Нефтяной углерод кокс

Основные трудности, возникающие при переработке нефтяных остатков с богатым содержанием смолисто-асфальтеновых веществ, справедливо относят за счет асфальтенов. Неудивительно поэтому, что в последнее время начали появляться патенты и статьи, в которых предлагаются различные варианты процессов, как чисто термических, так и термокаталитических, осуществляемых в несколько ступеней, одна из которых направлена на освобождение сырья от асфальтенов или по крайней мере на уменьшение содержания последних в сырье. Чаще, конечно, такие варианты технологических процессов пытаются применить в тех случаях, когда переработка тяжелых нефтяных остатков включает применение катализаторов, так как асфальтены и содержащиеся в них металлы (V, №) вызывают быстрое закоксование и дезактивацию катализаторов. Выше мы уже приводили пример термокаталитической переработки тяжелых нефтяных остатков, когда в реагирующую смесь сырья и катализатора вводился высокопористый минеральный адсорбент для ускорения процесса разложения асфальтенов на углерод (кокс) и металлы. В результате были получены жидкие продукты с более низким содержанием металлов, чем в сырье. Они менее подвержены коксованию и потому более легко поддаются дальнейшей переработке в каталитических процессах гидрирования. [c.252]

Значительные ресурсы нефтяного сырья, возможность получения практически беззольных, с широким диапазоном свойств разновидностей нефтяного углерода — сал<и, кокса, углеродистого волокна и пеков — привели за последние десятилетия к быстрому развитию на нефтеперерабатывающих и сажевых заводах процессов получения этих продуктов и сырья для них. [c.6]

Некоторые виды нефтяного углерода (игольчатый нефтяной кокс) графитируются значительно легче, чем сажа, полученная из того же вида нефтяного сырья, или нефтяной кокс, полученный иа основе асфальта. Установлено, что на степень графитации влияют и качество сырья, и технологический режим получения углерода. [c.52]

В соответствии с существующими требованиями, содержащее сернистых соединений в нефтяных углеродах, используемых в качестве наполнителя анодных масс, не должно превышать 1,5%. При использовании в качестве компонента графитирующихся электродов нефтяных коксов, а также саж содержание сернистых соединений в углеродах не должно превышать 1,0—1,1%. Более высокое содержание серы в такого вида наполнителях вызывает торможение процесса графитации нефтяных коксов, коррозию электродных штырей при электролитическом способе получения алюминия, загрязнение воздуха рабочих помещений, а также преждевременную вулканизацию резин. [c.119]

Источники сырья для производства метанола разнообразны и включают природный газ, газы нефтепереработки, легкие и остаточные нефтяные фракции, кокс и уголь. Наиболее распространенным сырьем является природный газ, на долю которого приходится свыше 73% всего выпуска метанола в мире. Современные процессы производства метанола обязательно включают две основные стадии — получение синтез-газа и его переработку в конечный продукт. В зависимости от вида исходного сырья синтез-газ получают паровой конверсией природного газа и легких нефтяных фракций либо парокислородной газификацией (частичным окислением) тяжелых нефтяных фракций, древесины, кокса или угля. Одним из возможных сырьевых источников получения синтез-газа могут служить отходящие газы металлургических и других производств с высоким содержанием оксида углерода. [c.114]

Первичные органические соединения серы могут значительно изменяться в процессе нагревания нефтяных углеродов при более жестком режиме, чем при температуре их получения. Выделяющиеся сернистые соединения вступают в конкурентные реакции с углеродом и с металлоорганическими примесями [П2] с образованием новых, более стойких промежуточных соединений — вторичных органических соединений серы. Большинство исследователей считают, что вторичные сернистые соединения появляются в результате хемосорбции первичных сернистых соединений на поверхности коксов, полученных прн температурах ниже 800°С. В этом процессе важную роль играют свободные радикалы. [c.121]

Реакционная способность нефтяных углеродов является важной характеристикой, определяющей выход и качество нефтяного кокса в процессе его облагораживания и получения сажи в среде активных составляющих дымовых газов. [c.121]

В процессе удаления из камер и транспортирования различные виды нефтяного углерода подвергаются измельчению. Степень измельчения углерода оценивают ситовым анализом. К таким видам нефтяного углерода относятся коксы. В отличие от них сажи имеют частицы коллоидных размеров (более 10 А), образующиеся непосредственно в условиях сажеобразования в результате перехода [c.145]

Существенное влияние на продолжительность образования нефтяного углерода, как и следует из теоретических представлений, должна оказывать природа сырья, температура системы и ее фазовое состояние. В зависимости от степени конденсации исходного сырья и температуры процесса период, в течение которого жидкое нефтяное сырье переходит в твердое состояние, составляет от долей секунды (производство сал-си) до нескольких часов (производство кокса). Устойчивость системы в газовой п жидкой фазе по мере термодеструкции изменяется, что учитывается при получении нефтяного углерода. Особенно резко изменяется устойчивость системы в газовой фазе при сажеобразовании, что позволяет конечный продукт реакции (сажу) весьма четко отделить от продуктов реакции. [c.166]

При температурах прокаливания и выше (1500—2300 °С) нефтяные коксы не могут переходить самопроизвольно в графит, так как в этом интервале знак при АС всегда положителен, т, е. в этих условиях нефтяной углерод более устойчив, чем графит. При температурах около 2000 К термодинамически возможен самопроизвольный переход нефтяного углерода в промежуточную структуру, когда знак при АС имеет отрицательное значение (кривая 4). Процесс графитации термодинамически возможен ири обычном давлении и температурах выше 2600 К, когда кривая 4 пересекает ось абсцисс (пунктирная линия) и разность изотермических потенциалов кокса и графита становится отрицательной. [c.189]

На предкристаллизационной стадии наряду с обессериванием происходит также частичное или полное удаление некоторых составляющих зольных компонентов, содержащихся в исходном нефтяном углероде. Полнота удаления примесей зависит от прочности связей гетероэлементов с кристаллитами кокса. Примеси могут также замещать атомы углерода в узлах решетки, образовывать с углеродом карбиды или твердые растворы и т. д. Вследствие неодинаковой прочности связей гетероэлементов с углеродом для их разрушения требуется различная энергия. Разрыв прочных связей достигается при высоких температурах. [c.214]

В книге изложены научные и технологические основы производства и облагораживания нефтяного углерода (кокс, сажа, углеродистое волокно, пеки) и описаны его физико-химические свойства. Обобщены результаты исследований по физико-химической механике нефтяных дисперсных систем — источника получения нефтяного углерода. Рассмотрены меж-молекулярные взаимодействия структурирующихся компонентов нефти, принципы регулирования структурно-механической прочности, устойчивости и размеров сложных структурных гдиниц, существенно влияющие на ход технологических процессов и на качество получаемого углерода. [c.2]

Нефтяной углерод производят в паровой (сажи) и жидкой фазе (нефтяной кокс, пек, углеродные волокна). Способы производства сажи описаны в литературе [13, 16, 34, 35, 48, 122]. Процессы в жидкой фазе можно осуществлять в необогреваемых камерах [112, 115, 135, 172], в кипящем слое [112] и реже в кубах [64]. [c.233]

Принципиально иначе осуществляется деструкция углеводородного сырья при более низких температурах в жидкой фазе. В процессе деструкции наряду с конечными продуктами формируются промежуточные фракции (бензиновые, керосино-газойлевые), существенно снижающие выход нефтяного углерода (пеков и кокса), хотя потенциальный выход его и выше, чем при деструкции сырья в паровой фазе. Регулированием соотношения конечных и промежуточных продуктов в жидкой фазе достигается необходимый выход конечных продуктов и их качество. [c.237]

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]

Нефтяной углерод может быть вязкотекучим (пеки) или твердым (коксы, сажа, углеродистые волокна) веществом. На основе результатов рентгеноструктурных, спектральных и химических анализов установлено, что нефтяной углерод состоит из свободнодис-нерсных ассоциатов и кристаллитов (дисперсная фаза пеков) или связаинодисиерсных кристаллитов (твердые виды углерода) различных размеров и упорядоченности, что определяет его физикохимические свойства и направление использования. [c.18]

Если требуется получить углерод с высокой электропроводностью и с необходимыми теплофпзическими свойствами, то создают условия для упорядочения кристаллитов кокса в течение значительно большего времени. При этом получение углерода и его прокаливание (модифицирование поверхности) целесообразно проводить в две стадии. Обычно это применяют при получении углерода, используемого в качестве наполнителя электродных масс. Малосернистые коксы, как правило, прокаливают при мягком режиме с целью удаления летучих веществ и обеспечения необходимой скорости структурирования (1000—1400°С, 24 ч). Жесткий режим (1400—1500 °С, 1—2 ч) обеспечивает также удаление серы из нефтяных углеродов. [c.85]

Восстановителем при оксисульфидной плавке служит углерод (7—8% от массы боксита), содержащий незначительное количество золы. Прн восстановительной плавке восстановитель должен иметь крупность зерен 3—5 мм и содержать серы не более 2%, при оксисульфидной плавке высокое содержание серы в восстановителе является положительным фактором и может служить основанием для частичной замены антрацита нефтяным высокосернистым коксом (4—10% 5). Последний будет одновременно являться восстановителем и сульфидирующим агентом. Желательно, чтобы частицы кокса были размером не менее 25 мм. [c.109]

Систематические и комплексные исследования реакционной способности нефтяных углеродов по отношению к активным серу-содержащим газам и парам, в том числе к 82 (тиореакциомггая способность), проведены в работах [7] показана целесообразность использования при производстве сероуглерода высокосерни-стых нефтяных коксов с большой удельной поверхностью в качестве заменителя древесного угля. [c.113]

В связи с тем, что многие свойства коксов (пористость, плотность, механические и электрические свойства и т. д.) подробно описаны в работе [112], здесь уделено внимание свойствам нефтяных углеродов, изложенных в литературе недостаточно подробно или же неупоминаемых в ней вообще. К ним относятся элементный состав, содержание сернистых соединений, реакционная п адсорбционная способность, устойчивость и структурно-механическая прочность нефтяных дисперсных систем и кристаллитная структура углерода. [c.116]

Элементный состав нефтяных углеродов (нефтяных коксов, пеков, саж, волокон) зависит от молекулярной структуры и состава сырья, а также от способа н технологического режима их получения. Поскольку все способы получения нефтяного углерода связаны с термоконденсационными процессами, по мере перехода сырья из газообразного или жидкого состояния в твердое содержание углерода в продукте возрастает, а содержание водорода уменьшается. [c.116]

В результате процессов получения нефтяного углерода и дальнейших термодеструктпвных процессов (например, прокаливания и обессеривания нефтяных коксов) в углероде концентрируются сернистые, азотистые, кислородные и металлоорганические соединения и еще больше снижается содержание водорода. Глубина и динамика изменения содержания этих веществ отражают степень протекания химических процессов и могут служить критерием оценки внутримолекулярных превращений, происходящих в структуре углерода. Например, прн коксовании происходит непрерывное перераспределение продуктов между остатком с низким значением Н С и дистиллятами и газом с высокими значениями Н С. В каждом отдельном случае ирн данном режиме для каждого вида остатка устанавливается равновеспе (Н Сцст)/(Н Сд ст.+газ), опреле-ляющее в конечном счете выход и качество различных нефтяных углеродов [110]. [c.117]

Механизм и кинетика процессов термодеструкции углеводородного сырья, протекающих в жидкой фазе и сопровождающихся получением промежуточных термодинамически неустойчивьтх форм нефтяного углерода (нефтяные пеки с различными температурами размягчения, нефтяные коксы, волокна и др.), изучены в СССР и за рубежом в основном на аппаратах с периодической загрузкой сырья. [c.169]

Нефтяные углероды (нефтяные пеки, коксы и сажи) можно использовать в народном хозяйстве в сыром виде и после предварительного их облагораживания. Некоторые сорта нефтяных пеков после их формования должны с целью получения конечного продукта пройти стадию карбонизации и графитации. При использовании нефтяного кокса в электродной промышленности (производство электродов, конструкционных материалов) он должен пройти стадию прокаливания при 1100—1400 °С, в результате чего упорядочивается его структура, увеличивается тепло- и электропроводность, уменьшается содержание неуглеродиых элементов, регулируются и улучшаются поверхностные и другие свойства. [c.187]

Шулеиов и Ярмочкина [138], базируясь на структурных превращениях нефтяного углерода, сопровождающихся на разных стадиях выделением и поглощением энергии, а также скачкообразным измененЕгем удельных объемов, характеризуют процесс облагораживания нефтяных коксов как размытый фазовый переход первого рода. [c.189]

В соответствии с представлениями о структуре нефтяного углерода, изложенными на с. 148, и о неравномерности связи между атомами в кристаллитах, в процессе термодеструкции следует ожидать в первую очередь избирательного отщепления боковых структурных групп с образованием свободных радикалов различной активности и соответственно реакционной способности. Изменение количества свободных радикалов в процессе превращения нефтяных остатков в нефтяной углерод подробно изучено в работе [30]. Показано, что концентрация ПМЦ на 1 г коксующейся массы возрастает по мере перехода масел в асфальтены при увеличении температуры, длительности термодеструкцин и изменении других факторов. [c.190]

Па предкристаллизационной стадии из кокса интенсивно удаляются гетероэлементы, в особенности сера, что сопровождается повторпым возрастанием удельной поверхности и активности нефтяных углеродов. Нефтяные сажи, находящиеся доли секунды в этих условиях в зоне реакции, не претерпевают существенных изменений. При значительном пребывании нефтяных углеродов (0,5—3 ч) в интервале температур 1400—1600 °С независимо от первоначального содержания серы ее концентрация в углероде становится менее 1,0% В результате на этой стадии повышается поверхностная энергия нефтяного углерода, возрастают его реак-цпонпая и адсорбционная способности, число ПМЦ и изменяются другие свойства. [c.193]

Карбонизация и двумерное упорядочение нефтяных углеродо сопровождаются повышением содержания углерода и понижением содерлсапия водорода. Степень этих изменений определяется температурой и длительностью прокаливания. В промышленных условиях чаще всего подвергают карбонизации и двумерному упорядочению нефтяные коксы. [c.196]

Период макснмаль[10Й химической активности нефтяных углеродов не всегда наблюдается прн температурах около 700 °С. Например, пиролизные нефтяные коксы марки КНПС наиболее активны при 450—500 С [66]. [c.197]

Карбонизация и прокаливание (500—1400 °С) сопровождаются увеличением размеров кристаллитов (La = 48—56 А и L = 25— 32 A) и межкристаллитной упорядоченностью, в результате чего doo2 снижается до 3,43 А). Внутрикристаллитпые и межкристал-литные изменения приводят к повышению плотности нефтяного углерода (до 2040—2120 кг/м ). На свойства углерода оказывает влияние вид сырья. Так, в зависимости от качества гудрона и его компонентов (асфальтита и деасфальтизата) изменяется исходный размер кристаллитов кокса и их склонность к дальнейшему упорядочению. [c.199]

Гимаев и Стрижена [30, 118] установили, что введением в момент структурной перестройки (особенно при 600—700°С) реагентов можно влиять на процесс рекомбинации радикалов и тем самым регулировать рост кристаллитов, что имеет больнгое практическое значение. Из зависимости кажущейся константы реакции восстановления СОг коксов от температуры (рис. 63) следует, что прокаленные нефтяные коксы (кривые 1—4) с крупными размерами кристаллитов мепее реакционноспособны, чем более )ыхлые и мелкокрпсталлитные коксы (кривые 5—8). Размеры кристаллитов и их упорядоченность оказывают влияние и на другие физические свойства нефтяных углеродов. [c.200]

В работе [71] сообщается, что химическое агрегирование кристаллитов нефтяного углерода до норм, требуемых электродной промышленностью, происходит в интервале 500—1100°С. Такая температура прокаливания нефтяных коксов может быть обоснована и другими соображениями.,Во избежание структурио-механи-ческих изменений углеродных материалов в условиях электролиза температура пх прокаливаипя должна быть не ниже максимальной температуры (960°С), прн которой используется анодная продукция [21]. [c.201]

Исследования [65, 112, 35], проведенные за последние 20— 25 лет, показали возможность обессеривания нефтяных углеродов. Сведения о формах связи и взаимодействия нефтяных коксов с сернистыми соединениями были приведены ранее (см. с. 120). Гюльмисарян и Гилязетдинов [35]. также считают, что при достаточном времени контакта и соответствующих температурах карбо-низации на поверхности углерода в присутствии сернистых соеди- [c.202]

Экспериментальные исследования процесса обессеривания нефтяных углеродов находятся в согласии с этими выводами. Для построения кривой зависимости равновесного содержания серы от температуры мы воспользовались методикой, описанной в работе [И2]. Исходным нефтяным углеродом служил кокс с установки замедленного коксования. При выборе размера частиц кокса учитывали не только диффузионный характер процесса сульфуризации, но и возник]10вение с уменьшением диаметра частиц (в результате механических воздействий) в значительном количестве ненасыщенных связей. [c.204]

По-видимому, указанная закономерность носит общий характер для всех нефтяных углеродов. В процессе получения саж одновременно с другими реакциями происходит их обессеривание, в результате чего 5сажи/5сырья всегда<1. Как видно из данных, приведенных ниже [35], глубина обессеривания саж, так же как и глубина обессеривания нефтяных коксов, тем значительнее, чем выше 5исх сырья [c.211]

Как видно пз данных табл. 18, наименьшим внутренним сопротивлением обладают нефтяные углероды, полученные из дистнл-лятных видов сырья и деасфальтизатов, близких по своей молекулярной структуре к дистиллятным продуктам. Более близки к и,зо-тропному углероду нефтяные коксы, полученные из асфальтитов. Показателем степепн графитации может служить коэффициент [c.216]

При термическом крекинге коксовых газойлей с другими концентратами ароматических углеводородов наряду с газом и бензином получают термогазой-лсвые фракции (газойль термического крекинга) и дистиллятный крекинг-остаток. Газойль термического крекинга пспользуют и производстве печных саж, а дистиллятный крекинг-остаток — в производстве других видов нефтяного углерода (игольчатого нефтяного кокса, нефтяных пеков с различными температурами размягчения). [c.225]

В настоящее время чаще всего подготовка сырья для производства нефтяного углерода (нефтяных коксов, пеков) осуществляется первыми дпуми сиисобамн. Углубление переработки нефти достигается внедрением в схему нефтеперерабатывающих заводов деасфальтизации прямогонпых нефтяных остатков (мазута) бензином (процесс добен). Применение этого процесса дает возможность получать деасфальтизаты с пониженными коксуемостью (в 1,8—2,0 раза) и температурой размягчения ио сравнению с исходным сырьем [139], что позволяет использовать деасфальтизат в качестве сырья для гидрогенизационных процессов. Асфальтит, получаемый в виде второго продукта процесса деасфальтизации, представляющий сильно структурированную жидкость, вместе с другими остатками может в ряде случаев направляться на процесс коксования. Деасфальтизат после его термодеструкции может направляться на процесс коксования с целью получения специальных сортов нефтяного кокса. [c.226]

Дальнейшее улучшение технико-экономических показателей производства и облагораживания нефтяного углерода мож1ет быть достигнуто правильным выбором сырья, способа произво,дства и типа установок, а также рациональных режимов термодеструкцин на разных стадиях получения, прокаливания и графитации разновидностей нефтяных коксов, технического углерода и др . [c.236]

Для установок по производству нефтяного углерода повышенной мощности требуется более тщательная подготовка сырья. При производстве нефтяного кокса из остатков особое вннманне должно быть обращено на их структурно-механическую прочность, коксуемость и степень обессоливания. Остатки должны быть устойчивы против расслоения, в частности расслоения на фазы в змееви-как трубчатых печей, которое ведет к преждевременному выходу пх из строя. Этому способствует высокое содержание солей в остатках. Исходя из опыта зарубежных установок замедленного коксования, содержание солей в исходном остатке не должно превышать 10—20 мг/л, при этом остаточное содержание солей в нефти не должно быть более 3—5 мг/л. [c.262]

В качестве примера комбинирования, сокращения стадий получения нефтяного углерода, можно привести процесс подготовки сырья на установке термического крекинга одновременно для производства кокса игольчатой структуры и сажи (комплекс для получения сырья специальных качеств). При этих условиях установки коксования высоко 1 единичной мотцности являются весьма экономичными и рекомендуются для включения в состав вновь строящихся НПЗ. Создание таких комплексов дает возможность получить товарные продукты высокого качества, максимально утилизировать отходы производства, побочные нефтепродукты, превращая их в ценные товарные продукты, что, в конечном счете, позволит лучиш кооперировать нефтеперерабатывающую промышленность с другими отраслями (черной и цветной металлургией, химической промышленностью и др.). [c.262]

Учет кинетики деструкции боковых цепей, в том числе содержащих серу, и повторного их взаимодействия с углеродом кокса или металлоорганическими примесями с образованием новых, более стойких промежуточных соединений, имеет решающее значение при выборе оптимальных режимов одного из важнейших этапов процесса деструктивных превращений нефтяного кокса — обессе-ривания, а также для изучения процесса графитации. Технологически процесс графитации является многостадийным, основные звенья которого условно могут быть представлены в следующем виде [c.198]

Сюняев 3. И. П.ро нэводство, облагораживание и применение нефтяного кокса. М., Химия , 1973. 296 с. Фаз0(вые превращения н их влияние на процессы производства нефтяного углерода. М.. ЦНИИТЭнефтехим, 1977. 88 с. [c.408]

Исходная дисперсность НДС обусловлена склонностью к повышенным межмолекулярным взаимодействиям нефтяных компонентов, в первую очередь, полициклических аренов и гетероорганических соединений, особенно САВ. Достоверно установлено, что к НДС относятся практически все виды природного углеводородного сырья, а также разные типы нефтепродуктов — от моторных топлив до коксов. Следует отметить и изменения самих НДС как объектов исследований из-за исчерпания относительно легко доступных нефтяных и газовых запасов больше внимания уделяется добыче и переработке тяжелых высоковязких нефтей и природных битумов, составляющих большую часть мировых запасов углеводородного сырья. В отличие от обычных нефтей и газоконденсатов, представляющих собой мало-и среднеконцентрированные дисперсные системы, высоковязкие нефти и природные битумы являются высококонцентрированными дисперсными системами. Существенные особенности имеют НДС деструктивного техногенного происхождения (тяжелые продукты деструктивной переработки нефти и разновидности нефтяного углерода), они отличаются от НДС нативного происхождения не только по способам получения, но и по компонентному составу, строению и свойствам [3]. [c.173]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология