Оқулық Алматы, 2014 Қазақстан Республикасы Білім жəне ғылым министрлігінің

142
6-БӨЛІМ
ХИМИЯЛЫҚ ОТЫНДЫ ӨҢДЕУ
«Отын»  ұғымы    біздің  түсінігімізше    жанумен  байланысты.  Бірақ 
отын – жылу көзі ғана емес, химиялық өндірістің шикізаты. Отыннан 
каучук,  мата,  ұшақ  детальдары,  тыңайтқыш,  бояулар  жəне  көптеген 
тұтыну заттарын алады. 
Отын – табиғатта немесе жасанды дайындалған заттар түрінде бо-
латын  жылу  энергиясының  көзі  жəне  химиялық  өндірістің  шикізаты.  
Отынның əлемдік қоры өте көп. Академик А. Е. Ферсманның мəліметі 
бойынша, қоңыр көмірдің үлесі – 2100 млрд.т., тас көмір – 3200 млрд.т., 
антрацит – 600 млрд.т.,  мұнай  жəне  конденсат – 1150 млрд.т.,  табиғи 
газ – 310 млрд.т. құрайды. 
Өндіріске  пайдалану  үшін  балансты  отын-энергетикалық  ресурс-
тарды  негізгі  төрт  категорияға  бөледі:  А  –  барланған,  өндіруге  зерт-
телген жəне дайындалған; В – өнеркəсіптік өндіруге дайындалған; С
1
 
– геологиялық зерттеулер арқылы анықталған; С
2
 – геологиялық бол-
жамдар  негізінде  анықталған.  Үш  категорияның  қосындысы  А+В+С
1
 
кен орындарының өндірістік қорын көрсетеді.  
Қазақстанның  жер  қойнауы  əртүрлі  отындарға  бай.  Қазақстанда 
көмірдің  əлемдік  өнеркəсіптік  қорының 3,3%-ы  шоғырланған.  Көмір 
өндіру  көлемі  бойынша  əлемде 8 орында,  ал  ТМД  елдерінде 3 орын 
алады. Қазақстанда геологиялық қоры 176,7 млрд.т. болатын 100 көмір 
кен  орындары  бар,  оның  ішінде  өнеркəсіптік  қоры 34,1 млрд.т.  бола-
тын 40 кен орындары толық зерттелген. Көмірдің баланстық қоры (1993 
жылғы есеп бойынша) 38,63 млрд.т. бағаланды. Қазақстан территория-
сында көмір қорларының орналасуы (7-кесте).
                                                                                        
7-кесте
Қазақстанда көмір қорының таралу құрылымы
Аймақтар
Геологиялық қоры, млрд.т. Баланстық қоры, млрд.т.
Шығыс Қазақстан
4,5
3,04
Батыс Қазақстан
2,9
1,79
Солтүстік Қазақстан
81,8
18,52
Орталық Қазақстан
54,5
14,8
Оңтүстік Қазақстан
33,0
0,48
Барлығы
176,7
38,63

