2
NO Napht a lin oil-3
WO Wash oil-4
ACO Ace naphtan oil -5
CAO Crude Anthracen oil-6
CZO Car bozolic oil-7
اینها برشهایی از تقطیر DWF می باشند. از خصوصیات مهم خوراك DWF می توان به اختلاف دمایی محصولات آن که بین 110 تا 370 درجه سانتیگراد است اشاره نمود. این عامل مهمی است که در جداسازي به روش تقطیر از آن می توان استفاده کرد. این محصولات را می توان به دو دسته محصولات پایانی و محصولات واسطه تقسیم بندي نمود.

-دسته بندي محصولات واسطه و خصوصیات آنها و بازده آنها:
1-LO : بازده این محصول در دماي 170 سانتی گراد برابر 95 %حجمی می باشد.
2-SN: بازده تقطیر در دماي 170 درجه سانتی گراد مقدار max برابر 5 % در دماي 210 درجه سانتی گراد
مقدار min برابر 95 %و حجمی است.

O.W مینیمم نقطه جوش ابتدایی آن برابر 225 درجه سانتی گراد و بازده تقطیر آن در دماي 290 درجه سانتی
گراد تقریباً برابر 95 %می باشد محتویات حدود 6 %max می باشد و نقطه کریستالی آن 10 درجه سانتی گراد
می باشد (Aco : نقطه جوش نرمال آن برابر 280 درجه سانتی گراد).

واسطه محصولات:
No : محتویات نفتالین آن حدود 95 %است و براي خالص سازي نفتالین خوراك بسیار مناسبی است.
ACO : محتویات آنتراسن آن حدود 12 %است و خوراك بسیار مناسبی براي خالص سازي آنتراسن است.
CZO : این ماده براي بالا بردن بازده oil Fluxing hight اضافه می گردد و ماده سنگین است.
نفتالین و آنتراسن بوسیله کریستالیزاسیون خالص سازي می گردند[6 .[

-پالایش برش آنتراسن:
برش اول آنتراسن بصورت کریستالیزاسیون مورد پالایش قرار می گیرد. این برش عموماً از ترکیبات معطر
داراي 3 تا 5 حلقه بنزول و مقدار کمی ترکیبات معطر داراي 2 حلقه بنزولی و یا ترکیبات معطر داراي بیش از
5 حلقه بنزولی تشکیل یافته است. اجزاء اصلی این برش عبارتند از ترکیبات معطر سه هسته اي، آنتراسن
فنانترون، کاربازول ها، پیریدین و مشتقات متیله شده آنها.
به طور مثال یکی از برشهاي اول آنتراسن تولید شده در یکی از کارخانجات شوروي سابق داراي مشخصات زیر است.
وزن مخصوص 1125-1140 کیلوگرم بر متر مکعب محصولات تقطیر در 300 درجه سانتی گراد 15 -38 درصد.
درجه حرارت محصول تقطیر 95 درصد، 336 -360 درجه سانتی گراد دماي پیدایش کریستال 86 -92 درجه سانتی گراد
درصد 9/1 -7/9 آنتراسن مقدار
درصد 37/4– 28/4 فنانترن مقدار
درصد 12/5 -10/3 کاربازول مقدار
پالایش برش آنتراسن در دو مرحله انجام می پذیرد:
1 -کریستالیزاسیون 2-تقسیم بندي ناهمگن که در نتیجه عمل تبلور بدست آمده اند. براي سرد کردن و متبلور کردن برش از دستگاههاي متبلور کننده با سیستم کار متناوب و داراي همزن داخلی(مکانیکی) استفاده می شود.
مدار کریستالیزاسیون برش آنتراسن شامل جداسازي اجزاء اصلی بلور و دریافت آنتراسن خام می باشد. عمل تبلور برش آنتراسن به شرط بالا بودن ویسکوزیته محیط و کم بودن مقدار اجزاء کریستال شونده از جمله آنتراسن و کاربازول عملی می گردد. علت این امر وجود فاز سخت در برش است که به صورت خرده بلور جدا می شوند. اجسام غیر محلول که بصورت شناور در برش وجود دارند قابلیت فیلتر شدن برش را کاهش می دهند.
2 -وجود حلالها در برش موجب افزایش راندمان تبلور آنتراسن می گردد. پالایش برش آنتراسنی بطور کلی در دو سیستم متبلور کننده مکانیکی- فیلتر خلاء- سانتریفیوژ و یا تبلور کننده مکانیکی سانتریفیوژ می تواند انجام پذیرد. سیستم دوم پیشرفته تر و تکمیل تر بوده و درکارخانه هاي جدید مورد استفاده قرار می گیرد.
3 -برش آنتراسن بصورت مخلوط با 20 درصد روغن جاذب که پس از احیاء توري سانتریفوژ، بازیابی می شود مورد پالایش قرار می گیرد. این موضوع باعث تسریع عمل تبلور برش گشته و کیفیت آنتراسن خام و در درجه اول ترکیب دانه بندي آنرا بهتر می کند. برش متبلور شده با دماي 30-35 درجه سانتی گراد به روش سانتریفیوژ جدا می شود. در این سانتریفیوژ بارگیري، فیلتراسیون، تخلیه و احیاء توریها بصورت اتوماتیک انجام میگیرد.

