Пек

Твёрдый или высоковязкий чёрный продукт; плотность 1200–1300 кг/м³ ; хрупкий (раскалывается при ударе с блестящим раковистым изломом), при постепенном действии нагрузки пластичный, неэлектропроводный; нерастворим в воде, устойчив к действию кислот; токсичен. Основные компоненты пека – полициклические ароматические и гетероциклические соединения, алкилфенолы, органические основания, а также продукты полимеризации и поликонденсации этих соединений (группы веществ, различающихся по растворимости, – асфальтены, смолы, карбены, карбоиды). Состав и технологические свойства пека (температура размягчения, твёрдость, смачиваемость, термостабильность, спекаемость, способность давать коксовый остаток и др.) существенно зависят от вида сырья и условий получения.

В зависимости от исходного сырья различают пек древесный, каменноугольный, нефтяной и т. д. Древесный пек (остаток при перегонке древесного дёгтя) – твёрдый (температура размягчения 81–130 °C) или пластичный (55–80 °C) продукт с высоким (55–85 % по массе) содержанием полициклических ароматических гидроксикислот. Наибольшее значение в технике имеет каменноугольный пек (продукт переработки каменноугольной смолы); характеризуется следующими основными показателями качества: температура размягчения 67–83 °C, зольность не более 0,4 % (марки пека «А» и «Б»); температура размягчения 135–170 °C, зольность не более 0,4 % (марка «Высокотемпературный»).

Заменителем каменноугольного пека (с целью расширения сырьевой базы и в силу более низкого содержания канцерогенных компонентов) может быть пек нефтяного происхождения. По назначению нефтяные пеки подразделяются на следующие виды: связующие для получения электродов и графитных изделий; пропитывающие дисперсные материалы; брикетные для углей, кокса; волокнообразующие; специальные; сырьё коксования. Основные показатели качества нефтяных пеков: температура размягчения 50–90 °C, зольность не более 0,3–0,5 %.

Нефтяные пеки производят на установках термического крекинга, дооборудованных реакторами и трубчатыми печами. Завершающая стадия процесса – вакуумирование конечного продукта для удаления низкомолекулярных веществ и газообразных компонентов. Основные виды сырья установок термолиза: смолы пиролиза с высоким содержанием ароматических соединений и малосернистые дистиллятные крекинг-остатки (для получения электродных связующих и пропитывающих пеков); недефицитные нефтяные остатки – асфальтиты деасфальтизации, крекинг-остатки висбрекинга гудронаи другие продукты (для получения брикетных связующих материалов, в том числе нефтяных спекающих добавок). Подходящим сырьём для производства пека считаются смолы пиролиза газов, бензина или газойля. Пиролизная смола содержит полициклические ароматические углеводороды (до 60 %) и ненасыщенные соединения, склонные к реакциям полимеризации при относительно низких температурах с образованием газообразных продуктов. Температура термолиза сырья 360–420 °C, давление 0,1–0,5 МПа, продолжительность процесса до 10 ч. Выход нефтяных пеков из гудрона около 30–35 % по массе; побочные продукты процесса – газы, бензиновые и газойлевые фракции.

Пек используется в производстве анодов и графитированных электродов, гидроизоляционных материалов, топливных брикетов, толя и рубероида, лаков для металлоконструкций и др.