Пек

Пек (нидерл. pek, от лат. pix - смола) - это остаток перегонки дегтя и смолы, образующихся при термической переработке твердого топлива (каменного или бурого угля, торфа, горючих сланцев, древесины) или термолиза нефтяного сырья (пиролизной смолы).

Характеристики пека:

• твердый или высоковязкий черный 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,
• продукты полимеризации и поликонденсации этих соединений (группы веществ, различающихся по растворимости, асфальтены, смолы, карбены, карбоиды).

Состав и технологические свойства пека (температура размягчения, твердость, смачиваемость, термостабильность, спекаемость, способность давать коксовый остаток и др.) существенно зависят от вида сырья и условий получения.

В зависимости от исходного сырья пек различают:

• древесный,
• каменноугольный,
• нефтяной и т. д.

Древесный пек (остаток при перегонке древесного дегтя) - твердый (температура размягчения составляет 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), характеризующийся 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.
Он бывает следующих видов:

• связующие для получения электродов и графитных изделий;
• пропитывающие дисперсные материалы;
• брикетные для углей, кокса;
• волокнообразующие;
• специальные;
• сырье коксования.

Основные показатели качества нефтяного пека: температура размягчения — 50–90°C, зольность — не более 0,3–0,5%.
Нефтяной пек производится 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 пека); недефицитные нефтяные остатки — асфальтиты деасфальтизации, крекинг-остатки висбрекинга гудрона и др. продукты (для получения брикетных связующих материалов, в т. ч. нефтяных спекающих добавок).
Подходящим сырьем 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 нефтяного пека из гудрона составляет 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.