Структура нефтяного кокса и ее формирование

СТРУКТУРА НЕФТЯНОГО КОКСА И ЕЕ ФОРМИРОВАНИЕ [c.86]

Общие закономерности формирования кристаллической структуры нефтяных коксов достаточно хорошо изучены 1—3]. Наибольший интерес вызывает относительно мало исследованный вопрос влияния на формирование кристаллической структуры коксов природы сырья коксования. [c.108]

По мнению ряда специалистов, качество электродной продукции ухудшается при наличии в сырье асфальтенов, карбенов и карбоидов [127, 159, 172], Нерастворимые в петролейном эфире вещества, содержащиеся в нефтяных остатках и имеющие большое количество поперечных связей, часто и трехмерную структуру молекул, способствуют формированию в процессе коксования плохо графитирующегося кокса. В значительной степени это обусловлено 89] наличием в прямогонных остатках гетероциклических соединений и колец, содержащих менее шести углеродных атомов. [c.67]

Образующаяся при коксовании под давлением структура пекового кокса зависит от фракционного состава пека. Поддержание давления в замкнутом объеме способствует формированию текстуры, поскольку, как и при получении нефтяного кокса, выделяющиеся при нагревании низкомолекулярные (низкокипящие) компоненты способствуют снижению вязкости мезофазы [2-52]. [c.76]

Многообразие нефтей, природных газов, битумов и других углеводородных смесей, множественность путей, по которым может осуществляться движение от этих видов сырья к нефтяному углероду, обусловливают бесконечно большое разнообразие углеродных материалов. Даже движение от данного нефтяного остатка, осуществляемое по одной и той же технологии с установленными параметрами стадий через кокс к графиту, в принципе позволяет получать бесконечно большой ряд углеродных материалов, отличающихся составом, структурой и свойствами, из которых лишь несколько выпускаются и применяются в промышленном масштабе, а остальные, выполняя роль промежуточных продуктов, оказывают определяющее влияние на его состав, структуру и свойства. Познание и управление процессом формирования возможно большего числа промежуточных продуктов представляет большой практический и научный интерес с точки зрения оптимизации технологии производства углеродных материалов с заданными свойствами. [c.107]

Проведенные исследования показывают, что нефтяные коксы разных партий поставок отличаются по сорбционной способности, а следовательно, и по своей структуре. При измельчении нефтяных коксов их структурные особенности проявляются в формировании поверхностных свойств наполнителя, оцененных по степени окисленности и теплоте смачивания. [c.76]

Формирование пористой структуры носителя под влиянием выгорающей добавки. Вопрос о сущности и характере влияния выгорающей добавки на формирование пористой структуры носителя ранее не рассматривался. С целью выяснения его мы исследовали процесс выгорания нефтяного кокса из глиноземного носителя [52]. На рис. 1 показаны основные этапы процесса выгорания кокса из гранулы носителя. [c.88]

В книге описаны свойства нефтяного кокса, результаты исследования по формированию его структуры, основы получения и обработки. Изложена технология основных процессов, обобщены данные по транспортированию, рассеву и хранению, борьбе с потерями при перевозках. Уделено внимание совершенствованию оборудования, защите окружающей среды, даны технико-экономические показатели работы коксовых производств. [c.176]

На формирование потоков нефтяного углерода в различных направлениях влияет ряд факторов те.хнического, географического и экономического характера. При оптимизации формирования потоков нефтяного углерода должны быть учтены его качественные различия и различия в структуре потребления технического углерода, нефтяных пеков и коксов в западных, южных и восточных районах страны. [c.261]

Столоногов И.И. Влияние размеров и природы частиц мезофазы на формирование структуры нефтяного кокса. Автореф. дисс... канд. техн. наук. М. МИНХ и ГП, 1983. [c.79]

Весьма привлекательным является использование нефтяных остатков, так как они имеют химическое сродство с углеродной основой, дают высокий выход кокса и имеют значительную сырьевую базу, соизмеримую с каменным углем. Однако возможности формирования ассортимента и пористой структуры углеродных адсорбентов из каменного угля уже исчерпаны. Известно, что нефтяные остатки в процессах первичной и вторичной переработки нефти составляют 30 % и более. В общем балансе добываемых нефтей значительную долю составляют сернистые и высокосернистые нефти, которые одновременно имеют наибольшую плотность и являются высокосмолистыми. Мировой рост добычи нефти в 1,2 раза в настоящее время достигается за счет тяжелых нефтей. В последующие годы эта тенденция еще более усилится. В России существуют разведанные запасы тяжелых нефтей, которые из-за низкого содержания светлых продуктов и невысокого качества масляных фракций пока еще не эксплуатируются. В США из подобных тяжелых нефтей получают битумы. Российские нефти после отгонки светлых фракций представляют собой нефтяные дорожные битумы. Содержание смол, асфальтенов и, соответственно, остатков в тяжелых нефтях составляет 42-81 %, поэтому эти нефти можно рассматривать как потенциальное сырье для производства углеродных адсорбентов. [c.594]

Промышленное производство основывается на древесине (опилки), торфе, каменном угле, а также фруктовых косточках, скорлупе орехов. Весьма привлекательным является использование нефтяных остатков, так как они имеют химическое сродство к углеродной основе, дают высокий выход кокса и имеют значительную сырьевую базу, соизмеримую с каменным углем. Однако возможности формирования ассортимента и пористой структуры углеродных адсорбентов из каменного угля уже исчерпаны. Известно, что нефтяные остатки в процессах первичной и вторичной переработки нефти составляют 30 % и более. В общем балансе добываемых нефтей значительную долю составляют сернистые и высокосернистые нефти, которые одновременно имеют наибольшую плотность и являются высокосмолистыми. Например, [c.578]

При деструктивных процессах высокомолекулярных соединений в результате упрочнения и укорачивания межмолекулярных связей плотность нефтепродуктов, в том числе и нефтяного кокса, непрерывно увеличивается. Удаление легких продуктов может сунгсствен-но сказаться на структуре твердых продуктов термодеструкции и на их свойствах. При формировании и дальнейшем совершенствовании структуры нефтяных коксов выделение летучих веществ приводит к образованию сетки пор, развитых тем в большей степени, чем менее пластичная была среда, через которую проходили выде-ляЕощиеся продукты, так как следы прохождения летучих в менее пластичной среде исчезают медленно. Определяют 4 вида плотности, различающихся между собой степенью доступности адсорбатов к порам рентгенографическая рент пикнометрическая пик, кажущаяся к и насыпная н- [c.154]

Известно, что чем выше ароматизированность исходного продукта, тем выше пороговая концентрация асфальтенов, при которой раствор застудневает и начинается коксообразование. Высокая пороговая концентрация выделения из раствора асфальтеновой фазы приводит к образованию твердого углеродистого вещества с участием ароматической среды, что способствует формированию упорядоченной структуры нефтяных коксов. [c.184]

Регулировать качество нефтяных остатков, используемых для получения кокса с определенными свойствами, можно за счет выявления действия различных факторов на термодеструктивные процессы, сопровож-даюхцие формирование нефтяного кокса [93-95]. В последние годы исследования процесса коксования направлены на изучение особенностей физико-химических превращений структуры нефтяных остатков на отдельных стадиях с позиций физико-химической механики нефтяных дисперсных систем [96-98]. [c.54]

По созданным ресурсосберегающим и экологически безвредным технологиям реконструировано и построено более 100 высокопроизводительных установок. Разработаны научные основы формирования структуры различных видов нефтяных коксов, высокотемпературного термолиза в процессах прокаливания и обессеривания. Институт является родоначальником битумного производства в неф-1еперерабатывающей отрасли. [c.13]

В период с 1966 по 1977 гг. проведен широкий спектр углубленных исследований по созданию теоретических основ формирования структуры нефтяного углерода при термолизе различных видов нефтяного сырья. Установлены закономерности формирования мезофазы , влияние внешних факторов на структуру игольчатого кокса давления, гидродинамического режима в реакторе, коэффициента рециркуляции родуктов реакции, линейных скоростей в камере, режима нагрева сырья в агревателъно-реакционных змеевиках установок замедленного [c.51]

В настоящее время одной из наиболее важных проблем технологии производства углеродных материалов является стабилизация их качества, в которой существенное место занимает проблема стабилизации свойств сырья, в том числе нефтяного кокса. В настоящем исследовании за характеристику качеств кокса была принята его сорбционная способность, поскольку в процессе формирования структуры и свойств коксо-пековой комопозиции исключительно важную роль играют сорбционные и поверхностные процессы, поэтому оценка качества кокса по этому показателю будет более информативна, чем принятые по ГОСТ 22898—78 характеристики. [c.76]

Задачей исследований, итоги которых приведены в этом разделе, было изучение структуры некоторых веществ и их силицируемости с целью использования в качестве исходного материала при формировании пористых основ. Силицируемость изучали на образцах, изготовленных гидростатическим прессованием из смесей, в состав которых входило 85% исследуемого материала и 15% пульвербакелита. Давление прессования 10 Па, диаметр образца 50 мм, высота 200 мм. Полученные результаты приведены в табл. 23. Наибольший интерес представляет пековый кокс. Рентгенографические, электронномикроскопические и другие исследования показали, что пековый кокс по своей тонкой и пористой структуре близок к нефтяным коксам. Он отличается хоро- [c.162]

При термообработке нефтяных остатков образуется анизотропная фаза, получившая название мезофазы, которая по своим оптическим и физическим свойствам напоминает нематические хщкие кристаллы С I 3. В настоящее время сложились определенные представления о структурной организации жидкокристаллических сфер мезофазы - это упакованные определенным образом плоские дископодобные молекулы С 2 Д. Проведены многочисленные исследования, направленные на выявление зависимости характера протекания мезофазных превращений от различных факторов-тешературы, давления, химического состава сырья [3,4 Л. Но, несмотря на общепризнанность факта формирования структуры кокса на стадии мезофазных превращений, в литературе не показано, как влияет динамика изменения сфер мезофазы на структуру получаемого продукта карбонизации. [c.47]

Формирование в нефтяной системе при высоких температурах необратимых агрегативных комбинаций высокомолекулярных соединений в присутствии агрегативных комбинаций пузырькового типа в конечном итоге приводит к образованию твердой пены — кокса. Подобные агрегативные комбинации, имеющие упорядочен-н уто структуру, часто называют кристаллитами. Кристаллиты являются необратимыми в высокотемпературной области структурами, представленными агрегативными комбинациями, образованными за счет химических связей продуктами термополиконденсации и уплотнения компонентов нефтяного сырья полициклических ароматических углеводородов, смол, асфальтенов, карбенов, карбоидов и др. В общем случае необратимую совокупность агрегативных комбинаций нефтяного происхождения, отличающуюся условно конечными физико-химическими и струкаурно-механичес-кими характеристиками, можно назвать сверхструктурой. [c.53]

Известно, что при течении жидких систем турбулентность является следствием быстрых неоднородных потоков. В этих случаях исчезает корреляция между движением отдельных частей системы. Более того, система теряет информацию о начальных условиях, что практически исключает возможность предсказания дальнейшего развития процессов превращения нефтяной системы. Впрочем, явления турбулиза-ции могут проявляться в любых условиях существования нефтяной дисперсной системы, если имеется даже слабая возможность образования локальных неустойчивостей. Сравнительно ярко турбулентность может проявляться в структурных преобразованиях в нефтяных системах при интенсивном воздействии на них, например, в термических процессах превращения нефтяного сырья, при формировании структуры коксующейся массы тяжелого нефтяного остатка при высоких температурах и т.п. Возникающие при этом нелинейные эффекты могут существенно отражаться на параметрах технологических процессов. Изучение возможных закономерностей и условий проявления указанных нелинейных эффектов является одной из перспективных фундаментальных проблем нефтепереработки. [c.189]

Изменение формы частиц имеет место и при дроблении промышленного нефтяного игольчатого кокса с ярко выраженной тонкоструйчатой параллельно ориентированной структурой. Структурные элементы этого кокса образуют хорошо текстурированные пучки длиной до нескольких миллиметров. Пучки пронизаны щелевидными линейными порами шириной от 1 до 30 мкм и длиной 1—2 мм. Толщина межпоровых стенок 5—10 мкм. Такая структура кокса обусловливает формирование при дроблении пластинчатых и игольчатых частиц с высокой степенью анизо-метричности. Измерение анизометричности частиц, взятых как отношение их длины к ширине (коэффициент формы), для каждой фракции приведено ниже. 1 [c.148]

При активации степень ароматичности структурных фрагментов углеродных остатков повышается, так как отношение С Н увеличивается. На формирование пористой структуры существенное влияние оказывает содержание серы в нефтяных связующих и карбониза-тах. В процессе активирования оно, по сравнению с содержанием других гетероатомов, уменьшается не столь значительно или вообще не уменьшается, так как сера, вероятно, входит в состав более термостойких гетероциклических соединений, которые переходят в кокс. Высокая термическая стабильность этих соединений обусловлена наличием периконденсированных ароматических колец. С увеличением содержания гетероатомов увеличивается количество дефектов в кристаллической решетке. Это приводит к повышению микропористости и улучшению адсорбционных характеристик (табл. 10.100). [c.610]

Как показали данные, приведенные в табл. 7.43, примерно одинаковые размеры кристаллитов карбонизатов и их межплоскостных расстояний свидетельствуют о том, что влияние группового состава на структуру карбонизатов незначительно, существенное влияние оказывает степень упорядоченности кристаллитов. Максимальной степенью упорядоченности обладает адсорбенты, полученные из связующих, содержащих максимальное количество алканов и циклоалканов, так как в процессах деструкции — циклоконденсации последние формируют однородныепачки асфальтенов, (а затем и кокс) содержащие незначительное количество гетероатомов. Кроме того, постепенное выделение летучих продуктов из зоны карбонизации способствует формированию более плотной и более упорядоченной структуры. При активации степень ароматичности структурных фрагментов углеродных остатков повышается, так как отношение С Н увеличивается. Па формирование пористой структуры существенное влияние оказывает содержание серы в нефтяных связующих и карбониза-тах. В процессе активирования оно по сравнению с содержанием других гетероатомов уменьшается не столь значительно или вообще не уменьшается, так как сера, вероятно, входит в состав более термостойких гетероциклических соединений, которые переходят в кокс. Высокая термическая стабильность этих соединений обусловлена наличием периконденсированных ароматических колец. [c.615]

Проведение исследований по применению связующего нефтяного происхождения для производства электродной продутсции приводит к необходимости изучения формирования поровой структуры изделий на основе кокса и пека из одного сырья. [c.101]

Важным свойством переходных форм углерода является их склонность к графитации. Трехмерное упорядочение атомов углерода в структуру графита, происходящее при высокотемпературной обработке графитирующихся материалов, является сложным многостадийным процессом. По склонности к графитации углеродные материалы делятся на графитирующиеся, для которых трехмерное упорядочение достигается при температурах 2100— 2300°С, и неграфитируюшиеся, состояние которых не изменяется вплоть до 3000° С. Их принадлежность определяется природой исходных веществ при формировании продуктов пиролиза и крекинга. К графитируемым веществам относятся нефтяные и пеко-вые коксы, коксы из поливинилхлорида и коксующихся углей. Сахарный уголь, каменные угли, богатые кислородом, пиролизный кокс из хлористого поливинилидена не графитируются даже при 3000° С. В неграфитирующихся углеродных материалах неориентированные ароматические монослои сшиты термически прочными полиеновыми или поликумуленовыми цепочками углерода в пространственный полимер, гомогенная графитация которого сильно затруднена (см. рис. 5). Неграфитирующиеся материалы могут быть подвергнуты гетерогенной кристаллизации, которая связана с конденсацией паров углерода и протекает с заметной скоростью при температурах >3000° С. [c.24]

Для изучения динамики усадки и расширения твердых тел в процессе их нагрева и охлаждения широкое распространение получил метод дилатометрии, позволяющий фиксировать изменение линейных размеров за все время процесса термообработки. Дилатометрический метод применяют при изучении явлений усадки и расширения в процессе формирования структуры угольных, нефтяных и пековых коксов, при обжиге электродов и оазличных углеграфитовых изделий, при спекании прессованных дисперсных систем в порошковой металлургии. [c.18]