Структура кокса и его свойства Структура кокса

В значительной степени удельная поверхность всех видов кокса зависит от размера частиц, используемых для ее определения (рис. 33). На рпс. 34 показано изменение структуры и свойств сернистого кокса в зависимости от температуры обработки (размер частиц 0,1 мм, длительность прокаливания 1 ч). На кривой удельной поверхности 1 в исследованном интервале температур наблюдается два максимума, совпадающие с наибольшей скоростью удаления летучих (см. кривую 2) и серы (см. кривую. 3). Эти резуль- [c.163]

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИЙ кокс—СВЯЗУЮЩЕЕ [c.32]

Образование углерода по этой схеме не отвечает современным требованиям к структуре и свойствам нефтяных коксов, а только показывает конечные возможные стадии процесса, которые в отдельных случаях следует избегать или достаточна жестко контролировать. [c.38]

Адгезия между частичками кокса и связующим является одним из показателей, определяющих условия формирования структуры и свойств композиций кокс—связующее. В числе других факторов адгезия определяется смачиваемостью поверхности частичек связующим. [c.149]

Рис. 34. Изменение структуры и свойств сернистого кокса в зависимости от температуры обработки

С т р и ж о г а Ji. Б. Исследование влияния серы на структуру и свойства нефтяных коксов методом рентгенографии и радиоспектроскопии ЭПР. Канд.дисс., Уфимский нефтяной институт, 1970. [c.73]

Для улучшения структуры и свойств премиального кокса должны быть подобраны оптимальные условия термического крекинга и коксования при переработке дистиллятных фракций котур-тепинской нефти. [c.114]

Влияние температуры. Поскольку значения энергии активации отдельных реакций термолиза различаются между собой весьма существенно, то температура как параметр управления процессом позволяет обеспечить не только требуемую скорость термолиза, а прежде всего регулировать соотношение между скоростями распада и уплотнения и, что особенно важно, между скоростями реакций поликонденсации, тем самым свойства фаз и условия кристаллизации мезофазы. При этом регулированием продолжительности термолиза представляется возможным обрывать на требуемой стадии "химическую эволюцию" в зависимости от целевого назначения процесса. С позиций получения кокса с лучшей упорядоченностью структуры коксование сырья целесообразно проводить при оптимальной температуре. При пониженной температуре ввиду малой скорости реакций деструкции в продуктах термолиза будут преобладать нафтено-ароматические структуры с короткими алкильными цепями, которые будут препятствовать дальнейшим реакциям уплотнения и формированию мезофазы. При температуре выше оптимальной скорость реакций деструкции и поликонденсации резко возрастают. Вследствие мгновенного образования большого числа центров кристаллизации коксующийся слой быстро теряет пластичность, в результате чего образуется дисперсная система с преобладанием мелких кристаллов. Возникающие при этом сшивки и связи между соседними кристаллами затрудняют перемещение и рост ароматических структур. Более упорядоченная структура кокса получается при средней (оптимальной) температуре коксования (= 480 °С), когда скорость реакций деструкции и уплотнения соизмерима с кинетикой роста мезофазы. Коксующий слой при этом более длительное время остается пластичным, что способствует формированию крупных сфер мезофазы и более совершенных кристаллитов кокса. [c.177]

Для объяснения некоторых эксплуатационных свойств нефтяного кокса различиями в молекулярных структурах исходного сырья был использован метод изучения текстуры полученного кокса. Для этого из кокса делали шлифы и получали с них микрофотоснимки в отраженном свете на микроскопе МИМ-6 при различных увеличениях. [c.26]

При всей сложности состава и молекулярной структуры сырья, а также цепи радикальных превращений в процессе коксования существуют определенные закономерности. Некоторые из этих закономерностей изучены. О весьма многих из них можно говорить только предположительно, основываясь на опытных данных. Правильная интерпретация опытных данных расширяет наши познания в области такого сложного органического комплекса, каким являются нефть и ее производные. По качеству и свойствам получаемого кокса можно делать предположения о структурных особенностях исходного сырья. [c.138]

Что касается фракции X испытуемого образца кокса, то она представляет собой пыль, образовавшуюся вследствие истирания или других процессов. Когда кусок кокса претерпевает какое-либо механическое воздействие (удар, срез, раздавливание или истирание), он может разломиться, что зависит во многом от наличия в месте разлома ранее образовавшейся трещины, но при этом почти всегда в месте приложения механического воздействия имеется местное разрушение в углеродистом веществе. Пузырчатая структура кокса благоприятствует разрыхлению, которое поглощает энергию разрушения и. немного защищает кокс от больших изломов. % определяет местные механические свойства кокса (локальные) в противоположность тем, которые определяются при испытаниях в микум-барабане. [c.179]

Получение нефтяного кокса, отвечающего всем требованиям потребителей, возможно при постоянстве качества исходного сырья. В зависимости от качества сырья получаемые в процессах коксования и прокаливания нефтяные коксы различаются по своей структуре и свойствам. Наряду с широко известными физико-химическими свойствами кокса (содержание летучих веществ и серы, плотность, зольность, реакционная способность, электрическая проводимость, теплопроводность и др.) важное значение приобретают также физико-механические свойства - прочность, сыпучесть, коэффициенты внутреннего и внешнего трения, углы естественного откоса, гранулометрический состав, степень уплотнения, сегрегация и т. д. Знание этих свойств [c.9]

По назначению коксы подразделяют в зависимости от их структурных особенностей [22]. Известно, что все нефтяные коксы имеют пористую структуру. Однако в зависимости от физико-химических свойств исходного сырья и технологии получения куски или частицы кокса различаются формой и размером пор, характером их распределения и структурой межпоровых прослоек. Размер пор (пузырьков) и толщина их стенок определяют крупную или мелкую структуру. Пористость влияет на технические свойства измельченного кокса, форму и размер зерен, гранулометрический состав и т. п. При тонких стенках пор образуется много пыли. Существенное значение имеют трещины в кусках кокса, поскольку от их наличия зависят прочность кокса, его поведение при дроблении, измельчении и термической обработке. При механическом воздействии крупные куски распадаются по трещинам. Трещины предопределяют и так называемую кусковатость" кокса. В табл. 1 представлены показатели качества коксов специального, электродного и коксовой мелочи (в соответствии с ГОСТ 22898-78). [c.17]

Формирующаяся в процессе коксования структура нефтяного кокса во многом определяет его физико-хи-мические и физико-механические свойства. Исследованиями установлены взаимосвязи между качеством исходного сырья коксования и эксплуатационными характеристиками получаемого кокса. Свойства кокса зависят не только от молекулярной, но и от дисперсной структуры сырья. Они могут существенно отличаться даже при большом сходстве в химическом составе. [c.86]

Кокс нефтяной замедленного коксования сочетает в себе положительные свойства крекингового и пиролизного кубовых коксов. Структура кокса замедленного коксования неоднородна из-за непостоянства качества сьфья и может быть и волокнистой, и точечной. По предложенной оценке [151], структура рядового кокса замедленного коксования составляет от 4,5 до 5,1- [c.91]

Таким образом, можно отметить, что коксы, полученные из высокосернистого сырья, характеризуются неоднородностью структуры, обусловленной пространственной структурой асфальтенов при высоком содержании в них минеральных примесей, вызывающих как повышенную поверхностную активность при смешивании со связующим, так и высокую реакционную способность по отношению к активным газам. Окисляемость и поверхностные свойства малосернистых и высокосернистых коксов существенно различаются. [c.45]

Влияние температуры и скорости нагрева на величину кристаллитов и физико-химические свойства углеродистых материалов исследовалось Зайцевой [43]. По ее данным, для достижения оптимальных результатов коксы анизотропной и изотропной структуры нужно прокаливать ири различных условиях. Так, кокс игольчатой структуры нужно прокаливать при 1400—1450°С, прн этом его плотность будет 2120—2140 кг/м рядовой кокс (изотропная структура) —при 1100—1300 °С. [c.199]

Долгое время термодеструкция в промышленных условиях углеводородного сырья без учета его молекулярной структуры и склонности к межмолекулярным взаимодействиям приводила к формированию коксов нерегулируемой структуры, разнородной по свойствам массы (смесь коксов изотропной и анизотропной структуры в неизвестном соотношении). Изучению молекулярной структуры сырья способствовали работы, проведенные Смидович [116], Гимаевым [30] и автором [112]. [c.229]

Механические свойства характеризуют работоспособность неф тяных коксов и изготовленных нз них изделий. В результате воз действия внешних сил на твердое тело изменяются его размеры и форма, в зависимости от характера и величины приложенных сил, вызывая вначале деформацию, а затем разрушение. Нефтяные коксы различного происхождения, особенно изделия из них, в связи со специфичностью структуры разрушаются по определенным, характерным для данного углеродистого вещества участкам, обладающим наименьшим сопротивлением разрыву. В связи с этим важным свойством углеродистого вещества, как и любого твердого тела, является величина сопротивления разрушению. [c.190]

Количество образующегося на катализаторе кокса имеет некоторый предел, зависящий от свойств катализатора, сырья и температуры крекинга [106, ПО]. Для цеолитсодержащих катализаторов по сравнению с аморфными обычно предельный выход кокса меньше. Вместе с тем пористая структура цеолитов способствует отложению кокса, выход которого возрастает по мере увеличения кинетического размера входных окон в полость [107]. На рис. 4.41 представлена кривая зависимости выхода кокса (на превращенное сырье) от избирательности цеолита в превращении [c.145]

Основным ( ктором воздействия добавок считают их химический состав (при постоянном расходе добавок). Установлено, что парафиновые углеводороды практически не влияют на коксуемость углей, а вещества, в состав которых входит кислород (фенольные или хинонные группы, гетероциклы) ухудшают коксуемость шихт. Азот и азотсодержащие соединения не способствуют повышению коксующих свойств углей. В то же время высококонденсированные вещества типа асфальтенов, которые в больших количествах содержатся в каменноугольном пеке и тяжелых остатках переработки нефти, улучшают коксуемость, отмечается, что спекающие добавки эффективны в том случае, если содержат асфальтенов ( -фракция) не менее 30—40%, карбидов ((Х-фракция) не более 30—40% и имеют выход летучих вешеств не выше 50—55%. Учитывая, что зарождение и образование мезо эы связано с наличием в пластической массе определенного типа соединений (структур) к наиболее эффективным добавкам относят продукты, имеющие в своем составе зародыши мезофазы или образующие ее при кар -низации. Эффективность действия добавок зависит Также от спекающих свойств углей. Ввод добавок к углям, обладающим достаточной спекаемостью (Ж, К, КЖ) не приводит к какому-либо заметному положительному эффекту. Для углей низкой спекаемости (Г, ОС, СС) и неспекающихся (Т, Д) действие добавки весьма ощутимо. [c.215]

Основные показатели качества сажи — размер частиц (дисперсность, размеры и форма сажевых агрегатов), структурность, удельная поверхность, адсорбционная способность, содержание летучих, серы, посторонних включений, зольность и pH водной суспензии. Для некоторых марок оценивают показатели тепло- и электрофизических свойств, содержание частиц кокса. Свойства сажи определяются прежде всего составом сырья и способом производства. Так, при возрастании числа ароматических колец и содержания углерода в циклических структурах увеличивается выход и улучшается качество сажи. Ее дисперсность зависит от температуры процесса, с ее повышением выход сажи уменьшается. Значительное влияние на технические свойства наполненных систем оказывает содержание серы. [c.396]

После 1945 г. число работ по технологии, механизму и кинетике коксования и по свойствам нефтяноА кокса увеличилось [10, 24, 25, 85, 225 и др.]. Ряд статей был посвящен исследованию структуры углеродистых веществ (углей и коксов) методом рентгеноструктурного анализа, механизму графитации углеродистых веществ и в том числе нефтяного кокса [99—102]. [c.10]

Внутри ядер, возникших в результате местного уплотнения молекулярной структуры, почти не происходит разрыва межатомных связей. Связи разрываются преимущественно на периферии ядер и в их бахроме, которая постепенно разрушается и удаляется в виде летучих продуктов разложения. При температуре выше 1000° С кокс практически целиком состоит из карбоидных частиц. Поэтому коксы, полученные из разнообразных органических веществ, имеют однообразную молекулярную структуру. Тем не менее оксы различного происхождения могут иметь неодинаковые свойства, что обусловлено не малыми вариациями в молекулярной структуре, а более значительными различиями в дисперсной структуре. Дисперсная же структура коксов в значительной степени зависит от молекулярной структуры исходного материала. [c.88]

Продукт, полученный после обжига, состоит из кокса-наполнителя и кокса, образовавшегося при коксовании связующего. Поскольку температура прокаливания (1100—1300°С) и обессеривания (1450Х) нефтяных коксов обычно другая, чем при обжиге заготовок, возникают различия в физико-химических свойствах (механическая прочность, реакционная способность, пористость, электропроводность и др.) кокса-наполнителя и кокса, образовавшегося из связующего. Наиболее однородной и, следовательно, лучшей по качеству электродная продукция будет при использовании наполнителя и связующего, близких по степени анизометрии структуры частиц и при максимальном приближении условий прокаливания наполнителя и обжига зеленых заготовок (наполнитель, смешанный с пеком в необходимом количестве). В принципе такие условия могут быть достигнуты при следующих комбинациях компонентов зеленых заготовок нефтяной кокс+нефтяной пек пековый кокс +каменноугольный пек нефтяной кокс +каменноугольный пек пековый кокс-Ь нефтяной пек. Для выбора типа пеков и коксов, позволяющих получать зеленые заготовки и далее пз них электродные изделия (заготовки) с требуемыми качествами, необходимы дополнительные исследования. [c.95]

Нашли, что для устранения этого влияния необходимо из кокса удалить летучие вещества и смешать его с графитом в определенном соотношении. При выполнении этих двух условий структура и свойства смеси кокса с графитом приближаются к структуре и свойствам графита, устраняется влияние основы коксов на результаты анализа и возможен анализ нефтяных коксов по стандартам на храфитовом порошке. [c.89]

На всем интервале увеличения амплитуды колебаний щек кривая фракции 0-6 ш также имеет более крутой характер роста по сравнению с кривой фракции 6-25 мм. Это можно объяснить структурио-мехашпескишг свойствами нефтяного кокса. При низкой механической прочности и высокой пористости кокс более интенсивно разрушается в зоне контакта образца со щекой. [c.190]

Основными показателями качества сырья для производства. нефтяного кокса являются состав и молекулярная структура Ьсех его составляющих. От состава сырья и строения молекул его компонентов зависят, реакционная способность сырья, количественные и качественные показатели процесса коксования и основные эксплуатационные свойства получаемого кокса. [c.14]

Потребность стран мира в коксе для производства анодов, которые используют для выплавки алюминия, в период 1985-2000 гг. будет составлять 41-43% общего производства. Значительное количество нефтяного кокса будет расходоваться на изготовление электродной продукции. В СССР для этих целей в настоящее время применяют кокс, получаемый на кубовых установках из специально подобранного и подготовленного сырья. Стабильная работа крупногабаритных электродов при повышенных токовых нагрузках обеспечивается благодаря высокой их электрической проводимости и низкому коэффициенту термического расщирения. Для получения электродной продукции с подобными свойствами требуется кокс определенной структуры - так называемый игольчатый кокс (Иеед.1е соке). Игольчатый кокс получают из высокоароматизированных малосернистых дистиллятных остатков. Его производят в США, СССР, Англии, Японии и других странах. [c.8]

Свойства неф-гяного электродного кокса обусловливаются молекулярной структурой исходного сырья. Для производства кокса, используемого для графитируемых электродов, необходимо сырье с ограниченным содержанием асфальтенов нативного происхождения [80]. При получении кокса игольчатой структуры в сырье должны отсутствовать асфальтены [85]. По зарубежным данным, для производства кокса игольчатой структуры хорошим сьфьем являются декантированные газойли каталитического крекинга и дистиллятные крекинг-остатки [Ю, 86]. Эти ВИДЬ сырья отличаются повьшденной плотностью (1014-1084 кг/м ), коксуемостью (6-3%), высоким содержанием ароматических углеводородов (62-68%) с преобладанием полицикли-ческих структур [87-92]. [c.54]

Кокс точечной структурб состоит из отдельных мелких частиц с несформировавшейся ориентацией элементарных кристаллитов. Структура кокса плотная с однородными участками, небольшим числом округлых пор и "точечным" узором. Уровень неравноосности зерен кокса точечной структуры ниже, чем у волокнистого. Все нефтяные коксы имеют участки как волокнистой, так и точечной структуры. Волокнистая структура коксов обладает ярко выраженными анизотропными свойствами, а точечная - изотропными. Изотропными свойствами обладает кокс, полученный из природного продукта гильсонита [150]. [c.87]

Исследованиями зарубежных и отечественных ученых усгановлено, что эксплуатационные свойства углеродных материалов находятся в прямой зависимости от структуры и, в частности, кристаллической структуры нефтяных коксов. При высокотемпературной обработке нефтяных коксов при прокаливании и графитации происходит целый ряд физико-химических превращений, в результате которых несоверщенный по своей структуре кокс перестраивается в кристаллический материал с трехмерно упорядоченной структурой. Особый интерес представляет перестройка тонкой кристаллической структуры, так как многообразие переходных форм углерода, многообразие свойств углеграфитовых материалов определяется сочетанием углерода в различных гибридных состояниях с разным типом углерод-углеродных связей, а также надмолекулярной структурой, определяемой ориентацией графитовых слоев и степенью их совершенства. [c.117]

Особый научный интерес представляет изучение свойств и реакций металлоорганических соединений, в которых атомы ванадия и никеля связаны с углеродным каркасом молекул валентными связями и в виде комплексов, с целью нахождения путей деметаллизации смол и асфальтенов. Большой практический интерес представляют систематические исследования глубины и направления химических изменений состава и структуры смол при нагревании их, с учетом таких факторов, как продолжительность и температура, давление в среде различных газов (Н2, N2, О2, NHз, НгЗ и др.), а также изучение численных значений пороговых температур и критических концентраций смол в растворах на процесс их деструкции и асфальтенообразования. Детальное исследование химических реакций и процессов высокотемпературных превращений их представляет большую актуальность при выборе рациональных и экономичных направлений практических путей их технического использования (производство кокса, пеков, лаков, сажи и других продуктов). [c.261]

Когда концентрация ассоциатов и расстояние между ними достигают определенной величины, они под действием сил межмолекулярного взаимодействия сращиваются. Чем ниже температура процесса, тем толще сольватный слой между ассоииатами, тем труднее они сращиваются и тем больше времени требуется для процесса коксования. От числа и природы связей, возникающих между ассоциатами и внутри них, зависят свойства получаемого кокса. По мере повышения температуры коксования возрастает доля химических связей вследствие уменьшения числа нежёстких ван-дер-ваальсовых и водородных связей. Поскольку эиергия взаимодействия последних на один — два порядка ниже, чем у химических связей, структура кокса упрочняется. [c.185]

Указанные соотношения углерода, водорода и другнх элементов и их изменения при деструкции обусловливают твердую структуру кокса и его физико-химические, механические, тепловые и другие свойства. С элементарным составом непосредственно связана сно собность кокса выделять при нагревании летучие вещества. [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология