El concepto de química del carbón abarca varios significados interrelacionados:
La química del coque se ocupa del procesamiento de hullas y pizarras mediante métodos de coquización y semicoquización para obtener coque y otros productos. En realidad, de los productos de coquización volátiles se extraen productos químicos: gas de horno de coque , agua de alquitrán y alquitrán de hulla , para lo cual se enfrían a 25-35 °C, mientras que la mayoría de las resinas y compuestos solubles en agua se liberan del gas y se acumulan en las fases orgánica y acuosa. Mediante lavados sucesivos del gas de horno de coque, se separan NH 3 , H 2 S, benceno crudo y bases de piridina. El alquitrán de hulla se somete a separación por rectificación en fracciones: naftaleno, absorción, antraceno y brea de alquitrán de hulla. De estos, a su vez, por cristalización , filtración , prensado y purificación química, se aíslan naftaleno, antraceno, fenantreno, fenoles y aceites de hulla. Del agua supraalquitranada por rectificación, se aíslan: NH 3 (en forma de agua amoniacal concentrada), fenoles, bases piridinas.
Con la ayuda de la gasificación , la parte orgánica de los combustibles fósiles sólidos se convierte en los llamados combustibles. gases generadores. Durante el proceso parte del combustible se quema, y debido al calor liberado en este caso, se procede a los procesos endotérmicos necesarios para la gasificación. A diferencia de la coquización, la gasificación convierte hasta el 80 % de los componentes combustibles en gas. El proceso en sí es menos exigente en cuanto a la composición y calidad del combustible inicial (el contenido de lastre que contiene). Los gases generadores obtenidos durante la gasificación ( gas de síntesis, gas de agua , gas mixto ) se utilizan como combustible, y después de la purificación a partir de H 2 S, CS 2 , CO 2 ) - como fuente de hidrógeno en la producción de amoníaco , una mezcla de reactivos en la producción de metanol e hidrocarburos líquidos ( síntesis de Fischer-Tropsch ), etc. Se realizaron experimentos de gasificación subterránea de carbones cuya extracción, por diversas razones, no es económicamente rentable.
La hidrogenación directa del carbón es un método prometedor para producir hidrocarburos . Actualmente, existen varios métodos dominados por la industria:
Actualmente, el costo de los hidrocarburos obtenidos por esta vía supera indicadores similares para su producción a partir del petróleo. Sin embargo, con el agotamiento de las reservas de petróleo y el crecimiento de su coste, además de tener en cuenta las importantes reservas de carbón, la hidrogenación parece ser muy prometedora.
El desarrollo de la química del carbón en Rusia comenzó simultáneamente con el desarrollo de la metalurgia en los años 80 del siglo XIX.
Las principales tendencias de desarrollo son: aumentar la capacidad unitaria de las instalaciones a las óptimas (en términos de costos de producción), reducir la intensidad energética y cerrar los flujos de energía a través de la recuperación, aumentar la profundidad y selectividad de extracción de los componentes objetivo, involucrando carbones menos adecuados, turba y esquisto en proceso.
En términos de producción de productos químicos del carbón, Rusia y Ucrania ocupan conjuntamente el primer lugar en el mundo.
Frase D.I. Mendeleev: "Quemar petróleo y carbón es lo mismo que calentar el horno con billetes". Tareas: - Modelado teórico y estudio experimental de la estructura y estructura del carbón y estableciendo su relación con su reactividad. - Estudio de la estructura molecular y estructura supramolecular del carbón; estableciendo la relación entre la composición y estructura del carbón y su reactividad. - Desarrollo de fundamentos científicos para tecnologías para la obtención de nuevos materiales de carbono y adsorbentes a partir del carbón, sus productos de procesamiento y otras materias primas que contienen carbono. - Modificación química de adsorbentes de carbón para conferirles las propiedades deseadas.