О механизме процесса образования структуры кокса

О МЕХАНИЗМЕ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ СТРУКТУРЫ КОКСА [c.186]

Получение кокса в Советском Союзе производится из смесей углей, иначе говоря,— из производственных шихт. Для удовлетворения быстр развивающейся промышленности требуется введение в коксование большого числа разнообразных углей, которые не дают при коксовании в условиях существующей технологии металлургический кокс. В то же время, несмотря на большой производственный опыт и теоретические изыскания, механизм процесса коксования смесей остается не вполне выясненным не разработаны еще научные основы подбора производственных шихт, которые составляются обычно эмпирически большинство работ п изучению коксуемости шихт углей носит характер опытных коксований, только некоторые из них могут быть использованы при изучении вопроса об образовании структуры кокса из смесей углей. Ниже этот вопрос трактуется с коллоидно-химической точки зрения. [c.204]

В этом отношении структура кокса может характеризоваться истинным удельным весом и размером удельной поверхности. Однако простое определение абсолютных значений всех этих показателей для коксов из разных углей не дает представлений о механизме образования той или иной сгруктуры, отвечающей определенным технологическим требованиям. Такие представления можно получить только при непрерывном наблюдении за ходом последовательных изменений вещества в процессе коксования наиболее характерных типов углей. Определения внешних физических изменений должны сопровождаться изучением коллоиднохимических превращений коксуемого материала. [c.102]

Исследования при помош и сорбционных методов и определения теплот смачивания микропористой структуры кокса и ее изменений при повышении температуры коксования и изучение электропроводности обра-зуюш егося кокса, приведенные на основе современных представлений о коллоидной структуре каменных углей и превращения их при коксовании, позволили разработать общую схему механизма процесса образования структуры кокса. Схема поясняет образование пространственной сетки геля из пирозоля каменных углей. [c.186]

Коксообразование на стадии превращения полукокса в кокс идет не изолированно, а в общей совокупности термохимических превращений, поэтому различные парогазовые продукть( деструкции, контактируя с продуктами превращения на стадии полукокс—кокс, принимают участие в процессах образования кокса. Это подтверждается тем, что значительная часть летучих продуктов термической деструкции углей в камере коксования мигрирует на горячую сторону загрузки и, проходя слой раскаленного полукокса и кокса, взаимодействует с ними, упрочняя их структуру. Механизм упрочнения пористого тела кокса летучими продуктами при слоевом коксовании состоит в отложении пироуглерода при пиролизе парогазовых продуктов деструкции. Степень упрочнения зависит от количества отложившегося на стенках пор кокса пироуглерода, что в свою очередь определяется количеством и химическим составом парогазовых продуктов. [c.176]

В работе рассмотрен механизм образования кокса по схеме последовательных реакций. Анализ показывает существенное возрастание потенциалов Гиббса с увеличением степени перехода исходных соединений в углерод, т. е. термодинамически процессы коксообразования возможны в большей степени, чем основной процесс. Детально рассмотрен механизм процесса коксообразования, основанный на последовательном образовании продуктов уплотнения с включением стадий поликонденсации и полимеризации. Последовательная (консекутивная) схема представляется как ряд последовательных реакций образования мономеров уплотнения и промежуточных продуктов уплотнения на основе их конденсации и полимеризации с замыканием цепей в циклы, связыванием их между собой и обеднением водородом вплоть до образования псевдографитовой структуры с одновременным выделением легких углеводородов и водорода. Сам кокс в этом случае является сложной смесью высокомолекулярных продуктов уплотнения. Отмечается роль карбониевых [c.250]

К5нкга является учебным пособием по курсу химии твердого топлива в соответствии с программами учебных планов технологических и химических вузов. Весь материал курса рассмотрен в прикладном разрезе. Излагаются савременные представления о структуре ископаемых топлив, ИХ составе, свойствах, происхождении. В частности, для каменных углей дается механизм их спекания и излагаются закономерности процесса образования кокса. Освещены также процессы о азования жидких и газообразных продуктов термической переработки углей и их использование. [c.2]

Представления английской школы углехидшков, которыми они пытаются объяснить весь процесс коксования, могут быть применены только для начальной стадии этого процесса. Они объясняют до некоторой стенени механизм образования пластического слоя, удаление летучих веществ и начальный дюмент затвердевания пластической массы. Что касается превращений структуры кокса при дальнейшем повышении [c.89]

По механизму карбидного цикла процесс закоксовыва-ния протекает наиболее иитенсивно на металлах, способных образовывать неустойчивые карбиды (железо, никель, кобальт, хром). Отлагающийся кокс представляет собой углерод, в большей или меньшей степени сформированный в структуру графита. Морфологические характеристики углерода зависят от условий образования ядер, зародышей [c.63]

При образовании кокса по консекутивному механизму отношение Н/С зависит от типа катализатора, состава перерабатываемого сырья, температуры, времени проведения процесса, степени закоксованности и условий последующей продувки закоксованного катализатора. В табл. 1.2 представлены результаты закоксовывания различных катализаторов при их обработке разными углеводородами [И]. Как видно, для одного и того же катализатора отнощение Н/С в отложениях кокса может изменяться в широких пределах при изменении состава перерабатываемого сырья. С повышением температуры кокс уплотняется за счет отщепления и удаления легких углеводородов. Наблюдается непрерывный рост молекулярной массы, доли ароматических структур, уменьшение отношения Н/С. Экспериментально показано, что с увеличением продолжительности крекщ1га и массы образующегося кокса снижается в нем содержание водорода [3]. Наиболее интенсивно обеднение кокса водородом происходит в начале крекинга. Аналогичные результаты получены и в других процессах, в частности при исследовании закоксовывания катализатора в процессе дегидрирования смеси изопрен [c.6]

Относительно теории параллельно-последовательных реакций ситуация складывалась иначе. Долгое время механизм образования кокса из углеводородного сырья рассматривали на уровне черного ящика , экспериментальным путем подбирая технологические параметры процесса. Было понятно, что происходит трансформация углеводородов и неуглеводородных компонентов сырья в сторону увеличения молекулярной массы компонентов. Процесс получил название поликонденсация . В процессе крекинга углеводородов образовывались голоядерные ароматические структуры, которые конденсировались в более протяженные псевдографитовые структуры -предшественники кокса. Совокупность этих фактов была представлена в виде теории параллельно-последовательных реакций крекинга и поликонденсации. Было предложено множество вариантов схем параллельно-последовательных реакций. Большое количество модификаций схем объясняется учетом особенностей разнообразного состава сырья. [c.61]

Следующая теория, которая существенно обогатила представления о механизмах трансформации сырья в процессе получения кокса, связана с изучением Ф.Г. Унгером, в 1980-х годах, парамагнетизма в нефтяных системах. В работе Ф.Г. Унгера и сотрудников [129] показано, что широко распространенное в нефтехимической литературе мнение о квазикристалличности основной части надмолекулярных образований, объединенных под общим названием асфальтены, расходится с экспериментальными данными, получаемыми методами рентгеновской дифракции. Из этого следует, что структура асфальтенов является неупорядоченной, что создает трудности при их идентификации и исследовании 139]. Фундаментальные исследования, проведенные Ф.Г. Унгером [11Г включающие применение метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), позволили установить, что понятия парамагнетизм и асфальтены [c.71]

Выявлено три возможных механизма появления фуллеренов в структуре железо-углеродистых сплавов переход фуллеренов в расплав из фуллеренсодер-жащей шихты в ходе металлургических процессов получения сплавов образование фуллеренов при первичной кристаллизации, а также в результате структурных и фазовых превраш,ений, протекаюш,их при термических воздействиях. Впервые экспериментально обнаружено наличие фуллеренов в каменноугольном коксе и колошниковой пыли. [c.5]

Можно полагать, что от поверхности гранулы к ядру кокс по своей структуре различед, он наиболее плотен в центре частицы. Это предположение вполне соот -ветствует механизму образования кокса в процессе гидроочистки или гидрокрекинга. В результате при регенерации катализатора в диффузионной области мы сталки - [c.17]

Такое Представление о сущности процесса указывает на значительный прогресс по сравнению со взглядами, господствовавшими 10 лет тому йазад. Однако по многочисленным важным вопросам до сих пор сведений не публиковалось. Нагарообразованию способствуют крекинг-топлива, особенно хвостовые их фракции но наиболее активно способствующие нагарообразованию структуры до сих пор строго не установлены. Обнаружена четкая зависимость между нагарообразованием и реакционной способностью бензина по отношению к п-нитробензолдиазонийфторобо-рату — классическому реагенту, применяемому для качественного определения реакционноспособных олефинов [268]. Обычно считают, что парафиновые и простые олефиновые углеводороды не способствуют нагарообразованию, но сложные диолефиновые, тяжелые ароматические и некоторые нафтеновые углеводороды, как показывают многочисленные экспериментальные данные [243], вызывают обильное нагарообразование. Подобные различия, несомненно, связаны с природой продуктов неполного окисления, прорывающихся через поршневые кольца в картер двигателя, однако химическое строение этих продуктов еще не выяснено. Не выяснен также механизм, в результате которого с повышением температуры в рубашке двигателя нагарообразование уменьшается. Очень сомнительно, что в представленных на рис. 1 опытах [244] уменьшение образования лака на поршне вызывается испарением компонентов, являющихся предшественниками нагара. Поскольку температуру поршня, работавшего с зажиганием-, поддерживали постоянной, самый процесс сгорания и, следовательно, состав прорывающихся в картер газов оставались неизмененными. Не изменялись также параметры, определяющие существующий в картере режим его вентиляция (количество отсасываемых газов), содержание воды и температура. Следовательно, наиболее важным параметром была температура в зоне, в которой изучался процесс нагарообразования, т. е. в зоне юбки поршня. Можно принять, что с повышением температуры растворимость смолистых предшественников лака в масле увеличивается. В этом случае нагарообразование на горячем поршне должно уменьшаться, что и объясняет увеличение лакообразова-ния на более холодном поршне в цилиндре, работавшем с зажиганием. Возможно также, что скорость превращения смолы в нелипкие, подобные коксу, продукты значительно увеличивается с повышением температуры в цилиндре. Роль окислов азота во всем этом процессе еще не ясна. Для ответа на эти и многочисленные другие вопросы, связанные с нагарообразованием в условиях низкотемпературного режима, потребуются дополнительные исследования. [c.20]

На первой стадии происходила дегидратация, сопровождающаяся конденсацией ОН-групп. По температуре это совпадало с началом улетучивания органических продуктов пиролиза к моменту, когда система теряла около 28% воды. Этот процесс в последующем сопровождался разрывом эфирных связей фосфата с формированием полифосфатов и карбонизованного кокса. Для этих процессов было предложено три механизма свободно-радикальный, с участием карбоние-вого иона и циклический, сопровождающийся г<ыс-элиминированием [24, 25]. Свободно-радикальный механизм был исключен из рассмотрения из-за отсутствия влияния ингибиторов свободно-радикальных реакций на начальную скорость пиролиза [25]. Ион-карбониевый механизм был подтвержден посредством кислотного катализа и его кинетических особенностей [24,25]. Этот механизм, по всей видимости, должен проявляться в том случае, когда у р-углеродного атома отсутствует водород, как в случае ПДФ, что является необходимым условием для реализации реакции элиминирования посредством образования циклического переходного состояния. Молекула олефина образуется из термодинамически наиболее выгодного карбониевого иона. Водородная миграция или перестройка структуры могут способствовать образованию наиболее стабильного реакционного карбониевого иона. После того как осуществляется реакция по ионному механизму эфирного пиролиза с раскрытием цикла, происходит вторая стадия термодеструкции эфиров, описываемая по механизму г<мс-элиминирования (6.3). [c.165]

Выше были рассмотрены в основном реакции распада, наблюдаемые на начальных стадиях процесса, без учета вторичных реакций и реакций уплотнения, которые играют большую роль в процессе пиролиза. По мере углубления процесса в реакционной смеси появляется все больше продуктов уплотнения и кокса, мешающего нормальному осуществлению процесса. В реакциях уплотнения принимают участие олефины и ароматические углеводороды. В настоящее время отсутствует единая точка зрения на механизм образования высокомолекулярных углеводородов и кокса. Предполагается, в частности, что кокс образуется в результате реакций полимеризации, дегидроциклизацпи и деструктивной поликоиденсации, которые в конечном счете ведут к образованию сложпы.х полицнклических структур, обедненных водо- [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология