Получение синтетического жидкого топлива
Синтетическое жидкое топливо из ТГИ получают двумя методами: гидрогенизацией и термическим растворением.
Гидрогенизация твёрдых горючих ископаемых.Получение жидких и газообразных продуктов из органической массы ТГИ производится под давлением водорода: температура 400- 5000С, давление 15- 30 МПа. Сырьё – бурый и малометаморфизованый каменный уголь. Пригодными к гидрогенизации являются угли с показателем отражения витринита R0 = 0,3- 1,0%, оптимальный – 0,50%.
Важнейшим показателем угля для гидрогенизации является степень его восстановленности. Более восстановленная ТГИ характеризуются повышенным содержанием водорода. Если отношение nH/nC ниже 0,6 выход жидких продуктов при гидогенизации незначительный и составляет менее 30%. Такие ТГИ для процесса гидрогенизации непригодны. Для данного процесса уровень превращения ОМ витринитовых углей в зависимости от степени восстановленности изменяется от 70 до 90%.
Большое влияние на процесс гидрогенизации оказывают содержание и химический состав минеральных примесей. Положительно действуют на процесс ожижения содержание в минеральных примесях железа, никеля и ванадия, отрицательное – алюминия, кальция, щелочных и щелочноземельных соединений, мышьяка. Критерием оценки степени пригодности гумусовых углей для их гидрогенизации по химическому составу золы являются два показателя - ∑1 и ∑2 (%), значения которых рассчитывается по уравнениям:
∑1 = Na2O + K2O. (3.1)
∑2 = ( Fe2O3 + CaO +MgO + TiO2 + SO3 ) / ( Na2O + K2O ). (3.2)
Количественный состав показателей ∑1 и ∑2 характеризует пригодность угля для гидрогенизации:
угли наиболее пригодные для гидрогенизации - ∑1 < 3 и ∑2 > 2;
угли пригодные для гидрогенизации - ∑1 = 3 – 6, ∑2 = 1 – 2;
угли мало- и непригодные для гидрогенизации - ∑1 > 6, ∑2 < 1.
Термическое растворение.Процесс осуществляется в присутствии дистиллятного масла и (или) пастообразователем при давлен и 3 - 5 МПа и температуре 380 - 4500С.
Сущность метода – деполямиризация, растворение, незначительный крекинг по ОМ ТГИ растворителем, преимущественно углеводородного состава, с получением бензина, керосина, дизельного топлива, газообразных и твёрдых продуктов.
Процесс стадийный:
1) приготовление пасты из измельчённого ТГИ и пастообразователя;
2) термическое растворение и охлаждение продуктов растворения, охлаждение газа и легкокипящих фракций;
3) разделение шлама растворения на беззольные жидкие и твёрдые продукты;
4) дистилляция беззольных жидких продуктов;
5) гидрогенизация и термическая переработка жидких продуктов.
При переработке по методу ИГИ в качестве растворителей используются для различных ТГИ : древесины – тетралин, торфа – тетралин и гидрогенизат растворения торфа, сапропелитового угля и сланца – дистиллят сланцевой смолы, бурого и каменного углей – антраценовое масло, тетралин.
Растворяется органической массы ТГИ при переработке: древесины до 90%, торфа 75 – 80%, бурого угля 65 – 85%, каменного (газового) угля более 70%, сапропелитового угля и сланца 85 – 95%, антрацита 6%.
Особенности процесса термического растворения ОМ ТГИ:
- чем менее органическая масса ароматизирована, тем выше процент бензообразования;
- кислород гумусовых и сапропелитовых углей частично переходит в бензиновые и керосиновые фракции в виде фенолов и других кислородсодержащихся соединений;
- при переработке высокозольных сапропелитовых ТГИ повышается выход бензо- и керосиновой фракций, что объясняется каталитическим влиянием минеральных соединений, в первую очередь алюмосиликатов, пирита и других соединений железа;
- переработка термическим растворением неприменима к торфу из- за высокого содержания в нём кислорода (до 35%). При этом органическая масса торфа обуглероживается, теряется 2/3 кислорода в виде диоксида углерода и воды.
Эффективность использования различных видов ТГИ для переработки растворением характеризуется выходом от их органической массы лёгких фракций с температурой кипения ниже 2000С, который составляет (%) для:
древесины до 20,
торфа 12 - 23 ,
бурого угля 11 – 15,
сапропелита 22,
каменного угля 5 – 9.
Требования к ТГИ для процесса термического растворения и гидрогенизации по структурно – химическим показателям аналогичные и должны отвечать следующим значениям: 
= 6,5 – 9,0; В ≥ 15%.