از پالایش برش اول آنتراسن دو محصول بدست آید :

 روغن آنتراسن و آنتراسن خام،

عمل پالایش با پارمترهاي زیر ارزیابی می گردد:
دماي برش ورودي 35 -40 درجه سانتی گراد، دماي روغن جاذب ارسالی جهت احیاء 95-98 درجه سانتی گراد، مقدار روغن مصرفی جهت احیاء 15-20 درصد مقدار برش اولیه، دماي آب ورودي جهت سرد کردن 25 -30 درجه سانتی گراد است. پس از تبلور کردن برش، به میزان تا 80 درصد کل منابع آنتراسن، 50 درصد از کاربازول و 30 درصد کل فنانترن موجود در برش اولیه در آنتراسن خام وارد می شود.
آنتراسن خام یک محصول تجارتی است که بنام آنتراسن صنعتی زغالسنگ شناخته می شود. این جسم در تولید مواد رنگی، تهیه دوده و بصورت مخلوط با برش آنتراسن و در مصارف انرژي زا مورد مصرف قرار می گیرد.
یکی از مصارف مهم دیگر آنتراسن تهیه انامل و عایق حفاظتی می باشد.

تولید آنتراسن با درصد زیاد:
ماده اولیه براي بازیابی آنتراسن، کاربازول و فنانترن همان آنتراسن خام است که از عمل تبلور برش اول آنتراسن  بدست می آید. آنتراسن خام مخلوط مرکبی از آنتراسن، کاربازول ، فنانترن، متجانس هاي آنها و ترکیبات دیگر معطر با نقطه جوش بالا است. چنین مرکبی نمی تواند بعنوان ماده اولیه سنتز آلی مورد استفاده قرار گیرد.
آنتراسن خام محصول سخت و چربی است که از نظر وزنی داراي 18 -26 درصد آنتراسن، تا 30 درصد کاربازول و حدود 30 درصد فنانترن و 25 -50 درصد روغنهاي زغال سنگ و مواد داراي نقطه جوش بالا می باشد.
وجود ترکیبات چند هسته اي (داراي نقطه جوش بالاتر از 360 درجه سانتی گراد) در آنتراسن عمل ارزیابی آن و اجزاء دیگر و همچنین پالایش کامل آنرا مشکل می کند.
آنتراسن بصورت برگچه هاي بیرنگ منوکلینیک می باشد (منوکلینیک نوعی کریستال است که داراي یک فصل مشترك مایل از محورهاي کریستال می باشد). آنتراسن در دماي 50 -100 درجه سانتی گراد بخوبی در حلال بنزول سنگین و در بازهاي پیریدین سبک و سنگین حل می شود. آنتراسن تصفیه شده بطور کلی براي تهیه آنتراکینون مورد استفاده قرار می گیرد. آنتراکینون در عمل سنتز رنگهاي تیزابی، اسیدي و قطرانی،مخصوص رنگ کردن الیاف مصنوعی به کار می رود. با آلکیلاسیون آنتراسن، روغنی بدست می آید که مورد استفاده ویژه دارد.
کاربازول (دي بنزوپیرول) بصورت برگچه هاي بیرنگی است که در بازهاي پیریدین سنگین در دماي 80 -100
درجه سانتی گراد و در استن و در حلالهاي دیگر بخوبی حل می گردد. کاربازول بر خلاف آنتراسن و فنانترن داراي خواص اسیدي و بازي بوده و در شرایط معین با اسیدها و بازها واکنشهایی را انجام می هد.
بر اساس این خواص کاربازول است که روش تجزیه آنتراسن خام تعیین می گردد یا در ابتدا فنانترن بوسیله حلالها جدا شده و سپس آنتراسن و کاربازول را خارج می کنند و یا اول کاربازول (بطریقه شیمیایی) خارج می گردد و سپس آنتراسن و فنانترن جداسازي می شوند. کاربازول براي تهیه رنگها، بعضی از مواد حشره کش (پیروزان)، قطران هاي کاربازول فرمالدئید و قطران کوپلیمري کاربازول ایندن کومارون مورد استفاده قرار می گیرد. فنانترن بشکل گلبرگهاي منوکلینیک بیرنگ هستند. فنانترن به مراتب بهتر از آنتراسن و کاربازول در بنزول، تولوئن و در بنزول سنگین و بازهاي پیریدین سبک و سنگین حل می شود.
فنانترن بعنوان ماده اولیه در تهیه اسید دي فنیک، قطران فنانترن فرمالدئید فنانترن کینون و اجسام دیگر مورد استفاده قرار گیرد.
جدا سازي اجزاء مختلف و منفرد از آنتراسن خام بر اساس تفاوت حل شوندگی آنها با نسبت واکنشها و وضعیت پالایش آنها پیاده شده است. سري روشهایی براي تهیه آنتراسن خام وجود دارد که با این روشها یا اجزاء مختلف بطور کمپرس مورد استفاده قرار می گیرد و یا فقط آنتراسن خارج شده و مابقی در تهیه دوده و یا در تهیه قطرانهاي جاده سازي و غیره بکار می رود.

روشهاي فوق را می توان به دسته هاي زیر تقسیم کرد:
1- بعمل آوردن آنتراسن با حلالهاي انتخابی
2- استخراج به روش شیمیایی
3- مجزا کردن اجزاء از آنتراسن خام به کمک پالایش تقطیري در فشار کم.
از روشهاي دیگر متداول در تهیه آنتراسن صنعتی می توان تصفیه و پالایش بوسیله اسید سولفوریک رقیق، آمونیاك رقیق، اکسیدهاي ازت و اکسیداسیون کاتالیتیک را نام برد.

-تکنولوژي بازیابی آنتراسن 93 درصد:
تکنولوژي دریافت آنتراسن از آنتراسن خام که بوسیله دانشگاه شیمی نفت و نفت مسکو تهیه و توسط گیپروکک شوروي سابق بر اصول تفاوت قابلیت حل شوندگی اجزاء مهم آنتراسن خام در استن طراحی شده است. استن بعنوان یک حلال داراي مزیت و برتریهاي است که عبارتند از :
1 -داراي خاصیت جدا کنندگی (سلکتیویته) نسبتاً زیادي است.
2 -دماي جوش آن پائین و حرارت تبخیر آن کم است.
3 -فراوان و ارزان یافت می شود و مقدار سمی بودن آن کم است.
4 -بسادگی احیاء می گردد.

ماده اولیه این پروسه آنتراسن خام داراي 61-26 درصد آنتراسن است. عملیات بازیابی آنتراسن تغلیظ شده در سه مرحله انجام می شود: تغلیظ اول و دوم آنتراسن از محلول مادر و سومین تغلیظ، بوسیله استن صورت می گیرد.

پالایش برش نفتالین:
نفتالین یکی از مهمترین محصولاتی است که از پالایش قطران زغال سنگ بدست می آید. نفتالین ماده اولیه پر ارزشی است که در صنعت شیمی به حساب می آید نیاز صنایع به این ماده فقط از طریق نفتالین کک سازي تامین می شود به این دلیل بازیابی نفتالین از قطران زغالسنگ تا حد امکان و استفاده صحیح از آن یکی از وظایف مهم قلمداد می شود.
برش نفتالین حاصله از عمل تقطیر مهمترین ماده اولیه تهیه نفتالین است. در این برش 80-85 درصد نفتالین (به
عبارت دیگر 92-93 درصد از کل نفتالین موجود در قطران ) وجود دارد.
در جریان تصفیه قطران در برش نفتالین اجسامی وارد می شوند که در 210-230 درجه سانتی گراد به جوش می آیند. به عبارت دیگر درجه غلیان (نقطه جوش) نزدیک به نقطه جوش نفتالین است. به این خاطر برش نفتالین مخلوط، ترکیبی از ترکیبات معطر و ترکیبات اسیدي و بازي می باشد. مهمترین و پرارزش ترین جزء این روش نفتالین C10H8 است. نفتالین به صورت گلبرگهاي (ستاره هاي) نازك سفید متبلور می باشد و به خوبی تصعید می شود و با شعله روشنی می سوزد که در ضمن سوختن تعداد زیادي دوده از آن متصاعد می گردد.
نفتالین در خیلی از حلالها قابل حل بوده و خود نیز حلال خوبی به شمار می آید.
در برش نفتالین تا شش درصد متیل نفتالین و تا 8/3 % تیونفتول تا 3/2 درصد فنل ها و نزدیک به 9/1 درصد
بازها و 4/0 درصد ترکیبات اشباع نشده و 3/0 درصد ایندول و غیره وجود دارند.
مخلوطهایی که باعث اشکال در امر بازیافت و تهیه صنعتی نفتالین خالص می گردد عبارتند از :

گروه مخلوطهاي گوگرد (تیونفتول)، گروه ترکیبات اشباع نشده (کومارون ایندن)، فنولها، بازها و گروه ترکیبات
اشباع شده.
روش استخراج برش نفتالین نسبت به نوع ترکیبات مورد نیاز مصرف کننده و با توجه به مسئله اقتصادي آن تعیین می گردد. در کارخانه هاي کک سازي براي پالایش برش نفتالین دو روش استفاده می گردد:
روش اول متبلور کردن برش و سپس جدا ساختن مکانیکی فازهاي جامد و مایع بوسیله پرس و دریافت نفتالین صنعتی پرس شده و روش دوم دریافت نفتالین تقطیر شده و با استفاده از تصفیه شیمیایی برش نفتالین و سپس پالایش مجدد آن. در موقع پالایش برش نفتالین با روش کریستالیزاسیون و پرس، ناخالصیهایی مانند : ایندن، ایندول، کینولین،
ایزوکینولین و غیره همراه با نفتالین متبلور گشته و یا به عبارت دیگر همراه با نفتالین به فاز جامد تبدیل شده و در ضمن پرس، جدا شده و محصول نهایی (نفتالین پرس شده) را کثیف و ناخالص می کند.
ناخالصیهاي دیگر با نفتالین تشکیل مخلوط اتکتیک در دماي 25 -60 درجه سانتی گراد و بصورت قشري روي سطح بلورهاي نفتالین را می پوشاند این ناخالصی در ضمن پرس از نفتالین جدا و خارج می گردد.
براي تهیه نفتالین تقطیر شده دو سري عملیات مورد استفاده قرار می گیرد:
1 -تصفیه شیمیایی برش نفتالین با اسید سولفوریک غلیظ و شستن بعدي آن با باز
2 -پالایش برش تمیز شده در موقع شستن و تمیز کردن برش نفتالین با اسید سولفوریک و واکنش
سولفوناسیون تیونفتن، متیل نفتالین و ایندول می باشد. بدین ترتیب مقدار تیونفتن در محصول نهایی به اندازه
40- %30 کاهش می یابد ولی جداسازي کامل آن از نفتالین تقطیر شده میسر نمی شود.
در موقع پالایش و تصفیه برش تمیز شده، ناخالصیهاي باقیمانده در آن هر کدام تغییرات خاص خود را دارند.
تیونفتن با نفتالین تشکیل مخلوط آزئوتروپیک می دهد و عملاَ خارج نمی گردد. دماي جوش نفتالین 96/217
درجه سانتی گراد و دماي جوش تیونفتن 9/219 درجه سانتی گراد یعنی 9/ 1  t می باشد. بنابراین با عمل
پالایش هم، تیونفتن بعنوان ناخالصی لاینفک( یا سخت جدا شوند) در نفتالین باقی می ماند. در پروسه پالایش
برش تبلور و پرس گرم، جسم تبلور یافته اولین و مهمترین عملیات عمل تبلور کردن است.

(Gilsonite Tar) گیلسونایت قطران:
گیلسونایت (یواینتایت) یک هیدروکربن طبیعی است که در گروه آسفالتیت ها قرار می گیرد. داراي نقطه نرمی بالایی می باشد (بیش از 110 درجه سلسیوس)، جزء اصلی غیر معدنی تقریبا بطور کامل در دي سولفید کربن قابل حل است.
مایع تقطیر شده حاصل از پیرولیز قیر طبیعی با اسید سولفوریک مخلوط شده و هیدروکربنهاي غیر قابل واکنش
با عنوان پارافین تولید می کند.
به دلیل بوي شبیه به پیریدین این احتمال وجود دارد که ترکیبات پیریدین و کینولین در تقطیر وجود داشته باشد.
در قیرطبیعی تعدادي از اجزا هیدروکربنی وجود دارد که خواصی شبیه به اجزاء نفت خام دارند.
سیلکوپارافینها (نفتنها) و اولفینها جزء این دسته از هیدروکربنها می باشند. تعدادي از فنلها، پیرولها و پیریدینها
از طریق تقطیر پیرولیزي قیر، قابل جدا سازي هستند.
روغن هاي سنگین زرد رنگ با راندمان 4 تا 8 درصد را می توان از قیر طبیعی بدست آورد. تعدادي از برشهاي آروماتیک و غیر آروماتیک بوسیله تقطیر در فشار پایین (خلاء) و جذب روغن روي سیلیکاژل جداسازي می شوند.
ترکیبات نفتالینی در برشهاي آروماتیک بوسیله UV شناسایی می شوند. پس از تخریب ساختار قیرطبیعی بوسیله
تقطیر، ترکیبات زیر بدست می آید:
مایع پیرولیز شده 55 %
انواع گاز 12 %
کک 33 %
اجزاء پور فیرینی با راندمانهاي 03/0 تا 004/0 درصد از قیر طبیعی جدا می شوند که کمپلکسی از نیکل است،
مانند اکسی فیلو ارتیرو اتیو پورفیرین (porphyrin eotio phylloerther deoxy ،(که حضور پورفیرین ها اشاره اي است بر اینکه قیر منشاء گیاهی دارد

پیرولیز آسفالتیت:
منابع نفت و گاز در جهان براي تولید انرژي محدود می باشند و این یک مشکل بزرگ در آینده خواهد بود. لذا
در سالهاياخیر منابعهیدروکربوريمایعو جامدمورد توجهواقع شده اند. آسفالتیتها جزء هیدروکربورهاي جامد بودهکهدر اثر دگرگونیمواد اولیهمراحلآسفالت نرم، آسفالتیتونهایتاً پیروبیتومنآسفالتیکرا طی می کنند.
منابع عظیمی از آسفالیت ها در جنوب شرقی کشور ترکیه در مناطق Mardin, Srnak, Siirt واقع شده است. این معادن برخی پیروبیتومن آسفالتیک و برخی دیگر نزدیک به آن می باشد و مراحل دگرگونی را بطور کامل طی ننموده اند. یک کار تحقیقاتی در خصوص چگونگی سینتیک پیرولیز روي این معادن صورت گرفته و نتایج آنالیز DTG/TG روي نمونه ها نشان داد که تقطیر آسفالتیت در دو مرحله صورت می گیرد.
در مرحله اول در دماي 200 تا 600 درجه سانتیگراد رخ می دهد که به آن مرحله اول تبخیر میگویند و در این مرحله عمدتاً گازهاي سبک از محیط خارج می شوند. مرحله دوم تبخیر یا گاز زدایی در بازه دمایی 600 تا  800
درجه سانتیگراد اتفاق می افتد. پارامترهاي سینتیک پیرولیز براي نمونه ها که شامل انرژي فعالسازي، ثابت
آرنیوس و ثابت سرعت واکنش می باشند براي هر مرحله بصورت جداگانه و با استفاده از مدل سینتیک Redforn-Coats محاسبه شده است. گازهاي سنتزي، سوخت مایع، کک متالورژي، آمونیاك و سولفور در پروسه حرارتی از آسفالتیت بدست آمد. روغن هاي بدست آمده از تقطیر آسفالتیت و شیل اویل، ترکیب کمپلکسی از نفت خام است. این روغن ها مخلوط کمپلکسی از آلیفاتیک، پلی سیکلیک آروماتیک و آروماتیک هاي قطبی ترکیبات هترواتمهاي N ،O و S می باشند.

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Call Now Button