Ароматические углеводороды образование при коксовании

При переработке сырья с низким содержанием ароматических углеводородов процесс коксования целесообразно проводить в . несколько стадий, чтобы обеспечить оптимальные скорости реакций распада и уплотнения на первых двух стадиях, являющихся поставщиками промежуточных веществ для образования конечных продуктов. [c.59]

Процессу образования ароматических углеводородов прн коксовании исследователи уделяли большое внимание и прежде всего легким ароматическим углеводородам бензольного ряда. В научной и учебной литературе отмечены три точки зрения (гипотезы) [c.78]

Образование ароматических углеводородов при высокотемпературных процессах, например, при крекинге нефти в интервале температур 400—600° С, коксовании угля при 800—1100° С и пиролизе метана при температурах до 1200° С, свидетельствует об их большой термической стабильности. Эта стабильность объясняется необычайно прочными уг-лерод-углеродными связями в ароматическом ядре и упоминалась еще в правиле Габера (1896), которое гласит, что связь С—С в ряду ароматических углеводородов является более стабильной, чем углерод-водо-родная связь С — Н, тогда как для алифатических углеводородов имеет место обратная зависимость [21]. Причину большей стабильности связей С — С в ароматических углеводородах можно объяснить тем, что их структура напоминает стабильную структуру кристаллического графита, тогда как углерод-углеродные связи алифатических углеводородов аналогичны углеродным связям в термически менее стабильных кристаллах алмаза. [c.93]

Можно предположить, что образование ароматических углеводородов в бензиновой фракции (при температуре в реакционной зоне до 575 °С) происходит не за счет снижения содержания непредельных углеводородов легкой дистиллятной фракции, а за счет увеличения степени разложения асфальтено-смолистых компонентов исходного сырья. В структуре этих веществ содержатся ароматические комплексы. С повышением температуры коксования выход кокса снижается. Это объясняется, по-видимому, образованием из асфальтено-смолистых компонентов свободных ароматических радикалов, которые, рекомбинируясь, переходят в паровую фазу. При пониженных температурах эти радикалы успевают вступать в реакцию конденсации в большей степени, чем при повышенных. [c.121]

Образование ароматических соединений при коксовании углей давно привлекало внимание исследователей. По мнению Бертло, образование ароматических углеводородов при высокотемпературном коксовании — результат пиролиза насыщенных и ненасыщенных жирных углеводородов, входящих в состав коксового газа. Метан, этан и этилен из первичного газа при нагревании до 600 °С разлагаются с образованием ацетилена по следующим уравнениям [c.240]

Кроме термического и каталитического крекинга есть еще способ вторичной переработки нефти, называемый пиролизом. В этом случае переработка нефти проводится при наиболее высокой температуре по сравнению с крекингом и коксованием. Пиролиз ведется при температуре 650—700° С и выше, но при небольшом давлении. Это способствует увеличению выхода газа и образованию ароматических углеводородов — бензола, толуола и других. [c.283]

Первичные продукты пиролиза в подсводовом пространстве коксовой печи претерпевают дальнейшее термическое разложение, и в результате деалкилирования, дегидрирования гидроароматических циклических систем, конденсации и дегидратации фенолов образуются дополнительные количества кокса, газа и вторичные химические продукты. Последние представляют собой в основном смеси термодинамически наиболее выгодных незамещенных ароматических углеводородов или их метилпроизводных, а также полициклических гетероциклических соединений. Образование бензольных или полициклических ароматических углеводородов из ацетилена и некоторых других простых углеводородов при коксовании мало вероятно, так как в продуктах пиролиза угля ацетилен практически отсутствует. [c.150]

Рис. 4.17. Зависимость констант скорости конверсии сырья и дезактивации катализатора (а) и образования бензина (б) от массового отношения ароматические углеводороды нафтены в сырье (О — обычное сырье — газойль коксования)

По мере повышения температуры в результате взаимодействия между составными частями пластической массы, выделения парогазовых продуктов термодеструкции происходит вспучивание загрузки, увеличение ее объема, которое. заканчивается отверждением пластической массы с образованием твердого полукокса. Одновременно происходит бурное выделение газов, паров воды и смолы, подвергающихся вторичным процессам пиролиза у стен камеры коксования и в подсводовом пространстве. Так как температура в этих частях печи велика ( 1100 - 1200°С), образуются наиболее термически стабильные соединения - водород, метан, ароматические углеводороды и их производные. Содержащиеся в исходной шихте кислород, азот и сера в конечном итоге оказываются в составе также наиболее термически стабильных соединений сероводорода, цианистого водорода, дисульфида углерода, серо-и азотсодержащих гетероциклических соединений (тиофен, пиридин и их гомологи). [c.56]

ТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТОПЛИВА — переработка различных видов топлива нагреванием без доступа воздуха до высоких температур (500— 1000 С) с целью образования кокса, полукокса, дополнительного количества бензина, древесного угля и дегтя, ароматических углеводородов, сырья для получения органического синтеза, газообразного топлива и др. Т. п. т. основана на свойствах органических веществ, которые являются главной составной частью любого топлива, разлагаться при нагревании. К термическим методам переработки топлива относят коксование и полукоксование твердого топлива, пиролиз твердого и жидкого топлива, газификацию твердого топлива, сжижение твердого топлива, крекинг нефти и нефтепродуктов, деструктивную гидрогенизацию и др. На выход и качество получаемых продуктов при Т. п. т. влияет температура и продолжительность ее действия, применение катализаторов и метод переработки топлива. [c.247]

Г.Г. Валявин высказал сомнение по поводу обоснованности первой стадии данной схемы на основании того, что шестичленные нафтены в условиях крекинга и коксования дают очень мало ароматических углеводородов, а ароматические углеводороды могут образовываться и при крекинге парафинов через непредельные углеводороды. Г.Г. Валявин, изучавший кинетику коксования нефтяных остатков, пришел к заключению о том, что [6] образование карбоидов в схеме последовательно - параллельных реакций коксообразования начинается при достижении некоторой предельной концентрации асфальтенов, величина которой зависит в основном от соотношения групповых компонентов (величина предельной концентрации асфальтенов возрастает с повышением ароматичности дисперсионной среды). [c.64]

Коэффициент рециркуляции. Газойлевая фракция коксования содержит в своем составе около 30-40 % полициклических ароматических углеводородов. Поэтому рециркуляция этой фракции позволяет ароматизировать и повысить агрегативную устойчивость вторичного сырья и улучшить условия формирования надмолекулярных образований и структуру кокса. Однако чрезмерное повышение коэффициента рециркуляции приводит к снижению произ- [c.372]

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБ ОБРАЗОВАНИИ КОНДЕНСИРОВАННЫХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ПРОЦЕССЕ КОКСОВАНИЯ, [c.76]

Прокомментируйте представления об образовании ароматических углеводородов бензольного ряда в процессе коксования. [c.84]

Коэффициент рециркуляции. Газойлевая фракция коксования содержит в своем составе около 30 0 % полициклических ароматических углеводородов. Поэтому рециркуляция этой фракции позволяет ароматизировать и повысить агрегативную устойчивость вторичного сырья и улучшить условия формирования надмолекулярных образований и структуру кокса. Однако чрезмерное повышение коэффициента рециркуляции приводит к снижению производительности установок по первичному сырью и по коксу и к возрастанию эксплуатационных затрат. Повышенный коэффициент рециркуляции (1,4-1,8) оправдан лишь в случае производства высококачественного, например, игольчатого кокса. Процессы коксования прямогонных остаточных видов сырья рекомендуется проводить с низким коэффициентом или без рециркуляции газойлевой фракции. [c.178]

Коксование — метод переработки топлив, преимущественно углей, заключающийся в нагревании их без доступа воздуха до температуры 900—1050° С. Топливо при этом разлагается с образованием коксового газа, каменноугольной смолы, смеси ароматических углеводородов и кокса, используемого в металлургической промышленности. [c.8]

Таким образом, получение реактивных топлив предъявляет достаточно жесткие требования к содержанию как непредельных, так и ароматических углеводородов. Для дизельных топлив содержание ароматических. и непредельных углеводородов лимитируется необходимостью получения топлив с высоким цетановым числом и с хорошей стабильностью. В случае же переработки сернистого сырья вопрос о стабильности топлив тесно увязывается с необходимостью снижения содержания в них серы, что приводит к целесообразности гидрогенизационного облагораживания дизельных топлив. В процессе прямой перегонки из большинства нефтей получают низкокачественное автомобильное топливо, удовлетворительные по качеству реактивные и сернистые дизельные топлива. При этом при переработке высокосернистых нефтей требуется применение гидроочистки для получения топлив с нормируемым содержанием серы. Сопоставление каталитического крекинга нефти на алюмосиликатных катализаторах заметно отличает этот процесс как от прямой перегонки нефти, так и от процессов коксования. В присутствии катализатора образуются высокооктановые бензиновые фракции, содержащие большой процент непредельных и ароматических углеводородов. При правильно подобранных условиях ведения, процесса содержание непредельных и ароматических углеводородов во фракциях реактивного и дизельного топлива может быть невелико. Расход водорода на облагораживание этих продуктов не превышает 0,5—1 /о против 1,2—1,5%, характерных для дистиллатов коксования. В процессе каталитического крекинга нефти образуется небольшое количество газа, содержащего высокий процент изобутана, бутиленов, пропилена, пропана и небольшой процент фракций С] и Сг, в результате чего потери водорода с газом сводятся к минимуму. В то же время в процессе образуется 4—6% кокса с низким содержанием водорода. Следовательно, вторым достоинством непосредственного каталитического крекинга нефти является рациональное использование водорода самого сырья, за счет малого образования газа с преобладанием в нем непредельных углеводородов невысокого выхода обедненного водородом кокса и получением жидких нефтепродуктов с рациональным распределением содержания непредельных и ароматических углеводородов во фракциях. Это обстоятельство приводит к минимальному расходу водорода со стороны для облагораживания полученных дизельных и реактивных топлив. Анализ газа [c.137]

В процессе коксования можно наблюдать все те же реакции, но они проходят глубже и полнее. Если целевым продуктом коксования должен быть кокс, основными реакциями являются реакции уплотнения, приводящие к образованию карбоидов. Различные углеводороды, содержащиеся в нефти, в условиях температур коксования ведут себя по-разному. Наиболее склонны к реакциям уплотнения и образованию кокса ароматические углеводороды. Предельные, или парафиновые углеводороды (алканы) способны только к реакциям распада и не вступают в реакции уплотнения. Нафтены (цикланы) занимают промежуточное положение. Непредельные углеводороды играют значительную роль в процессах кок-сообразования, особенно когда они вступают в реакции соединения с ароматическими углеводородами. [c.9]

Интересные данные относительно термического разложения ароматических углеводородов до кокса приведены в работе [9]. Исследовалось образование кокса из ароматических углеводородов при нагревании их в токе аргона при атмосферном давлении до 750°С со скоростью 10 град мин. Температуру продукта измеряли дифференциальной термопарой, в результате известна температура экзотермической реакции конденсации. По использованной методике углеводороды с температурой кипения ИЛИ сублимации ниже той, при которой реакция конденсации исходного углеводорода до более высокомолекулярных продуктов протекает со значительной скоростью, коксованию не подвергаются. В табл. 5 приведены результаты этой работы. [c.14]

Наиболее ранней теорией образования ароматических углеводородов в процессе коксования углей является ацетиленовая теория , по которой бензольные углеводороды образуются в коксовой печи путем термической полиме.ризации ацетилена по схеме [c.128]

Бензол — первый представитель ряда ароматических углеводородов характеризуется чрезвычайно высокой термической стабильностью. Образование бензола наблюдается при многих высокотемпературных процессах — пиролизе нефти, коксовании каменного угля и т. д. Благодаря особой структуре бензола, ароматическим связям в цикле молекула его мало склонна к реакциям присоединения по сравнению хотя бы с алкенами, несмотря на её ненасыщенный характер. В бензольном ядре связь между углеродными атомами прочнее связи С—Н. Бензол термически неустойчив относительно своих элементов, несмотря на выделение энергии резонанса в 39,4 кал при его образовании [85]. Это объясняется тем, что свободная энергия его образования из элементов положительна при любой температуре (А о=17 200-Ь + 43-7 [86]). [c.63]

Выделение ароматических углеводородов из продуктов коксования каменных углей — наиболее старый и до ЕО-х годов основной способ их получения. При нагревании свыше Ш00° С без доступа воздуха (сухая перегонка) уголь разлагается с образованием твердых (кокс), жидких (каменноугольная смола, аммиачная вода) и газообразных (газы коксования) продуктов перегонки, [c.69]

Широкое использование ароматических углеводородов каменноугольной смолы в 1860-х годах логично привело к постановке целого ряда вопросов о механизме образования этих соединений в процессе коксования угля, об их экономически наиболее выгодном применении и, наконец, о путях использования их превращений. Эти вопросы составили конкретное содержание важной проблемы прикладных исследований органической химии в последней четверти XIX в.— проблемы образования ароматических углеводородов в каменноугольной смоле, которую продолжали разрабатывать также и в первой трети XX в. Поэтому мы сочли возможным ограничить рассмотрение этой проблемы 30-ми годами XX в. [c.64]

Начиная с 1870-х годов проблема образования ароматических углеводородов выходит за рамки исследований только коксования угля. К решению этой задачи постепенно подключаются и другие прикладные области органической химии химия нефти (конец [c.66]

Термодинамические расчеты И. И. Ст )елкова и Э. С. Кр1.1ма, а также Н. А. Груздевой ие подтвердили правильности ацетиленовой гипотезы М. BepTjio в условиях коксования углей. Таким образом, наиболее обоснованными, как считают Л. Л. Нестеренко и другие советские исследователи, являются представления, но которым источником образования ароматических углеводородов при коксовании слу <иг большинство компонентов первичной смолы, а газовая среда, как показано в гл. I, оказывает определенное влияние на выход и состав. [c.79]

Источником образования кокса на катализаторе являются в первую очередь смолисто-асфальтовые вешества, содержащиеся в сырье. Так, в производственных условиях при переработке легких кероси-но-газойлевых фракций выход кокса составляет 2—3 мас.% на сырье, а при крекинге тяжелых вакуумных газойлей — порядка 4,5—5 мас.%. Однако большую роль играет и углеводородный состав сырья. Максимальные выходы кокса получаются при наличии ароматических углеводородов би- и трициклического строения. Известна склонность к коксообразованию сырья вторичного происхождения, например газойлей коксования, содержащих ароматические углеводороды с непредельными боковыми цепями. [c.158]

Проведенный авторами анализ соотношения кинетических констант и выходов продуктов показывает, что максимум выхода бензина резко возрастает с уменьшением отношения йг/йо, характеризующего степень крекинга бензина в газ и кокс (рис. 4.16). Были исследованы зависимости констант последнего уравнения от химического состава сырья при крекинге на цеолитгодержа-щем катализаторе Дюрабед-5 при 482 °С [10]. Как оказалось, отношение ароматические углеводороды нафтены в сырье в значительной степени влияет на константы скорости конверсии сырья и образования бензина (рис. 4.17). Отклонения наблюдаются только для газойля.коксования, в котором доля ароматических углеводородов с алифатическими боковыми цепями невелика. Для константы скорости йг не найдено простых зависимостей, но установлено, что ее величина для изученных видов сырья прн 482 °С находится в пределах 1,5—2,5 ч- [60]. [c.112]

Кинетическая модель деструкции, учитывающая растворяющую силу среды и возможность образования двухфазной системы при коксовании нефтяных остатков, предложена в работе [18]. Исходные остатки мангышлакской и котур-тепинской нефти, выкипающие выше 500 °С, подвергались термодеструкцни в реакторе интегрального типа периодического действия при 452, 462 и 472 °С. По обычной методике в изотермических условиях по времени отбирали пробы, в которых определяли содерл ание групповых компонентов. На основании полученных данных на рис. 53 представлены кинетические кривые деструкции гудронов указанных остатков при 472 °С, а на рис. 54 в качестве примера приведены кривые изменения концентраций полициклических ароматических углеводородов, асфальтенов и карбоидов в жидких продуктах разложе- [c.176]

А.Н. Сахановым схема коксования на основе механизма параллельнопоследовательных реакций уплотнения, была признана довольно убедительной и имеющей практическое подтверждение. Согласно этой схеме, образование карбоидов в жидкой фазе происходит по следующим этапам [62, 65, 16 шестичленные цикланы ароматические углеводороды масла смолы асфальтены карбоиды. Подобную схему высокомолекулярных веществ в исследованиях использует С.Р. Сергиенко и объясняет ее как [70] процесс обогащения углеродом и обеднения водородом при термической переработке нефти (углеводороды смолы асфальтены прямогонных остатков асфальтены крекинг-остатков карбены карбоиды). Каждый последующий член этого ряда отличается от предшествующего меньшим содержанием водорода, большей "ароматизацией" и конденсированностью полициклической структуры, большим удельным весом и меньшей растворимостью [70]. Согласно [c.63]

Образование бензола и бензольных углеводородов при коксовании осущест-впнется в результате первичной деструкции микромолекул веществ, когда ароматические углеводороды образуются при присоединении к радикалу атомов водорода. По этому механизму образуется лйшь незначительное количество бензольных углеводородов в готовом виде. В этом случае образуются главным образом производные бензола и многоколь> тые ароматические соединения и парафины. Бензол образуется в основном в результате реакций парагазовых продуктов деструкции. [c.229]

До температуры 476—523 К испаряется влага и выделяются газы — оксид углерода (И) и оксид углерода (IV) при температуре около 573 К начинается выделение паров смолы и образуется пиро-генетическая вода, а уголь переходит в пластическое состояние при температуре 773—823 К разлагается пластическая масса угля с образованием первичных продуктов газа и смолы, состоящих из парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов, и затвердевает масса с образованием полукокса. При температуре 963 К и выше происходит дальнейшее выделение летучих продуктов, которые подвергаются пиролизу, а из них в результате различных реакций образуются ароматические углеводороды (последние наиболее стойки в условиях коксования и накапливаются в смоле) одновременно происходит упрочнение кокса. Конечными продуктами будут как индивидуальные вещества (сероуглерод, бензол, толуол, ксилолы, аммиак, антрацен, нафталин, фенантрен, карба-еол, фенол и др.), так и смеси веществ (масла — нафталиновое, поглотительное и др. сольвент — смесь изомеров триметилбензола и ароматических углеводородов каменноугольный пек, обратный коксовый газ и др.). [c.84]

Если по вопросу образования легких ароматических углеводородов в процессе коксования сложилось определенное мнение, то образование конденсированных ароматических углеводородов высокотемпературной смолы недостаточно ясно, и тем более трудно объяснимо присутствие в смоле в значительном количестве многих высококонденсированных ароматических углеводородов, таких как бензофлуорантен, бензопирены, коронен и др., подобные структуры которых в первичной смоле отсутствуют, а синтез их в таком количестве при отсутствии исходного материала мало вероятен, хотя в принципе возможен. [c.79]

Реальность такого возможного направления образования конденсированных углеводородов подтверждается и тем, что в условиях экстракции угля антраценовым маслом (температура 250—400°С) не происходит их синтеза как такового, а имеют место, возможно, реакции деалкилированияи дегидрирования, перераспределения радикалов и гидрирования уже возникших структурных осколков органической массы угля. Все это явилось основанием появления в 60-х годах новой трактовки образования конденсированных ароматических углеводо])одов в процессе коксования и высказано предположение о том, что паши познания химического состава тяжелых ( )ракций высокотемпературной смолы - пека могут дать важную дополнительную информацию о структуре угля. Это действительно так и возражений не вызывает. Когда же угольные фрагменты рассматриваются основой образования конденсированных ароматических углеводородов пека, то высказывается ряд существенных [c.81]

Алкилирование бензолсодержащих фракций олефинами С2-С4 осуществляется в процессе Алки-макс фирмы иОР . Процесс предназначен для снижения содержания бензола в легкой части риформата за счет реакции с олефинами газов крекинга или коксования. Образование алкилбензолов, хотя почти не снижает общее содержание ароматических углеводородов в бензине, но позволяет существенно уменьшить количество бензола. (Содержание бензола в бензинах законодательно снижается за рубежом до уровня менее 1 % сб.). Алкилирование осуществляется при умеренных температурах и давлении на ста- [c.883]

Кокс, отлагающийся на поверхности катализатора, будет иметь невысокий процент летучих и водорода и по своему составу будет более благоприятным по сравнению, например, с коксом процесса замедленного коксования. Что касается элементарного состава жидких продуктов переработки, то следует отметить следующее чем больше в составе жидких продуктов непредельных и ароматических, тем ниже в них содержание водорода, так что и в общем случае необходимо затрачивать меньше водорода для их образования. Однако присутствие этих углеводородов в больших количествах не во всех продуктах допустимо. В составе бензиновых фракций весьма желательно иметь высокое содержание ароматических и непредельных углеводородов. При этом следует оговорить, что содержание последних должно позволить получение стабильных товарных продуктов с присадкой ингибитора. Бензины каталитического крекинга, как правило, не содержат диеновых углеводородов и хорошо поддаются ингибитированию. Высокое содержание непредельных и ароматических углеводородов в реактивном и дизельном топливах нежелательно, как как оно приводит к увеличению нагарообразо-вания и жесткой работе двигателя. [c.137]

Сравнение данных о коксовании смол с результатами коксования ароматических углеводородов, рассмотренными в гл. II, показывает, что при небольшом выходе кокса при термических превращениях смол скорость его образования значительно выше, чем в случае ароматических углеводородов. Термическая стабильность смол из-за наличия в их молекулах большого числа связей С— С, сопряженных с ароматическими кольцами, значительно ниже, чем полициклических ароматических углеводородов любого строения. Поэтому накопление асфальтенов при термическом разложении смол происходит значительно быстрее, хотя выход продуктов распада значительно больше, а продуктов конденсации (асфальтенов) — меньше. Низкий выход продуктов конденсации связан с тем, что продукты, летучие в условиях эксперч- [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология