Термические превращения углеводородов в жидкой фазе

Занятие 3 - 6 часов Теория Термические превращения углеводородов в жидкой фазе. Процесс термического крекинга и коксования. [c.318]

Вероятность взрыва в технологической системе определяется, прежде всего, наличием или образованием з достаточном количестве взрывоопасных или других нестабильных соединений, склонных к самоускоряющимся экзотермическим физикохимическим превращениям. Такими веществами могут быть сырье, целевые или побочные продукты в газовой, жидкой или твердой фазе. К веществам такого рода относятся ацетилен и его производные, способные при сравнительно невысоких параметрах (температура и давление) к термическому разложению активные непредельные соединения, склонные к экзотермической спонтанной полимеризации пероксидные соединения, способные спонтанно саморазогреваться при сравнительно невысоких температурах реакционные массы процессов нитрования углеводородов и другие нитросоединения, получающиеся как побочные продукты нестабильные продукты осмоления, полимеризации, окисления и другие побочные соединения, накапливающиеся в аппаратуре в значительных количествах расплавы аммиачной селитры и других солей азотной и азотистой кислот, а также их смеси с органическими веществами. Наличие [c.79]

Получение бензола. Схема промышленной установки термического гидродеалкилирования толуола показана на рис. 76 [39]. Концентрацию водорода на -необходимом уровне поддерживают сбрасыванием части водородсодержащего газа из системы и дополнительным введением свежего водородсодержащего газа. В схеме установки не предусмотрена отмывка циркулирующего водородсодержащего газа от метана . Жидкая фаза из газосепаратора высокого давления 6, пройдя газосепаратор низкого давления 7, поступает на адсорбционную очистку от непредельных углеводородов с помощью отбеливающей глины в колонне 8 и фракционируется в колонне 9. Нижний погон колонны 9 — непревращенный толуол с небольшим количеством образовавшегося дифенила — используется в качестве циркулирующего потока. П роцесс проводят при температуре около 750° С и давлении 40—50 ат. Глубина превращения толуола за один проход, как правило, составляет около 50%. Материальный баланс процесса гидродеалкилирования был представлен в табл. 68 (см. стр. 303) [40]. [c.311]

Ввиду того что потребность в бензине с каждым годом возрастает, широкое применение нашли процессы, при помощи которых более тяжелые нефтяные фракции (керосиновые, соляровые дистилляты и др.) превращают в бензин. Одним из первых таких процессов был термический крекинг, который осуществляется в двух видах крекинг в паро-жидкостной и паровой фа-зах. Первый проводят при сравнительно низких температурах (390—500°С) и весьма высоком давлении [(12—50) 10 Па], для того чтобы часть вещества оставалась в жидкой фазе. При этом стремятся получить больший выход бензина и меньший — газа. Крекинг в паровой фазе осуществляется при более высоких температурах (500—600° С) и несколько меньшем давлении. О химических превращениях углеводородов при термическом разложении говорилось выше. Бензин крекинга отличается от бензина прямой перегонки повышенным содержанием непредельных углеводородов. [c.56]

При атмосферном давлении в 1 см газа содержится приблизительно 10 , а в таком же объеме жидкости — примерно 10 молекул. Концентрация молекул в жидкости такая, как в газе под давлением 10 МПа. Поэтому проведение реакций в жидкой фазе с точки зрения соотношения скоростей моно- и бимолекулярных реакций равносильно проведению их в газовой фазе под высоким давлением. В результате при равных температурах жидкофазные термические реакции углеводородов и нефтепродуктов приводят к значительно большему выходу продуктов конденсации и меньшему выходу продуктов распада. На суммарный результат превращения углеводородов в жидкой фазе определенное влияние оказывают клеточный эффект и сольватация. При распаде молекулы углеводорода на радикалы в газовой фазе последние немедленно разлетаются. В жидкой фазе радикалы окружены клеткой из соседних молекул. Для удаления радикалов на расстояние, при котором они становятся кинетически независимыми частицами, необходимо преодолеть дополнительный активационный барьер, равный энергии активации диффузии радикала из клетки. С другой стороны, и для рекомбинации радикалы должны преодолеть клеточный эффект. В результате суммарная концентрация радикалов в жидкости останется такой же, как и в газовой фазе. Однако, если радикалы существенно различаются по массе и активности, то клеточный эффект может изменить стационарную концентрацию радикалов, что приведет к изменению энергии активации жидкофазной реакции относительно газофазной. [c.319]

Следовательно, коксообразование начинается только после выделения фазы асфальтенов. Такая картина объясняет, почему образование кокса не может происходить непосредственно из смол, хотя химически смолы и асфальтены весьма близки. Так как смолы неограниченно растворимы в углеводородах, выделение новой фазы, предшествующей коксообразованию, может проходить только через стадию образования асфальтенов, ограниченно растворяющихся в смолах и маслах при высоких температурах. Итак, при термических превращениях нефтяных смол, как и в случае термического разложения углеводородов в жидкой фазе, кинетика коксообразования не может быть описана обычной схемой консекутивных реакций. Это определяется тем фактом, что при разложении смол образование кокса практически начинается только после достижения определенной концентрации асфальтенов, соответствующей застудневанию их раствора в остатке крекинга смол. [c.49]

Наиболее точное определение температуры превращения и кристаллизации (тройной точки) может быть выполнено калориметрическим методом. Значительно проще, хотя и с несколько меньшей точностью, определения температур превращения и кристаллизации могут быть выполнены термическим методом на основании кривых охлаждения (температура кристаллизации) или кривых нагревания (температура плавления). При правильном определении и для чистых углеводородов кривые охлаждения и кривые нагревания должны дать одинаковое значение температуры кристаллизации (плавления). Поэтому независимо от метода определения для константы, характеризующей температуру равновесия жидкой фазы испытуемого соединения с бесконечно малым количеством кристаллической фазы при давлении воздуха, равном 1 ama, мы всюду применяем термин температура кристаллизации ( крист). [c.9]

Высокотемпературный крекинг (670—720° С) нефтяного сырья, называемый пиролизом, проводится для получения газов, служащих исходным сырьем для органического синтеза и в том числе и для синтеза высокооктановых компонентов моторного топлива и различных жидких продуктов с высоким содержанием ароматических углеводородов. По температурному режиму пиролиз является наиболее жесткой формой термического крекинга и характеризуется более глубоким разложением, углеводородов нефти. Реакции при пиролизе в большинстве случаев, как правило, являются необратимыми, т. е. продукты первичного распада сразу же подвергаются дальнейшему превращению и не способны образовывать исходный продукт. Таким образом, пиролиз жидких углеводородов — многофазный высокотемпературный процесс, в котором разложение исходных углеводородов идет в гомогенной среде и в результате образуется газовая, жидкая и твердая фазы (кокс, сажа). На процесс пиролиза и выход продуктов влияют следующие факторы [c.88]

Пркпия 8. Термические превращения углеводородов в жидкой Фазе. Теоретические основы процессов термического крекинга и коксования. [c.317]

Интенсивные превращения в интервале температур 300-360°С в карбонизуе-мом сырье подтверждаются резким увеличением коксуемости получаемых пеков, а также увеличением выхода дистиллятов и газообразных продуктов. Образование карбеновых и карбоидных структур характеризуется тем, что молекулы асфальтенов вступают в реакции термической дегидрополиконденсации между собой или с молекулами смол и полициклических ароматических углеводородов с образованием высокомолекулярных соединений. Эта реакция может протекать как на поверхности раздела фаз, когда дисперсной фазой являются образующиеся карбеновые и карбоидные структуры, так и в дисперсионной среде. На основании проведенных экспериментов была предложена пос/ едовательность превращений в процессе термолиза остаточного нефтяного сырья. На ранних стадиях термолиза в реакционной массе образуются в основном продукты внутримолекулярного взаимодействия, способные к физическому агрегированию, в большей степени по мере понижения растворяющей способности дисперсионной среды. С увеличением температуры термообработки и времени изотермической выдержки в системе накапливаются высокомолекулярные соединения, обладающие ограниченной растворимостью в более низкомолекулярной части реакционной среды и выделяющиеся из нее в виде анизотропной жидкой фазы, обладающей высокой склонностью к межмолекулярным взаимодействиям. Дальнейшее протекание процесса сопровождается переходом физических связей у образовавшейся фазы в химические, что приводит к образованию новых структур — карбенов и карбоидов. Этот переход не происходит аддитивно с накоплением карбоидов в реакционной массе и носит экстремальный характер. Интенсивный рост содержания карбенов и карбоидов начинается после некоторой, достигнутой в процессе термолиза пороговой концентрации асфальтенов. Изменение параметров процесса позволяет получать пеки из смол пиролиза нефтяного происхождения, существенно различающиеся по содержанию асфальтенов, карбенов, карбоидов, элементному составу, зольности, коксуемости и температурам размягчения. Таким образом, создается возможность регулирования качества получаемых пеков и их подбора при использовании для производства различных углеграфитных материалов. [c.133]

Наиболее изученной, хотя еще далеко не полностью, является устойчивость в жидкой фазе. В зависимости от природы и свойств высоко- и низкомолекулярншс соединений, а также от внешних факторов С( могут быть сформированы из парафиновых, ароматических углеводородов, смол, асфальтенов. В процессах термического превращения нефтяного сырья образуются и твердые углеродистые частицы [c.17]

Так как скорость образования кокса при термических превращениях ароматических углеводородов возрастает симбатно со скоростью их крекинга, приводящей в основном к образованию продуктов конденсации, имеющих больший молекулярный вес и большее содержание углерода, чем исходный углеводород, представляют значительный интерес данные о выходах продуктов конденсации при крекинге, полученные Мадисоном и Робертом [14]. Термическое разложение ароматических и гетероциклических углеводородов проводилось ими в вакуумированных запаяных стеклянных ампулах. Дроме случая нафталина, когда критическая температура была ниже температуры крекинга, разложение происходило в жидкой фазе. Выходы продуктов конденсации приведены в табл 8. [c.24]

Крекинг нефти. Ввиду того что современные транспортные средства требуют все ббльших количеств бензина, в настоящее время широко применяются методы, при помощи которых более тяжелые нефтяные фракции (керосин, соляровые масла) или парафиновый мазут превращаются в бензин. Главными способами термического крекинга являются крекинг в газо-жидкостной и газовой фазах. Первый осуществляется при сравнительно низкой температуре 390—500° и достаточно высоком давлении для того, чтобы часть вещества оставалась в жидкой фазе (12—50 ат) при этом стремятся получить по возможности больший выход бензина и наименьший выход газа. По способу крекинга в газовой фазе работают при 500—600° и атмосферном или несколько повышенном давлении. Химические превращения углеводородов при такой переработке были описаны в предыдущей главе. Бензин крекинга отличается от бензина, полученного прямой перегонкой, содержанием алкенов, причем бензин, полученный способом крекинга в газовой фазе, обладает также повышенным содержанием ароматических углеводородов и поэтому имеет ббльшее октановое число. Крекинг в газовой фазе применяется главным образом в том случае, если интересуют газы крекинга, которые при этом способе образуются в ббльших количествах. Бензин крекинга рафинируется специальным образом для удаления более реакционноспособных диепов, меркаптанов и фенолов, образующихся в результате ряда различных побочных реакций. [c.400]

Пример V-5. Термический крекинг газойля (плотность 904,2 кг/л > проводят в трубчатой печи с пропускной способностью 163 кг/сек. Печь оборудована двумя секциями труб (по 9 труб в каждой) с раздельным регулированием нагрева. Давление на входе 53,4-10 н/м , а температура 426 °С. Продукты крекинга легкие углеводороды, водсрод и бензин в пределах практически применяемой глубины крекинга состав продуктов остается приблизительно постоянным средняя молекулярная масса смеси 71. В процессе крекинга все продукты превращения газойля находятся в паровой фазе, тогда как исходное сырье— в жидком состоянии. Потерю давления можно рассчитать достаточно точно по уравнению, приведенному в этом примере, используя величину средней плотности двухфазовой смеси и постоянный коэффициент трения, равный 0,005 но лучшие результаты можно получить при расчете по методу Ченовета и Мартина- . [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология