Сажеобразование

В процессе сажеобразования лимитирующей стадией является образование радикалов-зародышей, энергия активации которых высока для аренов она составляет 460 — 500 кДж/моль, для ацетилена [c.72]

Значимость четырех вышеприведенных критериев неодинакова. Наиболее важным является первый критерий, и почти все системы определения взаимозаменяемости включают тот или ной способ измерения потока тепловой энергии. Однако более подробно эта тема будет обсуждаться ниже. Второй критерий, определяющий размер и форму факела при сжигании предварительно смешанного газа, зависит от скорости распространения пламени, причем эта скорость совершенно одинакова для разных парафиновых углеводородных газов, метана, этана и т. д., но имеет различные значения для углеводородов и водородсодержащих газов. И, наконец, критерии образования промежуточных продуктов реакций горения и сажи имеют смысл, когда топливные газы содержат ненасыщенные промежуточные соединения критерий сажеобразования важен и тогда, когда в газовом топливе имеются ненасыщенные и высококипящие углеводороды или соединения ароматического ряда. Во всех остальных случаях углистые отложения и загрязняющие вещества не превышают норм, допустимых для природного газа и используемого топочного оборудования. Вследствие этого учет двух последних критериев взаимозаменяемости ограничен районами, пользовавшимися в прошлом синтетическим или полученным из угля газовым топливом. [c.44]

В процессе сажеобразования получают отходящие газы, качество и направления использования которых зависят во многом от способа получения сажи и ее качества. При получении сажи без доступа воздуха (термический способ получения сажи) газы не загрязнены побочными продуктами и содержат значительное количество водорода (85% объемн. Н2). Такие газы можно использовать для процессов гидрогенизации в нефтеперерабатывающей промышленности или для других химических процессов. При печных способах производства саж отходящие газы сильно загрязнены побочными продуктами, и ценность их как химического сырья существенно снижается. В табл. 22 приведен состав газов, образующихся при получении саж ПМ-75 и ПМ-100 из различных видов сырья. [c.240]

III. Что необходимо сделать, чтобы ускорить лрешссс конверсии метана п исключить сажеобразование [c.156]

Для уменьшения неизбежного в этих условиях сажеобразования в реактор вместе с сырьем вводят ацетаты никеля, калия и магния. Полученный газ направляют на вторую ступень процесса, где на стационарном нанесенном хромовом катализаторе достигается полная конверсия углеводородов и сажи с паром и кислородом. Возможен и одноступенчатый процесс парокислородной конверсии тяжелого нефтяного сырья на стационарном хромовом катализаторе при температуре 1450° С. Сажа, образующаяся в лобовых слоях катализатора, полностью газифицируется в хвостовых слоях примененного контакта. Этот процесс проводят под давлением 30 атм. [c.53]

В работе [2741 приводятся опыты с применением меченного изотопом С пропана, свидетельствующие о разрыве связей С—С (крекинге) в процессе окисления пропана, предшествующем сажеобразованию. [c.231]

По результатам исследований, проведенных этой фирмой, с уменьшением содержания в дизельном топливе ароматических углеводородов и соединений серы не только существенно снижаются сажеобразование и выбросы оксидов [c.36]

Повышенное содержание высококипящих фракций ухудшает полноту сгорания топлив и увеличивает дымление и сажеобразование. Сжигание топлив с повышенным содержанием легких дистиллятов в не приспособленных для этого топках также сказывается на процессе горения. Уменьшается глубина проникновения факела. Более легкая часть топлива, сгорая в передней части топки, может вызвать местные перегревы, вспучивание и деформацию труб котла. Тяжелые частицы топлива, отбрасываемые в глубь топки, сгорают в условиях некоторого недостатка воздуха, в результате дымность и отложения сажи на футеровке и рабочих поверхностях котла увеличиваются. [c.254]

Неодинаковая длина цепей, образующихся в процесса термодеструкции углеводородов при низких (400—500°С) и высоких температурах (900°С и выше), свидетельствует о разных механизмах протекания процесса. При высоких температурах в процессе пиролиза (а также сажеобразования) также образуются радикалы, но вследствие значительного сокращения числа звеньев в цепи цепная реакция вырождается и все больше приближается к молекулярной. [c.161]

В перечисленных выше случаях двойная присадка весьма эффективна, так как ее компоненты действуют на разных стадиях процесса сажеобразования. Видимо, и в случае противодымных присадок можно искать па- [c.60]

С развитием процессов, связанных со структурированными системами (коксование, деасфальтизация, сажеобразование, производство битумов) возникла необходимость исследований физикохимических и физико-механических процессов, приводящих к формированию сложных структурных единиц в НДС. [c.33]

Поскольку основная масса газового топлива используется в инжекционных горелках, весьма желательно, чтобы основные характеристики сжигания газа менялись как можно меньше. Например, рекомендуется, чтобы и баллонный СНГ и сетевой газ имели одинаковые число Воббе (или по крайней мере приведенное число Воббе ), газовый модуль, скорость пламени, показатель желтых язычков, показатель сажеобразования. Если газ измеряется и учитывается в объемных единицах, необходимо, чтобы неизменной была и теплота сгорания. Трудность поддержания этих параметров постоянными при изменении состава газа очевидна. Изменение допустимо лишь в тех пределах, на которые [c.105]

В общем случае структурность саж определяется поверхностной энергией, на которую большое влияние оказывают коэффициент ароматизованности сырья, способность его к сажеобразованию, технологические условия (температура процесса, длительность воздействия активных газов на сажу и другие факторы). Чем выше скорость сажеобразования, температура процесса п чем меньше время контакта с активными составляющими дымовых газов, тем ниже структурность сажи, ее масляное число, и наоборот. [c.136]

Сильное метанообразование, сильный разогрев катализатора, снижение выхода углеводородов до нуля сажеобразование по реакции 2С0 С(3, + С [c.686]

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]

По нашим данны.м [108], процесс сажеобразования происходит не на молекулярном, а на надмолекулярном уровне. Основные этапы процесса сажеобразования формирование сложных структурных единиц в жидкой фазе предварительный нагрев и распыли-вание жидкого сырья в реакторе взаимодействие ССЕ с горячи.мп газами пере.ход ССЕ в кристаллиты н их рост, гетерогенное взаимодействие кристаллитов с реакционноспособными газами, внутренняя перестройка структуры кристаллитов при высоких температурах и фор.мирование при соударении сажевых кристаллитов пространственных структур. На каждый из этих этапов большое влияние оказывает молекулярная структура сырья, состав и соотношение компонентов газовой среды и технологические условия процесса, регулируя которые можно управлять процессом сажеобразования. [c.168]

Процесс получения сажи в последнем случае сопровождается большей газификацией углерода и меньшим его выходом (35— 50% на сырье). Наряду с целевым продуктом в процессе сажеобразования образуются дымовые газы, причем их количество в 2—3 раза больше, чем выход сажи. Данные исследований [35] свидетельствуют о возможности некоторого увеличения выхода сажн прн улучшении процесса горения сырья в реакторе (путем повышения однородности распыла п получения частиц с одинаковым размером, сообщения большего физического тепла в зо)1у реакции за счет подогрева исходных продуктов перед подачей в реактор, обеспечения равномерности газификации частиц и др.). [c.239]

Макромолекулярная структура асфальтенов. Нефтяные остатки в зависимости от содержания асфальтенов и природы среды могут приобретать свойства дисперсных систем. При избыточном содержании асфальтенов и малой растворимости дисперсионной среды асфальтены и смолы будут составлять дисперсную фазу. Ассоциация смол и асфальтенов и их выделение в отдельную фазу оказывает существенное влияние на процессы переработки нефти и качество получаемых нефтепродуктов, что в последние годы вызывает большой практический интерес исследователей [266— 268]. Особую роль процессы структурирования смол и асфальтенов играют в производственных процессах деасфальтизации, производства битумов, коксования, сажеобразования, а также при химических превращениях. [c.280]

Не менее важными характеристиками горения газа являются показатель желтых язычков и показатель сажеобразования, играющие существенную роль при решении вопроса о замене одного газа другим. Хотя желтые язычки могут образовываться и без изменения состава топлива в случаях, когда имеется недостаток первичного воздуха, некоторые газы, особенно высшие парафины и олефины, склонны к образованию желтых язычков и сажи даже при подаче достаточного количества первичного воздуха. [c.105]

Единой теории и общепринятых представлений о механизме сажеобразования до настоящего времени нет. Большинство исследователей считает, что этот процесс имеет радикальную природу. Первичным актом сажеобразования считается образование радикала-зародыша. При его взаимодействии с молекулами исходного сыр1ья могут образоваться новые радикалы, но в отличие от обычного [c.71]

Механизм действия противодымных присадок окончательно не 5 тановлен. В работе [196] показано, что барий препятствует дегидрогенизации молекул углеводородов и тем самым снижает образование сажи на первой стадии этого процесса.. Другие исследователи [197, 198] основную роль в снижении сажеобразования при сгорании топлив отводят каталитическому снижению температуры сгорания углерода в воздухе в присутствии бария. При киносъемке в камере сгорания дизеля обнаружен распад бариевой присадки, способствующий окислениЮ несгоревших частиц углерода. Из этого был сделан вывод, что бариевые присадки не влияют на скорость сгорания в стадии образования сажи [199]. [c.177]

В факеле должна достигаться полнота сжигания газа, определяемая визуально (по отсутствию дыма). Сущность процесса сажеобразования в пламени еще не-достатсчно и.зучена. Считают, что образование сажи связано с реакциями крекинга и полимеризацией избыточного горючего вещества. Образование сажи прн сгорании больших количеств газа, по-видимому, вызывается неравномерным смешением газа с воздухом, вследствие чего возможно появление зон с недостатком кислорода. [c.132]

Длина факелов всех горелок должна быть одинаковой и отрегулирована так, чтобы верхняя часть факелов не достигала поверхности экранов. Длинные и широко рассеянные факелы жидкостных горелок, касающиеся поверхности печных труб, создают большие местные перегреЕ ы, что приводит к пережогу металла и образованию окалины, а при наличии отложений внутри труб могут возникнуть отдулины, деформация и даже прогары. При низкой температуре поверхности труб рассеянные длинные факелы вызывают сажеобразование и снижение теплопередачи. [c.104]

Производные марганца предложено [англ. пат. П64856] использовать в композиции с олеатами или фенолятами кобальта, никеля, олова или свинца. Присадка, содержащая 0,19 % марганца и 6,3 % свинца, при добавлении в топливо в количестве 0,0125 % (об.) снижает сажеобразование на 80 % [c.281]

Способность углеводородных газов образовывать сажу и ненасыщенные соединения в результате неполного сгорания вы-ражастся такими параметрами, как показатель сажеобразования и показатель желтых язычков. Последний указывает на присутствие или образование в газе горящих желтым пламенем ароматических соединений и олефинов. [c.51]

Кроме модифицированного числа Воббе и потенциала сгорания, система Дельбура позволяет также оценить способность газа к появлению желтых язычков и к сажеобразованию с помощью потенциалов сгорания для каждого отдельного компонента. Общее значение показателя желтых язычков или показателя сажеобразования равно молярному содержанию данного компонента, ум оженному на его потенциал сгорания. Для обеспечения реальной взаимозаменяемости ни тот, пи другой показатель не должен превышать соответствующего значения эталонного газа. [c.54]

Вторая формула, в которой индексы 5 и г относятся соответственно к газу-заменителю и. исходному газу, поз в оляст работать с газами, у которых теплота сгорания отлична от 1560 ккал/м (7 тыс. кДж/м ), и, таким образом, регулировать теплоту сгорания СУ и относительную плотность р газа-заменителя, чтобы значение Ра могло варьироваться в пределах Ь15 % Скорость распространения пламени и, следовательно, его форму, ноказатели сажеобразования и появления желтых язычков Ной относит к второстепенным переменным величинам. [c.56]

Мазут можно газифицировать методом частичного окисления на кислородном или воздушном дитье, а также методом гидрогенизации жидкого слоя, причем для газификации пригодны почти все виды мазута. Присутствие в сырье таких примесей, как сера и азот, само по себе не влияет на протекание процесса газификации, но значительно увеличивает нагрузку газоочистн-тельного оборудования. Вполне приемлемы также высоковязкие мазуты с высокой температурой застывания, но они требуют дополнительных затрат на предварительный нагрев. При частичном окислении наличие ароматических соединений и сложных угле-в0Д0рсу10в почти не сказывается на показателях процесса, но они могут предельно увеличить степень сажеобразования. В процессе гидрогенизации жидкого слоя наличие этих веществ в сырье вообще нежелательно, так как вместо газа они превращаются в жидкие ароматические побочные продукты. Важным параметром является коксуемость по Конрадсону, т. е. способность к образованию отложений кокса на катализаторе в процессе пиролиза. Ясно, что для обеспечения подогрева сырья перед его подачей в [c.84]

Ранее указывалось, что уменьшение активности катализатора и тенденция к сажеобразованию понижаются в присутствии водорода в реакционной смеси. Отмечалось также, что температура на входе в установку риформирования может быть понижена, если водород подавать одновременно с паром и десуль-фурируемым сырьем. Из этого следует, что сочетание гидрогазификации и паровой конверсии в будущем могло бы стать основой прямой низкотемпературной конверсии лигроина. Прямая гидрогенизация термически неустойчивых углеводородов, т. е. взаимодействие перерабатываемого сырья и водорода, минуя промежуточные стадии разложения, вероятно, является одним из надежных методов борьбы с отложением углерода. [c.118]

Важнейшими для задач техники взрывобезопасности являются простейшие горючие системы, образованные элементами Н, С, О, N. Рассмотрим приближенные методы вычисления равновесной температуры горения таких систем для двух упрош,ающих условий отсутствия сажеобразования и заметной диссоциации компонентов смеси продуктов реакции. Последнее упрощение допустимо при атмосферном давлении до температур 2200—2300 К, что соответствует горючим смесям с малыми и умеренными скоростями пламени. Определение равновесного состава гетерогенных, т. е. содержащих сажу систем и смесей с лиссоциировинными компонентами, представ. яет собой более сложную задачу и здесь не рассматривается. [c.111]

Механизм действия противодымных присадок детально пока не выяснен, а имеющиеся данные весьма противоречивы. Д. В. Голотан [22] считает, что барий пре-пятствует дегидрагенизации молекул углеводородов и -тем самым снижает образование сажи, т. е. бариевые I присадки действуют на первой стадии этого процесса. Ряд авторов [19, 23] существенную роль в снижении сажеобразования при сгорании топлив отводит каталитическому действию ряда элементов, снижающих температуру сгорания углерода в воздухе. Известно, что свинец, медь, хром и некоторые другие метал так же как и барий, снижают температуру сгорания углерода другие же металлы, наоборот, несколько увеличивают сажеобразование. Опыты показывают, что натрий снижает температуру воспламенения углерода в воздухе на 248°, а барий — на 104°. Однако эффективность бария в снижении сажеобразования несравненно выше. [c.59]

При обычной технологической схеме, основанной на трубчатой юнверсии, это может быть достигнуто только за счет промежуточного охлаждения и конденсации влаги из продуктов юнверсии, ибо из-за сажеобразования невозможно осуществление в плотном слое процесса [c.129]

В одном из опытов производилась долговременная (свыше 200 ч) проверка работоспособности в режиме конверсии с соотношением пар газ от I до 2 и при давлении до 15 атм. При зтом никаких технологических осложненлй в связи с сажеобразованием не наблюдалось. [c.130]

Выход и качество сажп в значительной степени зависят от состава и структуры сырья, его однородности. При наличии в сажевом сырье асфальтеноподобных веществ система становится неустойчивой, что оказывает влияние на фазовые переходы и на процесс сажеобразования. [c.145]

При одинаковых условиях сажеобразования различные виды сырья имеют постоянные (но не одинаковые) значения коэффициента в1,1хода сажи, который зависит в значительной мере от степени ароматизованности сырья Коэффициент выхода сажи представляет собой количество углерода, получаемого из данного вида сырья, при стандартных условиях в отсутствие активных составляющих дымовых газов (СОг, НгО, Ог и др.). [c.146]

В практических условиях выход сажи всегда меньше коэффициента выхода сажи. Эта разница обусловлена взаимодействием молекул сырья и образовавшихся сажевых частиц с газифицирующими агентами, содержащимися в дымовых газах. В соответствии с этим выход сажи, наряду с качеством исходного сырья, контролируется параметрами газификации (температурой, количеством и составом дымовых газов, длительностью пребывания продуктов в зоне сажеобразования, степенью контактирования активных составляющих дымовых газов с сырьем и сажен и др.). При высоких значениях удельного расхода воздуха (более 7—8 м7кг сырья) образовавшийся углерод может полностью газифицироваться. [c.146]

При увеличении коэффициента аромати-зованнасти сырья повышается скорость сажеобразования и степень ее дисперсности этот коэффициент позволяет управлять удельной поверхностью получаемых саж. По Зуеву и Михайлову [48], для производства саж марок ПМ-15, ПМ-ЗОВ, ПМ-50 и ПМ-75 сырье не должно быть сильно ароматизован-ным (Ик ЭО), а для получения сажи ПМ-100 требуется сырье с И ие мспее 120 [48]. По-видимому, по мере увеличения коэффициента ароматизованности сырья и поверхностной его энергии доля формирующихся высокодисперсных частиц, из которых в дальнейшем образуется сажа с большей удельной геометрической поверхностью (5г), возрастает. Однако зависимость 5г от А является функцией условий газификации, где А может принимать значения от квадратной степени до степени менее единицы. [c.147]

К Электрокрекинг, предназначенный, главным образом, для получения ацетилена и лишь частично этилена и других олефинов, впервые подробно изучен и разработан советскими учеными, показавшими его большие практические возможности. Процессы крекинга в электрической дуге не получили широкого промышленного распространения, несмотря на то, что несколько установок были построены и испытаны давно. Так, для производства ацетилена в Германии на заводе в г. Хюлье во время второй мировой войны была сооружена промышленная установка электро-крекинга метана, работавшая при температуре 1600° С и весьма ограниченном времени реакции (10 с). Мощность установки составляла 200 т ацетилена в сутки. Получаемый газ содержал 13,3% по объему ацетилена, 46 — водорода, 8,9 — азота, 2,9 — окиси углерода, 27,8% — парафинов, а также диацетилен, метилацетилен и винилацети-лен. Позднее по результатам исследований, проведенных в Техасском университете, была построена другая установка электрокрекинга в тихом разряде мощностью 7500 т ацетилена в год. В конце пятидесятых годов в Румынии была сооружена установка электрокрекинга метана, на которой выполнено большое число экспериментов. Но из-за сильного сажеобразования эксплуатация этой полузаводской установки затруднена. [c.25]

Например, применение керамических горелок (горелок инфракрасного излучения), в которых сжигание высококалорийного топлива высокой степени очистки осуществляется внутри пористой керамики или в тончайшем газовом слое вблизи поверхности керамики. Целые панели из таких горелок могут заменять собой футеровку, являясь мощным излучателем, обеспечивающим интенсивную теплоотдачу на поверхность нагрева. Собственное излучение тонкого слоя газов в сторону поверхности нагрева незначительно. В данном случае, мы имеем дело с типичным предельным случаем косвенного направленного теплообмена, при котором весь теплообмен обеспечивается излучением кладки. В таких печах отвод газов осуществляется вблизи поверхности нагрева, т. е. в самой холодной части печи, что и обеспечивает высокое значение коэффициента исп.ользования топлива. Применение обычных беспламенных горелок с- керамическим туннелем и направлением продуктов сгорания тонким слоем на футеровку печи также позволяет организовать теплообмен, приближающийся к предельному случаю косвенного направленного теплообмена. В рассмотренных случаях, очевидно, преимущества имеют те виды топлива, которые не склонны в процессе сжигания к сажеобразованию, т. е. топлива, не содержащие в том или ином виде тяжелых углеводородов. [c.76]

Несовершенство смешения газа и воздуха в горне печи приводит к ненужному сажеобразованию и потерям сажи со шлаком, а также неблагоприятно сказы-вает1ся на тепл0В]0и работе зон А Б 1Слоя (см. рис. 46). [c.153]