143
 
Қазақстандағы  барлық  көмірлер:  тас  жəне  қоңыр  болып  екі 
категорияға  бөлінеді.  Жалпы  баланстық  қордың  негізгі  бөлігін  тас 
көмірлер (24,3 млрд.т.) құрайды, оның ішінде 6,1 млрд.т. кокстелуге жа-
рамды. Сондықтан Қазақстан жалпы өндірілетін көмірдің 20%-ын жəне 
кокстелінетін көмірдің 16%-ын ТМД елдеріне экспорттайды. Отандық 
баланстық көмір қорының құрылымы келесі кестеде берілген.
8-кесте
Баланстық көмір қорының құрылымы
Көмір түрі
Баланстық қоры, 
млрд.т.
Оның ішінде
А+В+С
1
С
2
Қоңыр көмір
14,33
12,39
1,94
Тас көмір
24,30
21,75
2,55
Кокстелінетін
6,12
5,82
0,31
Барлығы
38,63
34,14
4,49
Кокстелінетін  тас  көмірлер  негізінен  Қарағанды  бассейнінде 
өндіріледі,  оның  бассейн  бойынша  үлесі 55%. Қоңыр  көмірлер 
негізінен  Солтүстік  Қазақстанда  (Торғай,  Майкүбен  кен  орындары) 
шоғырланған. Республика бойынша ашық əдіспен өндірілетін көмірдің  
қоры жылына 400 млн.т бағаланады. Ашық əдіспен өндірілетін  көмірдің 
өнеркəсіптік қоры 21 млрд.т. құрайды, ол негізінен Екібастұзда (51%), 
Торғайда (26,4%), Майкүбенде (8,8%), Шұбаркөлде (7%) шоғырланған. 
Ашық əдіспен өндірілетін көлем бойынша көмірдің қоры Қазақстанға 
200  жылға  жетуі  мүмкін.  Ашық  əдіспен  көмірді  өндіру  жер  астында 
өндірумен салыстыр-ғанда 3-5 есе арзан.  
Қазақстан  көмірсутекті  шикізаттың  жалпы  барланған  қоры  бой-
ынша  əлемде  алғашқы  ондыққа  кіреді.  Республикада  барланған 
мұнайдың  қоры – 2,1 млрд  т.,  конденсаттың  қоры – 0,7 млрд.т., 
газдың  қоры – 2,6 трлн  м
3
  болатын 191 көмірсутекті  шикізаттың  
кен орындары ашылған. Мұнай мен газдың барланған геологиялық 
қоры – 20 млрд т шартты отын немесе 7 млрд.т. мұнай мен конден-
сат жəне 7,5 трлн м
3
 газ.  Мұнайдың негізгі қоры Батыс Қазақстанда 
(64%)  Каспий  ойпатында,  қордың 86%-ы 12 ірі  кен  орындарын-
да  шоғырланған,  оның  ішінде  Теңіз,  Қарашығанақ,  Жаңажол  кен 
орындарының қоры 100 млн.т.    
Республика  бойынша  газдың  потенциалды  ресурсы 8616 млрд  м
3
, 
оның 1862 млрд.  м
3
  А+В+С
1 
  категориялары  бойынша, 94,5 млрд.  м
3
 

144
С
2
 категориясы бойынша барланған. Ал 5656 млрд.м
3 
келешектегі жəне 
болжанған қорлар. 
Отындарда жүретін үдерістердің табиғаты бойынша, олар ядролық 
жəне химиялық болып бөлінеді. Ядролық отындарда ауыр элементтердің 
ядролары  ыдырағанда  энергия  бөлінеді.  Ал  химиялық  отындарда 
тотығу-тотықсыздану  экзотермиялық  реакциялары  жүргенде  энергия 
бөлінеді. Химиялық отын: пайда болуы бойынша табиғи (көмір, мұнай, 
табиғи жəне ілеспе газдар, торф, жанатын сланецтер); жасанды (кокс, 
мотор  отындары,  технологиялық  газдар);  агрегаттық  күйі  бойынша: 
қатты, сұйық, газтəрізді; құрамы бойынша; унитарлы (бір компонентті), 
көп компонентті сияқты топқа жіктеледі. 
Отынның  түрлерін  салыстыру  жəне  оның  қорымен  жұмсалуының 
қосынды есебін жүргізу үшін шартты отын өлшем бірлігі қолданылады. 
Шартты отын деп төмен жану жылуы 29260 кДж/кг бар отынды айта-
ды. 1 кВт энергия 0,123 г шартты отынға эквивалентті.
Отынның  энергетикалық  сипаттамасы.  Химиялық  отынның 
энергия  көзі  ретінде  тиімді  қолданылуы  отынның  құрамына  жəне 
жану  жағдайына  тəуелді.  Барлық  табиғи  химиялық  отындар  жа-
натын  массадан,  минералды  заттардан  жəне  судан  (жұмыс  отыны) 
тұрады.  Ылғалсыздандырғанда (W)  сусыз  отын  (құрғақ  отын)  алы-
нады.  Отынның  жанатын  бөлігі  көміртек  пен  сутектен  (органикалық 
масса)  жəне  тотығатын  күкірт  қосылыстарынан  (органикалық  жəне 
бейорганикалық  сульфидтер)  тұрады.  Минералды  бөлігі  əртүрлі 
металдардың тұздарынан тұрады, жаққанда күл (А) түзіледі. 
Отынның энергетикалық сипаттамалары жəне басқа қасиеттері жа-
натын массаның (ылғал жəне күлділігі) элементтік құрамына тəуелді. 
Осыған сəйкес отынның құрамы əртүрлі күйде: жұмыс отыны (С, Н, О, 
N, S + A+W); құрғақ отын (С, Н, О, N, S + A); жанатын масса (С, Н, О, 
N, S); органикалық масса (С, Н, О, N)  түрінде болады.
Қатты  отынды  химиялық  шикізат  ретінде  қолданғанда  ұшқыш 
заттардың мөлшерінің  мəні зор. Ұшқыш заттар – отынды белгілі бір 
температураға дейін ауа қатысынсыз қыздырғанда бөлінетін заттар.  
Отынның  энергетикалық  сипаттамалары:  жану  жылуы,  энергия 
сыйымдылығы, қызу өнімділігі.
Жану  жылуы – отынның  бірлік  массасы  немесе  көлемі  оттек  ат-
мосферасында толық жанғанда жəне жанған өнімді үдерістің бастапқы 
температурасына дейін суытқанда бөлінген жылу мөлшері.
Толық  жану  деп  көміртектің  көміртек (IV) оксидіне,  сутектің  суға 
жəне  азоттың  молекулалық  азотқа  дейін  тотығуын  айтады.  Жанған 

145
 
өнімнің қандай температураға дейін суығанына байланысты отынның 
жану жылуы жоғарғы жəне төменгі болып бөлінеді.
Жоғарғы жану жылуы (Q
ж
) – 1 кг немесе 1 м
3
 отын толық жанып 
жəне  жанған  өнім 298К-ге  дейін  суығанда  бөлінген  жылу  мөлшері. 
Жоғарғы  жану  жылуы  түзілген  су  буының  конденсациялану  жылуын 
ескереді,  сондықтан  жоғарғы  жану  жылуы  калориметриялық  əдіспен 
эксперимент жүзінде анықтауға болады.
Төменгі жану жылуы (Q
т
) – судың конденсациялау жылуын ескер-
мегенде 1 кг немесе 1 м
3
 отын толық жанғанда бөлінген жылу мөлшері. 
Отынның  қызу  өнімділігі  – отынды  ауаның  артық  мөлшерінсіз 
толық  жандырғанда  бөлінген  жылу,  жану  өнімдерін  қыздыруға 
жұмсалатын  жанудың  максималды  температурасы.  Қызу  өнімділігі 
отынның жану жылуына пропорционал, ал жану өнімдерін максимал-
ды температураға дейін қыздыруға жұмсалған жылуға кері пропорцио-
нал.  Қызу  өнімділігін  есептегенде  отын  мен  ауаның  бастапқы  темпе-
ратурасы 0-ге  тең.  Қызу  өнімділігі  негізінде  химиялық  отындардың 
энергетикалық жіктелуі: қызу өнімділігі жоғары отындар Т
мах
 >2300К 
(табиғи, ілеспе жəне кейбір технологиялық газдар, тас көмір, кокс, ан-
трацит, ағаш көмірі), қызу өнімділігі төмен отындар Т
мах
 <2300К (ағаш 
отын, торф, қоңыр көмір, жанатын сланецтер, домна газдары). 
Отынның энергия сыйымдылығы – сұйық мотор отынының (кДж/л) 
бірлік көлемінде бөлінетін потенциалды энергия мөлшері. Бұл негізінен 
мотор отындарын бағалауда қолданылады. 
Бақылау сұрақтары
1. 
Қандай жүйелерді отындар деп атайды?
2. 
Отынды энергия көзі ретінде тиімді пайдалану неге тəуелді?
3. 
Отындар қандай белгілері бойынша жіктеледі?
4. 
Жұмысшы, шартты, унитарлы отындар деген не?
5. 
Отынның  жоғарғы  жəне  төменгі  жану  жылулары,  қызу 
өнімділігі, энергия сыйымдылығы деген не?
6.1. Қатты отынды өңдеу
Қатты отын құрамы: жанатын органикалық жəне жанбайтын немесе 
минералды бөлігі – балласттан тұрады. 
Отынның  жанатын  органикалық  массасы  негізінен  көміртек,  су-

146
тек, оттек, азот жəне күкірттен тұрады.  Органикалық массаның құрамы 
9-кестеде берілген.
9-кесте
Отынның органикалық массасының құрамы
Отын түрі
Құрамы,%
Ұшқыш 
заттар 
шығымы, 
%
Жылу беру 
қабілеті 
(жоғары), 
кДж/кг
Органикалық 
масса
ылғал күл күкірт
С
Н
О+N
ағаш
44 6
50
30-40 0,4 0,0
70
18850
торф
59 6
35
25
4,5 0,4
70
23900
Қоңыр көмір 70 5,5 24,5 50
4,0 2-3
45-55
25550
Тас көмір
82 5
13
3-8
6
2-6
8-50
33920
Антра-цит
95 2
3
1,3
6
1-2
8
33500
Жасы  бойынша  үлкен  антрацит,  тас  көмірде – көміртек  көп,  жас 
отындар – ағаш жəне торфта көміртектің үлесі аз. 
Отынның  жанбайтын  бөлігі – ылғал  жəне  минералды  заттардан 
тұрады.  Ылғалдың  мөлшері  отынның  қасиетіне  ғана  емес,  сонымен 
бірге оны өндіру, сақтау жəне тасымалдау жағдайына да байланысты. 
Минералды  бөлігіне  темір,  кальций,  магний,  алюминий,  калий,  на-
трий жəне т.б.  карбонаттары, силикаттары, фосфаттары, сульфаттары, 
сульфидтері  жатады.  Пирогенетикалық  өңдегенде  минералды  заттар 
күлдің құрамына кіреді де, көптеген қосылыстар оксидтерге дейін айы-
рылады.
Отынды  өңдеу  арқылы  алынған  өнімдердің  қасиеті  мен  сапасына 
отын құрамына сульфид түріндегі – сульфидті күкірт, сульфат түріндегі 
–  сульфатты  күкірт  жəне  органикалық  қосылыстар – органикалық 
күкірт əсер етеді.
Ұшқыш заттар деп отынды ауа қатысынсыз жоғары температура-
да қыздырғанда түзілетін газтəрізді жəне сұйық өнімдер. Ұшқыш зат-
тар  мен  бірге  ылғалда  бөлінеді.  Ұшқыш  заттардың  шығымы  бойын-
ша  газтəрізді  жəне  сұйық  өнімдер  алу  бағытында  химиялық  өңдеуге 
жарамдылығы анықталады.
Жылу  беру    қабілеті  –  отынның  бірлік  массасын  немесе  көлемін 
жаққанда  алынатын  джоульмен  өрнектелген  жылу  мөлшері.  Бұл 
отынның құрамы мен ылғалдылығына тəуелді энергетикалық сипатта-
масы.
Қатты  отын  жоғары  температуралық  (пирогенетикалық)  өңдеуге 

147
 
түседі.  Мұндай  өңдеудің  мақсаты – көмірден  отын  жəне  негізгі 
органикалық синтездің жартылай өнімі ретінде қолданылатын бағалы 
екіншілік  өнімдер  алу.  Көмірді  өңдеудің  барлық  əдістері  жоғары 
температурада  көп  фазалы  жүйеде  жүретін    гетерогенді  (көптеген 
жағдайда каталитикалық емес) үдерістерге негізделген. Қатты отынды 
пирогенетикалық өңдеу үдерісінің жағдайына жəне белгісіне байланыс-
ты үш типке бөлінеді (46-сурет): 
46-сурет. Қатты отынды өңдеудің жолдары
Əртүрлі  отындарды  пирогенетикалық  өңдегенде  алынатын 
өнімдердің мөлшері жəне сапасы бірдей емес. Ол өңделетін отынның 
түріне, жүргізілетін үдерістің шартына: температураға, жоғары темпе-
ратура зонасында болу ұзақтығына жəне басқа да факторларға байла-
нысты болады. 
Қатты отынды кокстеу. Кокстеу – 900-1100
0
С температурада ауа 
қатысынсыз  кокс  пештерінде  тас  көмірді  өңдеу  əдісі.  Алғашқы  алы-
натын  өнімдер:  кокс,  коктсті  газдар,  таскөмірлі  шайыр,  шикі  бензол, 
шайыр  үстіндегі  су    жəне  аммоний  сульфаты.  Шикізат  ретінде 350-
400
0
С  температурада  пластикалық  күйіне  ауысып,  берік  жəне  кеуекті 
металлургиялық кокске айналатын К маркалы тас көмірлерді қолданады. 
Өндірістік  практикада  тек  қана  кокстелінетін  көмірден  емес,  соны-
мен  бірге  басқада  маркалы  көмірлерден  тұратын  қоспа – шихта  да-
йындалады. Бұл коксохимиялық өндірістің шикізат базасын кеңейтуге, 
 
 
  
         ɉɢɪɨɥɢɡ      Ƚɚɡɢɮɢɤɚɰɢɹ     ɋԝɣɵɥɬɭ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ʉԧɦɿɪ 
ɀɚɪɬɵɥɚɣ 
ɤɨɤɫɬɟɭ 
Ʉɨɤɫɬɟɭ 
ɋɨɪɛɟɧɬɬɟɪ 
ɒɚɣɵɪɥɚɪ 
Ɉɬɵɧɞɵԕ ɝɚɡ 
ɋɢɧɬɟɡ-ɝɚɡ 
ɋɈ + ɇ
2 
Ɉɬɵɧɞɵԕ ɝɚɡ 
Ɍɚɛɢԑɢ ɝɚɡɞɵ 
ɚɥɦɚɫɬɵɪԑɵɲ 
ɋԝɣɵԕ 
ԕɚɡɚɧɞɵԕ ɨɬɵɧ 
ɀɟԙɿɥ 
ɤԧɦɿɪɫɭɬɟɤɬɟɪ 
Ɏɟɧɨɥɞɚɪ 
Ɇɨɬɨɪ 
ɨɬɵɧɞɚɪɵ 

148
сонымен  бірге  сапалы  кокс  алуды  жəне  шайырдың,  шикі  бензолдың, 
коксті газдың жоғары шығымын қамтамасыз етуге  мүмкіндік береді. 
Кокстеуге қолданылатын көмірде: ылғалдың мөлшері 5-9%, күлділігі – 
7%-ға дейін, күкірт – 2%-ға дейін болу керек. Құрамындағы күлділікті 
төмендету  мақсатында  көмірді  ұнтақтайды  жəне  минералды  бөгде 
қосындылардан  тазарту  үшін  сумен  жуады.  Жуғаннан  кейін  көмірді 
кептіреді. Көмірді байыту арқылы күкірттің мөлшерін төмендетеді. 
Көмірді ауасыз қыздырғанда физикалық жəне химиялық өзгерістер 
жүреді:
1. 250
0
С-ге дейін ылғал буланады,  көміртектің (ІІ) оксиді, диоксиді 
бөлінеді;
2. 300
0
С температурада шайыр  буы жəне пирогенді су бөлінеді;
3. 350
0
С-та  көмір пластикалық күйге көшеді;
4. 500-550
0
С  пластикалық  массаның  айырылу  үдерісі  жүріп 
парафинді,  нафтенді,  қанықпаған  жəне  ароматты  көмірсутектерден 
тұратын газдар жəне шайырлар түзіледі, сонымен қатар жартылай кокс 
түзіліп масса қатады; 
5. 700
0
С дейін температураны көтергенде жартылай кокс айырылып, 
одан газтəрізді өнімдер бөлінеді;
6. 700
0
С-тен жоғары температурада кокс түзіледі.
Бастапқы көмірдің құрамындағы күкірттің үлкен бөлігі жəне мине-
ралды заттар коксте қалады.
Коксхимиялық өндірісі кокспен қатар  жүздеген химиялық өндірістің 
шикізатын, жартылай өнімдер жəне мономерлер өндіріледі. Минерал-
ды заттар мен күкірттің көптеген бөлігі коксте қалады.
Кокс  жəне  оны  қолдану.  Кокс – қара  түсті  кеуекті  қатты  зат 
(кеуектілігі – 50%). Массасы 1 т құрғақ шихтадан 650-750 кг кокс алына-
ды. Органикалық бөлігі –  94-96%  көміртектен, 2,5% сутектен, 1,5-2,0% 
оттектен жəне 1,2-1,7% күкірттен тұрады. Кокстің құрамында күкірттің 
болуы оның сапасын əсер етеді. Өйткені  темір рудаларын балқытқан 
кезде    күкірт  болаттың    құрамына  еніп,  оның  сапасын  төмендетеді. 
Судың көбеюі  кокстің жылу беру қасиетін  азайтады, сондықтан судың 
мөлшері 5%-дан аспауы керек. Кокстың құрамында 10-11% минералдық 
заттар  болады,  олар  жанғанда  күлге  айналады.  Мұның    құрамы  өте 
күрделі.  Кокс  негізінен  металлургияда,  сонымен  бірге  газификация-
да,  кальций  карбиді  өндірісінде,  электродтар,  химия  өнеркəсібінің 
кейбір  салаларында  отын  жəне  реагент  ретінде  қолданылады.  Кокс 
механикалық берік болу керек, өйткені металлургиялық пештерде ших-
та  бағанасы  қысымының  əсерінен  бұзылса,  онда  пештердің  қалыпты 

149
 
жұмыс істеуіне, өнімділігіне жəне т.б. кедергі жасайды. Оның жылу беру 
қабілеті 31 400 - 33 500 кДж/кг құрайды. Кокс сапасының көрсеткіші – 
жануы жəне реакциялық қабілеті болып табылады.  Біріншісі кокстің 
жану, ал екіншісі көміртек диоксидіне тотықсыздану жылдамдықтарын 
сипаттайды.  Бұл  екі  үдерісте  гетерогенді,  олардың  жылдамдықтары 
тек қана кокстің құрамымен емес, сонымен бірге оның кеуектілігімен 
де  анықталады.  Кокстің  сапасы  күкірттің,  ылғалдың,  күлділіктің 
мөлшерімен жəне ұшқыш заттардың шығымымен  сипатталады.    
Коксті  газ.  Массасы 1 т  құрғақ  көмірден 310-340 м
3
  коксті  газ 
алынады.  Газдың  құрамы  жəне  шығымы  кокстеу  температурасымен 
анықталады.  Кокстеу  камерасынан  құрамында  газтəрізді  өнімдер, 
таскөмірлі  шайыр,  шикі  бензол  жəне  су  булары  бар  тура  кокс  газы 
шы ғады. Одан шайыр,шикі бензолды, су жəне аммиакты бөлгенде хи-
миялық синтездерде шикізат, кокстеу, болат балқытатын жəне басқа да 
пештерге қыздырғыш  ретінде қолданылатын кері кокс газы алынады.  
Кокстеу камерасынан шыққан тура кокс газының құрамы газ- жəне 
бутəрізді заттардың күрделі қоспасынан тұрады. Сонымен бірге оның 
құрамында:  сутек,  көміртек (II), (IV) оксидтері,  азот,  метан,  этилен 
жəне басқа көмірсутектермен қатар көлемі 1 м
3
 газда (0
0
С, 101,3 кПа) – 
80-130 г шайыр, 8-13 г аммиак, 30-40 г бензолды көмірсутектер, 6-25 г 
күкіртсутек жəне күкіртті қосылыстар, 0,5-1,5 г циансутек, 250-450 г су 
буы мен қатты бөлшектер болады. Тура кокс газын өңдеудің негізі одан 
таскөмірлі шайырды, шайыр үстіндегі суды, аммиакты жəне шикі бен-
золды бөлу болып табылады.    Коксті газ камерадан шыққанда орташа 
температурасы 700
0
С болады. Тура  кокс газын өңдеудің  принципиалдық 
сызбанұсқасы (47-сурет) берілген. Тура кокс газын өңдеу барлық каме-
ра батареяларына  ортақ газжинағышта (1) басталады. 
47-сурет. Тура  кокс газын өңдеудің  принципиалдық сызбанұсқасы:
1 – газжинағыш; 2 – салқындатқыш; 3 – жинағыш; 4 –электрсүзу; 5 – газүрлегіш 
түтікше; 6 – қыздырғыш; 7 – сатуратор  (ішінде  сұйық бар, аммиак H
2
SO
4
 
сіңіріледі, кокс газын сұйылтқанда) 8 – салқындатқыш; 9 – скрубберлер.

150
Мұнда  газдың  шашыратылған  суық  сумен  жанасуы  жүреді.  Бұл 
кезде  газдың  температурасы 80
0
С-қа  дейін  төмендейді  де  газ  аздап 
шайырға  конденсацияланады.  Бірмезетте  газжинағышта  көмірдің 
қатты  бөлшектері  бөлінеді.  Газды  салқындатқышта (2) одан  əрі 20-
30
0
С-қа  салқындатқанда  шайыр  жəне  су  булары  конденсирленеді.  Газ 
құрамындағы  аммиак  конденсирленген  суда  еріп  шайыр  үстіндегі  су 
алынады. Салқындатқыштан шайыр мен шайыр үстіндегі су жинағышқа 
(3)  келеді  де  тығыздықтары  бойынша  бөлінеді.  Салқындатқышта 
шайырдың  конденсациясы  кезінде  бөлінбеген  газ  құрамындағы  шай-
ыр  аздап  тұманға  айналады.  Шайырлы  тұман  коксті  газ  құрамынан 
кернеулігі 60 000-70 000 В  жұмыс  істейтін  электрсүзгіште (4) 
электрстатикалық тұнды-ру арқылы бөледі. Электсүзгіштен кейін газ-
ды тасымалдау үшін газүрлегіш түтікше – эксгаустер (5) орнатады. 
Шайыр үстіндегі суда кокс газының құрамындағы аммиак аздап ериді. 
Салқындатқыштан  кейінгі  газда  қалған  аммиакты  бөлу  қыздырғыш 
(6)  арқылы  жалғанған  күкірт  қышқылы  толтырылған  мұнаралы  сату-
раторда (7) жүргізіледі. Мұнда аммиак қышқылмен əрекеттесіп аммо-
ний сульфатының кристалдары түзіледі. Сатураторда аммиакпен қатар 
пиридинді негіздер де  пиридин сульфаты түрінде бөлінеді. Мұнда Г – С 
жүйесінде гетерогенді үдеріс жүреді жəне фазалардың жанасу бетін да-
мыту үшін аппарат барботермен жабдықталған. Коксті газды түтікшелі 
қыздырғышта  алдын  ала  қыздырылуынан  жəне  сатураторде  жүрген 
реак ция кезінде бөлінген жылудың əсерінен температура 60
0
С-қа дейін 
көтеріледі. Мұндай температура кезінде аммоний сульфатын алу реак-
циясы жеткілікті жылдамдықта жүреді. Аммоний сульфатының крис-
талдары үстіндегі ерітіндісімен сатуратордан шығарылып, ерітіндіден 
центрифугада бөлінеді де азот тыңайтқышы ретінде қолданылады. Ам-
миактан  тазартылған  коксті  газ  шикі  бензолдан  тазартуға  жіберіледі. 
Шикі  бензолды 20-25
0
С  температурада  сіңіргіш  майлармен  абсорб-
циялау скрубберлерде (9) жүргізіледі. Сіңіргіш ретінде қайнау темпе-
ратурасы 230-300
0
С  таскөмірлі  (таскөмірлі  шайырдан)  немесе  қайнау 
температурасы 300-350
0
С  соляр  майлары  (мұнайдан)  қолданылады. 
Бензолды скрубберлерге түскен газ алдын ала салқындатқышта сумен 
салқындатылады. Бұл кезде газдан нафталин жəне күкірт қышқылының 
қалдығы жуылады. Шикі бензолдан тазартылған газды кері кокс газы 
деп атайды. Сіңіргіш майдағы шикі бензол дистилляционды колоннаға 
жіберіледі де, шикі бензол майдан айдалады, май салқындатылғаннан 
кейін бензолды скрубберлерге қайтарылады.
Кері кокс газының құрамы (%): сутек  54-59; метан  23-28; көміртек 

151
 
(II)   оксиді 5,0-7,0; ауыр көмірсутектер  2-3; азот 3,0-5,0; көміртек (IV) 
оксиді  1,5-2,5; оттек 0,3-0,8. Газдың жылу беру қабілеті 16 750-7 200 
кДж/м
3
. Кері кокс газы гидрлеу үдерісі, аммиак синтезі үшін сутек жəне 
өндірістік пештерде қыздырғыш ретінде қолданылады. 
Шикі бензол – негізгі массасы 180
0
С-қа дейін қайнайтын заттардан 
тұратын күрделі қоспа. Шикі бензолдағы негізгі компоненттердің орта-
ша мөлшері (%):күкіртті көміртек жəне жеңіл қайнайтын көмірсутектер 
1,6-3,4;  бензол 59,5-78,3; бензол  гомологтары 12-21; сольвенттер 
(этилметилбензол,  триметилбензол  жəне  т.б.  қоспалары) 3-10. Шикі 
бензолдың шығымы орташа есеппен көмір массасының 1,1% құрайды. 
Оның шығымы бастапқы көмірдің құрамы мен қасиетіне жəне үдерістің 
температурасына  тəуелді.  Шикі  бензолдан  жеке  компоненттерді  алу 
олардың  қайнау  температураларының  айырмашылығына  негізделген 
жəне  ректификациямен  жүзеге  асырылады.  Ректификациялағанда 
күкірттікөміртекті,  бензолды,  толуолды,  ксилолды,  ауыр  бензолды 
(сольвенттер) фракциялар алынады. Фракциялар екіншілік ректифика-
циядан өткенде жеке заттар жəне заттардың қоспасын алады.
Тас көмірлі шайыры – құрамында 300-дей əртүрлі заттар бар ерекше 
иісті тұтқыр қара қоңыр түсті күрделі сұйық қоспа. Қоспаның құрамы 
(%): нафталин  5-10, фенантрен 4-6, карбазол 1-2, антрацен 0,5-1,5; фе-
нол 1,5-3,5; крезол 0,6-1,2, пиридинді негіздер 0,5-1,5. Сонымен бірге 
аз мөлшерде бензол,  толуол, ксилол жəне шайырдың массасының 50-
60%-ын молекулалық массасы үлкен жоғары температурада қайнайтын 
өнімдер  құрайды.  Шайырдың  тығыздығы 1,20 г/см
3
.  Шайырдың 
шығымы    кокстелінетін  құрғақ  көмірдің  массасының 3-тен 4%-ға 
дейін  құрайды.  Шайырдың  құрамы  негізінен  кокстеу  температурасы-
на,  ал  шығымы – бастапқы  көмірдің  табиғатына  жəне  температураға 
тəуелді.  Температура  артқанда  көмірсутектердің  пиролизі  тереңдейді 
де,  шайырдың  шығымы  төмендейді,  газ  шығымы  артады.  Таскөмірлі 
шайырдан  бояу,  фармация  препараттары,  пластмасса,  химиялық 
талшық  жəне  т.б.  өндірісінде  шикізат  ретінде  қолданылатын 60-қа 
жуық өнімдерді алады.
Мұнайды  айдайтын  өндірісіндегідей  шайырды  да  түтікшелі 
қондырғыда айдайды. Ректификациялық фракциядан бензол жəне оның 
гомологтары,  кристалдау  арқылы  нафталин  мен  антрацен  бөлінеді. 
Фракцияны  күйдіргіш  натрий  ерітіндісімен  өңдегенде  фенол  на-
трий  феноляты  түрінде  бөлінеді,  оны  одан  əрі  көміртек  диоксидімен 
əрекеттестіргенде  фенол  түзіледі.  Фракцияны  сұйытылған  күкірт 
қышқылымен жуғанда пиридинді негіздер бөлінеді.  

152
Фракцияларға    айдағанда    қалатын  қалдық    пек  деп  аталады.  Пек 
электродтар, изоляторлар дайындауға  жəне т.б. өндіріс орындарында 
қолданылады.
Шайыр  үстіндегі  су.  Құрамы  еріген  аммиактан  жəне  коксті  газды 
салқындатқандағы компоненттердің  аммиакпен əректтескенде түзілген 
аммоний  карбонаты,  аммоний  сульфиді,  аммоний  цианиді,  аммоний 
хлориді  аммоний  роданиді,  аммоний  сульфатынан  тұрады.  Шайыр 
үстіндегі судың құрамындағы аммоний тұздарын: судағы ерітінділерін 
қыздырғанда  аммиакты  бөліп  ыдырайтын  əлсіз  қышқылдардың 
тұздары (NH
4
)
2
CO
3
, (NH
4
)
2
S, NH
4
CN  жəне  т.б.;  судағы  ерітінділерін 
қыздырғанда ыдырамайтын күшті қышқылдардың тұздары (NH
4
)
2
SO
4
, 
NH
4
CI, NH
4
SCN  деп  екі  топқа  бөледі.  Бұл  тұздардан  аммиакты  бөлу 
үшін оларды кальций гидроксиді қатысында қыздырғанда айырылады:
(NH
4
)
2
SO
4
 + Ca(OH)
2
2NH
3
 + CaSO
4
 + 2H
2
O
Бөлінген аммиак аммиакты су аммоний сульфатын жəне басқа аммо-
ний тұздарын алу үшін қолданылады.

жүктеу/скачать 6,61 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: