Нефтяной углерод прокаливание

Для придания нефтяным углеродам соответствующей поверхностной активности и других свойств их модифицируют (подвергают высокотемпературной обработке). В промышленных условиях для этой цели используют прокаливание. Условия прокаливания нефтяных углеродов зависят от свойств сырья и назначения УНС. Наиболее жесткий режим (1400—1500°С, 0,02—0,07 с) применяют для модифицирования поверхности углерода, особенно при получении активных саж. В последнем случае получение сажи п модифицирование проводят в одну ступень [48, 35]. [c.85]

Дальнейшее упорядочение, рост размеров кристаллитов в углеродных волокнах достигается в процессе их прокаливания и графитации, что приводит к упрочнению углеродных волокон и регулируемому изменению всех других свойств новой разновидности нефтяного углерода. О направлении использования углеродных волокон изложено в работе 97]. [c.115]

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]

Нефтяной углерод (кристаллиты)— -Карбонизация (прокаливание при 500—1000 °С)— -Двумерное упорядочение (прокаливание при 1100—1400 °С)— -Предкристаллизационная стадия (удаление и трансформация гетероэлементов при 1400 °С и выше)—v Кристаллизация — трехмерное упорядочение (графитация при 2300—2800 °С). [c.192]

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 неуглеродных элементов, регулируются и улучшаются поверхностные и другие свойства. [c.187]

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

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 структурно-механи-ческих изменений углеродных материалов в условиях электролиза температура их прокаливания должна, быть не ниже максимальной температуры (960 °С), при которой используется анодная продукция [21]. [c.201]

Опыты, проведенные при разных температурах и длительности прокаливания, показали, что стабильность плотности, УЭС, удельной поверхности и других характеристик облагороженного нефтяного кокса достигается при 1200—1400 °С. Конечная температура процесса прокаливания определяется отношением Н С. Чем меньше отношение Н С, тем при более низких температурах достигается предельная плотность нефтяных углеродов. [c.201]

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

Истинная плотность кокса после прокаливания. Под истинной плотностью кокса подразумевают плотность самого углеродистого иещества (без учета пор). Значение плотности зависит от степени трехмерной упорядоченности молекул этого вещества и тем ближе к плотности кристаллического углерода — графита (2,2 г/см ), чем более упорядочена структура кокса. Наиболее близок по структуре к графиту электродный кокс, истинная плотность которого равна 2,10—2,12 г/см . Для определения истинной плотности материал вначале подвергают тонкому измельчению. При этом разрушается только часть пор, но остаются еще замкнутые поры, недоступные для жидкости, которой заполняют поры при определении истинной плотности. Замкнутые поры могут быть учтены только при рентгенографическом исследовании. За стандартные условия для определения истинной плотности нефтяного кокса приняты длительность прокаливания 5 ч, температура 1300 °С степень измельчения — до полного прохождения через сито с ячейками размером 0,1 мм насыщающая жидкость — этиловый спирт. [c.141]

Известно, что термообработка углеродистых материалов при 1000—1600 °С сопровождается процессами термической деструкции и рекомбинации свободных радикалов, обусловливающих непрерывное структурирование, что сказывается на физико-химических свойствах углеродистых материалов, в том числе и на их реакционной способности. Например, кривые изменения удельного электросопротивления (УЭС) нефтяных коксов при стандартных условиях в зависимости от температуры прокаливания имеют сложный вид и проходят через минимум, соответствующий 1350—1400 °С. Возрастание УЭС после 1350—1400°С обусловлено увеличением пористости коксов, связанной с удалением сернистых соединений и других элементов. Аналогичные изменения в структуре углерода сказываются и на его реакционной способности. [c.133]

Многие закономерности, полученные в результате исследования реакционной способности углеродистых материалов по отношению к сере [7], совпадают с вышеприведенными кинетическими данными взаимодействия углерода с активными газами (СОг, Ог, НгО). Это позволяет научно обоснованно выбрать условия прокаливания и обессеривания нефтяных коксов и получения саж с минимальными потерями. [c.135]

Математические модели процесса, основанные на знании его химизма, механизма, структурно-механической прочности нефтяных дисперсных систем и кинетических закономерностей, тепловых и материальных балансов процесса коксования, находятся на стадии создания [18]. Аналогичные математические модели могут быть реализованы на установках прокаливания нефтяных коксов и получения технического углерода. Развитие методов математического моделирования и оптимизация на этой основе отдельных узлов и процессов в целом, [c.263]

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]

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]

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]

Исследования, проведе 1ные авторами с сотр., показывают, что наибольшая глубина обессеривания любых видов нефтяных углеродов при длительности прокаливания 1 ч достигается в интервале 1400—1600 °С. Дальнейшее повышение температуры ие эффективно и может лишь затруднить выбор материала для реакторо установок обессеривания. Большой практический интерес представляет исследование состава сер1шстых газов, получаемых при обессеривании. Предполагается [64], что первичные продукты распада сернистых соединений в дальнейшем могут образовывать новые сложные сернистые соединения. Действительно [65], н этом случае газы состоят из 70% HsS, 15% меркаптанов, 9% SO2 н 5% S2. [c.212]

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]

В процессе контакта свежеобразующихся частиц сажи и нефтяных коксов при прокаливании с активными (реакционноспособ-пыми) компонентами дымовых газов (СОг, Н2О, О2 и др.) на различных участках поверхности углерода вследствие ее неоднородности и неодинакового уровня энергии (различный угол расположения базисных плоскостей в кристаллите углерода, наличие гетероатомов, механических дефектов и т. д.) скорость химических реакций и глубина проникновения компонеитов дымовых газов в массу углерода неодинакова, что изменяет рельеф поверхности, обусловливая ее шероховатость и повышенную склонность к адсорбционным явлениям. В результате таких процессов на поверхности углерода одновременно присутствуют участки (центры) повышенной и пониженной активности, нарушающие непрерывность поверхности. По увеличению отношения активных центров к неактивным (поверхностям базисных плоскостей) в процессе контакта с реакцнонноспособными компонентами дымовых газов углеродистые материалы могут быть расположены в ряд графит— -аии-зотронный кокс—>изотропный кокс—>-сажа, т. е. чем менее упорядочен углерод по Le, тем более он склонен к образованию поверхностных комплексов с газами. В таком же порядке увеличивается адсорбционная и каталитическая активность поверхности углеродистых материалов. [c.54]

Ркпользуя метод, основанный на взаимодействии углерода с нитритом натрия при нагреве, автор совместно с Минишевым [112] определил температуру самовоспламенения нефтяных коксов (рис. 28). Чем более упорядочен (уплотнен) материал и чем больше ограничен доступ окислителя к поверхности пор, тем выше его температура самовоспламенения. Сложный характер ее изменения в зависимости от температуры предварительного прокаливания кокса сохраняется и для других параметров кокса (например, удельной поверхности). Как и следовало ожидать, исходя из кинетики выделения летучих, максимальная удельная поверхность для коксов замедленного коксования (3—5 м /г) наблюдается при температуре прокаливания 650 °С, а для порошкообразного кокса (7,4—27,0 м г) — при температуре прокаливания 750 °С. [c.124]

При нагревании нефтяных коксов в результате внутримолекулярных изменений, сопровождающихся распадом непрочных периферийных участков углеродных сеток и образованием активных центров, происходит рост атомных слоев углерода, непрерывное увеличение степени пх азимутальной ориентации, а также удаление части углерода в виде газообразных соединений (летучие вещества). Поскольку выделяющиеся при прокаливании летучие вещества должны изменять микро- и ультрапористость за счет развития транспортных каналов, следует ожидать изменения величины внутренней поверхности в зависимости от температуры и длительности прокаливания. [c.162]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология