Углистое вещество

При сгорании углеводородных топлив наблюдается выделение дисперсных частиц углистых веществ, близких по составу к углероду. Образующиеся при горении твердые частицы уносятся с продуктами сгорания и при большой концентрации могут быть заметны в виде дыма. Часть твердых выделений отлагается на поверхностях камеры сгорания в виде нагара. Образование нагара в двигателе зависит от следующих свойств топлива фракционного и химического состава, плотности, содержания смолистых веществ, серы и других примесей. Кроме того, нагарообразование зависит от конструкции камеры сгорания и от полноты процесса сгорания. [c.82]

Ввиду того что для проведения эндотермических реакций требуется большое количество тепла, дегидрирование осуществляют в трубчатых реакторах, которые будут описаны ниже. Серьезные осложнения могут быть связаны с отложением углистых веществ, образующихся в результате крекинга. Такие отложения на стенках аппаратов вызывают их перегрев и порчу вследствие затрудненности теплообмена и могут закупорить трубки. [c.133]

В отличие от обычного дегидрирования процесс окислительного дегидрирования является сильно экзотермическим, и для обеспечения теплоотвода его следует проводить в трубчатом реакторе. В режиме окислительного дегидрирования можно избежать некоторых трудностей, указанных выше при обсуждении обычного дегидрирования. Очевидно, что исчезают необходимость во внешнем обогреве и осложнения, связанные с переносом тепла от внешней зоны реакции к внутренней. Отложение углистых веществ при окислительном дегидрировании происходит в меньшей степени. Очень важно, что при окислительном дегидрировании образуются монооксид углерода и вода. Это [c.133]

Важность регулирования температуры трудно переоценить. Слишком низкие температуры ведут к неполному превращению, особенно ири термическом дегидрировании но если температура превысит оптимальную, то возникает много других трудностей. Наиример, могут происходить разложение реагентов и отложение углистых веществ, что сопровождается разрушением катализатора. В некоторых случаях мощное отложение угля деформирует реактор. Воздействие на катализатор бывает очень сложным. Очевидно, что ири этом могут происходить спекание или плавление и снижение удельной поверхности. Также возможны взаимодействие каталитически активного компонента с носителем и некоторые превращения катализатора с образованием неактивной формы. [c.134]

Как говорилось в предыдущем разделе, углистые отложения осложняют реакции и окислительного, и термического дегидрирования. Обычно после того, как экспериментально найдены оптимальные условия с минимальным отложением углистых веществ, определяют режим, при котором они могут быть удалены с наименьшим ущербом для катализатора. [c.135]

Простейшим и, вероятно, наиболее часто используемым способом удаления углистых веществ является добавление в систему небольших количеств кислорода. Реакцию на это время прерывают. Содержание кислорода в инертном газе, как правило, поддерживают на уровне 0,5%. Из-за использования больших объемов инертного газа затраты на него могут оказаться довольно значительными, поэтому регенерацию ведут с рециркуляцией выходящего газа, в который добавляется небольшое количество кислорода. Содержание кислорода в потоке газа постепенно увеличивается, а содержание диоксида углерода снижается. В конце концов в газе достигается концентрация кислорода, характерная для чистого воздуха. Если все требования мер безопасности при этом удовлетворены, то оборудование считается готовым для начала процесса. Следует, однако, помнить, что высокое содержание кислорода в газе может неблагоприятно влиять на металлы, вызывая образование окалины и ослабляя конструкции до неприемлемого уровня. [c.135]

Вместо разбавленного кислорода иногда для окисления используют водяной пар. Это значительно более безопасная процедура, потому что водяной пар вызывает эндотермическую реакцию образования диоксида и монооксида углерода, а также водорода. С точки зрения безопасности процесса необходимо указать на чрезвычайную токсичность монооксида углерода. Пар в смеси с диоксидом углерода или чистый диоксид углерода также могут выполнять роль окислителя углистых веществ. [c.135]

В некоторых случаях углистые отложения удается удалить, пропуская через катализатор водяной пар и небольшие количества водорода. При высокой температуре в присутствии пара могут начаться разложение и крекинг некоторых углеводородов. Водород гидрирует олефиновые соединения и облегчает их удаление с катализатора. Во многих случаях, когда регенерацию катализатора и удаление углистых веществ производили окислением, катализатор следовало восстановить. Это не требуется после обработки смесью пара с водородом, что является преимуществом данного способа регенерации. [c.135]

Иногда активность самих катализаторов понижают такими компонентами, как сульфиды, фосфаты или хлориды. Но эти компоненты могут стать достаточно летучими при высоких температурах, поддерживаемых в некоторых реакторах. При высоких температурах пар, например, увеличивает подвижность этих компонентов. Также довольно часто катализаторы нагревают до достаточно высоких температур с целью дезактивации наиболее активных центров, что иногда предотвращает отложение углистых веществ в реакторе. Нередко в газовом потоке или в потоке дегидрируемого сырья присутствуют различные количества примеси серы. Хотя большинство работников, имеющих дело с катализаторами, опасаются и стараются избегать примесей серы в потоках реагентов, следует обратить внимание на то, что сера может реагировать с катализатором и в нужном направлении, образуя центры с меньшей активностью в отношении образования углистых веществ. На стенках реактора также могут образовываться зародыши сульфида, снижающие отложение угля. [c.137]

При высоких температурах возможно образование углистых веществ, которые уносятся потоком газов и, являясь абразивным материалом, вызывают сильную эрозию изгибов труб. Для предотвращения этого снижают линейную скорость газа и увеличивают радиус кривизны изгибов труб. Тем самым уменьшается центробежная сила, действующая на стенки труб. [c.146]

После удаления углистых веществ горячий песок из регенератора подается в вертикальную трубу реактора, где происходит реакция, а затем поступает в зону отделения его от продукта, после чего покрытый углистыми веществами теплоноситель возвращают в зону регенерации и нагрева. Если один из типов теплоносителей лучше другого, то это может быть обусловлено его каталитическим действием. Есть основания считать, что любая поверхность в известной степени каталитически активна при сравнительно высоких температурах проведения этой реакции. [c.147]

Определение производится следующим образом. Из предварительно взболтанной в течение 10 мин, пробы испытуемого продукта отбирают 50 мл и вместе с таким же количеством бензола загружают в мензурку емкостью 125 мл, где смесь основательно перемешивают. Разбавление продуктов бензолом предусматривается как мера против выпадения в осадок асфальтенов. Однако некоторые углистые вещества (очевидно, карбоиды), если они имеются в испытуемом продукте, все же оседают на дно мензурки. [c.31]

Исследования природы и механизмов образования продуктов уплотнения (углистых веществ и смол), образующихся и накапливающихся на поверхности гетерогенных катализаторов органических реакций, а также их роли в осуществлении гетерогенно-каталитических превращений органических веществ различных классов уже несколько лет ведутся в лаборатории органического катализа МГУ. [c.164]

По сравнению с другими органическими веществами парафины отличаются наибольшей химической инертностью. Однако при высоких температурах (от 350 до УОО " С в зависимости от природы катализатора) из них довольно легко образуются углистое вещество, водород, простые насыщенные, олефиновые и ароматические углеводороды [4, 5, 29, 46]. Реакционная способность метана резко отличается от реакционной способности его гомологов как по скорости, так и по типу возможных превращений. В свою очередь существует большое различие между типом возможных превращений этана и парафиновых углеводородов с числом атомов С больше двух. [c.167]

Специфика превраи ений метана по сравнению с этаном, этиленом и ацетиленом. Последовательная дегидроконденсация метана. Так как наряду с углистым веществом, небольшим количеством летучих продуктов уплотнения (основное количество которых составлял нафталин) и водородом среди продуктов превращения метана на силикагеле отмечены также этан, этилен и ацетилен, были проведены сравнительные исследования [4, 5, 40, 41] метана, этана, этилена и ацетилена в строго одинаковых условиях. [c.172]

Образование углистого вещества при конверсии смесей СН4 и СО2 отмечено также в работах [114, 115]. [c.199]

При температуре до 20—30° С и нормальном давлении процесс окисления масла на воздухе идет медленно. С повышением температуры скорость его заметно возрастает [2]. При температурах 270—300° С и выше наряду с бурно протекающими процессами окисления наблюдается термическое разложение углеводородов с. образованием СОз, воды и углистых веществ. [c.12]

Анализы показывают, что шлам состоит из продуктов окислительной полимеризации углеводородов — оксикислот, смолистоасфальтовых и углистых веществ (карбенов и карбоидов), а также воды и масла. [c.164]

Реакции углеобразоваиия — газификации. Многие органические гетерогенные каталитические реакции, в том числе и реакции парэвой конверсии углеводородов, сопровождаются процессами обр азования углистых веществ, отлагающихся на поверхности или объеме катализаторов и изменяющих их физико-химические и механические свойства. [c.161]

По мнению А.П. Руденко, обобщившего многочисленные факты угл(юбразования в органическом катализе, углистое вещество можно рассматривать либо как продукт побочных каталитических реакций, либо как промежугочное соединение, принимающее непосредственное участие в каталитическом акте через стадии его образо — вания и распада. [c.161]

Паровое и воздушное распыления применяются в большинстве промышленных установок и могут использоваться при сжигании вязких, полужидких дешевых топлив. В керосинках, а также часто на нефтеперегонных заводах, где пользуются относительно летучими маловязкими кероснно-газойлевыми топливами № 1 и № 2, используются горелки испарительного типа или устройства механического распыления. Эти топлива горят без предварительного подогрева, легко испаряются и не забивают отверстия горелок углистым веществом. [c.484]

Температура регенерации катализатора при пеосторо5кном регулировании этого процесса может быстро достигнуть 1000 ио и при соблюдении осторожности нередко повышается до 600—700 °С в тех зонах камеры, где особенно затруднен отвод тепла. Если бы катализаторы не были достаточно термоустойчивы, то регенерация оказалась бы невозможной либо потребовала б1.[ значительного времени для полного удаления всех углистых веществ с поверхности катализатора. Природные катализаторЕ>1 — различные глиньс и другие алюмосиликатные минералы, предварительно не обработанные кислотами с целью удаления щелочей, быстро и безвозь ратно теряют свою активность после первой же высокотемпературной регенерации. [c.58]

Если базироваться на результатах каталитического риформинга лигроинов прямой гонки, в составе которых находились незначительные количества олефинов, то температуру очистки можно принять гораздо выше 400 °С, по это можно рекомендовать для тех видов сырья, которое не очень обогащены олефинами. Дистилляты термического крекинга или риформинга, содержащие большое количество олефинов, доллшы подвергаться очистке при более низких температурах — порядка 350—400 °С, так как в присутствии алюмосиликатных катализаторов олефины распадаются при более низких температурах по сравнению с соответствующими предельными углеводородами [15]. Каталитическая очистка при температурах, цри которых распад олефинов и тем более предельных углеводородов не наблюдается или протекает с небольшой скоростью, имеет еще и то преимущество, что в этих условиях отравление катализатора за счет отложения на ном углистых веществ протекает медленнее. [c.102]

Нефть и вода представляют собой жидкости, практически нерастворимые друг в друге (330), но в качестве мехаиичеокой примеси вода составляет неизбежную составную часть сырой нефти. Так кал нефти, вообще говоря, легче воды, расслаивание происходит без труда, за исключением тех случаев, когда присутствие третьей фазы (известковые мыла нафтеновых кислот, взвешенные -мелкие часшщ неска, иногда углистого вещества) препятст ют такому расслаии-нию. [c.31]

Большинство описанных выше трудностей с аналогичным отрицательным воздействием на катализатор и конструкционные материалы внутри реактора остается и ири окислительном дегидрировании, если температура реакции чрезмерно высока. Если реакция сильно экзотермичиа, то ее следует проводить в сравнительно тонких трубках для облегчения теплообмена. Таких трубок может быть от 500 до 5000 штук и даже больше в одном пучке. Теплообмен обычно резко ухудшается, если трубки деформированы или наклонены, что может легко произойти с тонкими трубками. Если трубки касаются друг друга или удалены друг от друга на слишком большое расстояние, то в результате снижения эффективности теплообмена возрастают трудности, связанные с отводом тепла, а также с образованием и удалением углистых веществ. [c.134]

В предыдущих разделах часто упоминались проблемы образования в реакторе углистых веществ и нагара. Кроме того, говорилось, что эти отложения иногда удаляют после остановки процесса, пропуская через реактор некоторое количество водяного пара, который реагирует с углистыми веществами, образуя летучие диоксид и монооксид углерода, а также водород. Во многих реакциях дегидрирования для уменьшения углеобразо-вания пар добавляют в сырье. Возможно, пар является одним из наиболее часто используемых декарбонизирующих агентов, но нередко применяются и другие приемы пассивации конструкционных материалов реакторов. Сейчас мы их только перечис- [c.136]

Катализаторы N1, РЬ в условиях дегидрогенизации полностью освобождают бензин от следов сернцстых соединеицй сера удаляется в впде сероводорода. Небольшое количество серы ле отравляет катализатора. Вследствие невысокой температуры (300° С) побочные реакции, приводящие к отложению на каталпзаторе углистых веществ, столь незначительны, что катализатор бе >. регенерации может работать длительный (до месяца) срок. Получаемый прц процессе газ представляет практически чистый водород. Все эти условия — низкая (300° С) температура, атмосферное давление, длительная работа без регенерации катализатора — чрезвычайно благоприятны для техпологического оформления процесса. Однако у этого процесса есть и особенности, которые весьма усложняют ведение его в заводском масштабе. Реакция дегидрогенизации эндотермична, п тепловой эффект очень велнк. [c.293]

Этот процесс осуществляют в основном так же, как и уже описанное превращение иропана в этилен, только при более жестких условиях, т. е. при температуре приблизительно на 50 °С выше, чем для пропана. При дегидрировании этана отложения углистых веществ обычно не так мощны, как при дегидрировании пропана, но резко усиливаются даже при малом содержании в любом из этих видов сырья углеводородов с большей температурой кипения. Поэтому следует тщательно контролировать качество сырья, чтобы избегать присутствия в нем существенных количеств более тяжелых примесей. [c.146]

В обоих видах сырья часто встречаются примеси серы. До настоящего времени не достигнуто единого мненпя относительно нх роли, однако предполагается, что сера или соединения серы в известной мере способствуют дезактивации стенок труб и, таким образом, снижают отложение углистых веществ. Возможно и негативное действие серы при образовании металлического сульфида, что ведет к коррозии стенок труб. Другими [c.146]

Крекинг нафты осуществляют в трубчатых реакторах, описанных выше, и в реакторе с кипящим слоем (рис. 3). Для реактора с кипящим слоем закономерен вопрос о том, является ли кипящее твердое вещество катализатором или выполняет только функции теплоносителя Это спорный вопрос, и мы его здесь обсуждать не будем. Углистые вещества, которые откладываются на твердом теплоносителе, удаляют обычной регенерацией. Роль твердого теплоносителя могут выполнять иесок, оксид алюминия, муллит, раздробленный и просеянный огнеупорный материал различного состава или встречающийся в природе зернистый материал, такой, как циркониевый песок,, рутил или даже шлак. Благодаря специфическим свойствам любого из названных материалов его использование может стать заманчивым или даже полезным. Следует тщательно избегать металлов группы железа, которые могут вызывать повышенное образование углистых веществ. [c.147]

В состав катализатора была введена платина. В этоа1 процессе водород, выделяющийся ири реакциях дегидрогенизации, полностью гидрирует углистые вещества, образующиеся при процессе и способные отлагаться на каталпзаторе. В результате г атализа-тор не теряет активности и может работать длительный срок без регенерации пробеги установки достигают 170—213 дней и более. При необходимости замены катализатора платина из отработанного катализатора извлекается на 100/о. Процесс ведется в устаноз- [c.289]

Следует отметить образование значительного количества метана в области низкотемпературного механизма, соизмеримого с выходами водорода. Этот процесс, по-видимому, связан с образованием продуктов уплотнения, так как скорости образования метана и водорода коррелируют со скоростями образования углистого вещества и смол (см. рис. 2 и 3). В данном случае получение метана можно представить как реакцию деметаппрования [63], являющуюся одной из элементарных стадий поликонденсации этилена в продукты уплотнения [c.174]

Обращает на себя внимание факт практически полного совпадения скоростей высокотемпературного образования продуктов уплотнения из этана и метана (рис. 2) и близость состава контактных газов (рис. 3) в этой области температур, что свидетельствует о тождественности мономера поликонденсации в этих случаях. Однако было бы неправильно утверждать, что при поликонденсации метана углеобразующим материалом являются предварительно образующиеся ароматические конденсированные углеводороды, так как выходы летучих продуктов уплотнения, представлящих собой смесь именно таких веществ, при поликонденсации метана в действительности очень малы (см. рис. 2) и не могут объяснить значительные (на порядок больше) выходы углистого вещества. Очевидно, что кроме конденсированных ароматических углеводородов углеобразующим материалом в случае метана, а также этана при высоких температурах может быть метан, вступающий в непосредственную дегидроконденсацию с продуктами уплотнения на поверхности катализатора. [c.178]

Легко видеть причину возражений Магарила. Он придерживается не поликонденсационного механизма образования углистых веществ, общепринятого сейчас, а механизма, предполагающего полный распад органического вещества с образованием свободного углерода (он его называет неупорядоченным углеродом ). Конечно, с позиций такой точки зрения, какой придерживался еще Бертло [981 и от которой все отказались, не могут существовать несколько механизмов образования углистого вещества, а будет лишь один механизм образования углерода , что и пытается доказать Магарил. [c.194]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология