Главная -> Словарь

Исследований окисления

В книге систематизированы и обобщены результаты многолетних отечественных и зарубежных исследований, направленных на разработку путей и методов термокаталитической переработки тяжелого нефтяного сырья. Показана целесообразность и перспективность использования для этих целей катализаторов оксидного типа. Предложен и подтвержден механизм, по которому протекает окислительная каталитическая конверсия углеводородов тяжелого нефтяного сырья, установлены закономерности образования и состав продуктов.

В последние годы за рубежом все больше внимания уделяется исследованию качества моторных масел на синтетической основе и разработке соответствующих образцов масел, предназначенных для использования на наземной технике в различных условиях эксплуатации. Это объясняется стремлением повысить работоспособность моторных масел в экстремальных условиях и тем самым добиться повышения эффективности использования наземной техники. Энергетический кризис, резкое увеличение цен на нефть способствовали интенсификации исследований, направленных на изыскание путей получения высококачественных моторных масел с вовлечением синтетических компонентов.

После завершения работ по каталитическому крекингу в кипящем слое катализатора под рук шодством В. С. Гутыри и И. С. Алиева выполнен еще один не менее важный цикл исследований, направленных на переработку вакуумных отгонов мгюутов, гудронов, крекинговых остатков и сырой нефти, с целью получении автомобильных бензинов, дизельных топлив и нефтехимического сырья. Был pi теп ряд проблем, связанных с разработкой термокаталитического и термокоптактного крекинга и пиролиза тяжелого нефтяного сырья. Основная трудность, возникающая при переработке тяжелого нефтя-

В работе представлен обзор методов математического описания равновесия жидкость-жидкость с применением уравнений для коэффициентов активности, основанных на локальных концентрациях, расчета равновесных составов фаз и экстракционных колонн. Сделано заключение, что описание равновесия уравнениями NRTL, Хейла обеспечивает достаточную для практических целей точность расчета экстракции. Цодтверждена практическая целесообразность применения итерационного метода расчета равновесия жидкость-жидкость с назначенными приближенными значениями коэффициентов распределения и процесса экстракции модифицированным релаксационным методом. Обсуждаются также задачи исследований, направленных на расширение практического использования рассмотренного подхода к моделированию процесса экстракции.

Научное и практическое значение исследований, направленных на выяснение химической природы наиболее высокомолекулярной части нефти, трудно переоценить. Эта часть нефти до настоящего времени остается все еще почти неисследованной. Известно лишь, что в ней сконцентрированы углеводороды наиболее сложного строения; молекулы их имеют гибридную структуру и отличаются большими размерами . Кроме того, в высокомолекулярной части нефти сосредоточено основное количество всех содержащихся в нефтях гетероорганических соединений молекулярного веса от 500 до 2000—3000 и выше. Это наиболее сложные из всех содержащихся в нефтях соединений, о свойствах, а тем более о химическом строении которых мы знаем еще очень мало.

В книге систематизированы и обобщены результаты многолетних отечественных и зарубежных исследований, направленных на разработку путей и метилов термокаталитической переработки тяжелого нефтяного сырья. Показана целесообразность и перспективность использования для этих целей катализаторов оксидного типа. Предложен и подтвержден механизм, по которому протекает окислительная каталитическая конверсия углеводородов тяжелого нефтяного сырья, установлены закономерности образования и состав продуктов.

Безотказная и долговечная работа топливной аппаратуры дизелей во многом зависит от ее зашиты от абразивных частиц загрязнений, содержащихся в топливе. Это вызвало значительное количество исследований, направленных как на разработку конструкций топливных фильтров дизелей и новых фильтровальных материалов, так и на выявление закономерностей абразивного изнашивания плунжерных пар.

Научное и практическое значение исследований, направленных на выяснение химической природы наиболее высокомолекулярной части нефти, трудно переоценить. Эта часть нефти до настоящего времени остается все еще почти неисследованной областью. Известно лишь, что в ней сконцентрированы углеводороды наиболее сложного строения, молекулы которых имеют гибридную структуру и большие размеры: , а также большая часть всех содержащихся в нефтях гетероорганических соединений молекулярного веса от 500 до 2000—3000 и выше. Это наиболее сложные из всех содержащихся в нефтях соединений, о свойствах, а тем более о химическом строении которых мы еще очень мало знаем. Исследования, проведенные в последние годы в нашей лаборатории, показали, что между высокомолекулярными ароматическими углеводородами и высокомолекулярными гетерооргапическими соединениями нефтей существует генетическая связь, благодаря чему удается экспериментально осуществить их взаимные превращения. Это имеет очень важное значение для решения практического вопроса о выборе наиболее рациональных направлений использования высокомолекулярной части нефти в заводских масштабах, а также для понимания геохимической истории нефти. Проблема эта приобретает особую актуальность в силу двух причин. Во-первых, потому что доля высокосернистых, тяжелых смолистых нефтей в мировом балансе добычи нефти непрерывно повышается и составляет в настоящее время 35—37%. Нефти этого типа получаются на многих наиболее продуктивных месторождениях, открытых в последние годы .

химических исследований, направленных на выявление ос-

В связи с этим проведение исследований, направленных на изучение возможности использования микроволнового излучения для интенсификации реакций, приводящих к циклическим ацеталям и эфирам, является актуальной задачей.

Во второй главе приводятся результаты исследований, направленных на повышение безотказности резин в уплотнительных узлах оборудования. Выполнен поиск типа каучука с оптимальным сочетанием показателей. Изучена возможность использования бутадиен-стирольного, бутадиен-нитрильного, уретанового, акрилатного, фтор - силоксанового, этиленпропиленового и фтористого каучуков. С использованием квалиметрического метода оценки выбран тип каучука в качестве базового компонента резиновых смесей для изготовления уплотнений, наиболее полно отвечающего условиям эксплуатации.

В табл. 2.4 приведены результаты исследований окисления углеводородов различного строения в капельном состоянии. Скорость окисления капель углеводородов колеблется в пределах от 0,6 до 3,7 моль/. Скорость окисления жидких углеводородов в большом объеме жидкой фазы при температуре топлива 100—150°С не превышает Ы0~3 моль/. В капельном состоянии углеводороды окисляются с аномально высокой скоростью, на несколько порядков превышающей скорость окисления углеводородов в большом объеме жидкой фазы. Очевидно, в капле создаются особо благоприятные условия для перехода молекул в возбужденное состояние.

Скорость выгорания кокса зависит от его свойств, которые, в свою очередь, определяются качеством перерабатываемого сырья и условиями его переработки. Основная горючая составляющая кокса — углерод. Кроме того, в коксовых отложениях содержится остаточный водород, масса которого может составлять от десятых долей до нескольких процентов относительно массы кокса. Для всех случаев процесс регенерации характеризуется преимущественным выгоранием во-дородсодержащих компонентов, т. е. чем богаче кокс водородом, тем быстрее он выгорает при регенерации и тем короче фаза регенерации . Преимущественное выгорание водорода, по-видимому, связано с его неравномерным распределением в объеме коксовых частиц, которое создается в процессе их формирования . Если образование коксовых отложений протекает в среде, содержащей серу, то последняя также частично переходит в кокс. Закономерности выжига коксовых отложений сложного состава, в частности серосодержащих, изучены пока недостаточно. Результаты исследований окисления коксовых отложений на поверхности катализаторов гидроочистки показали, что сера выгорает быстрее, чем углерод , однако остается непонятным, выгорает сера, входящая в состав коксовых отложений, или происходит окисление сульфида металла катализатора .

Факторами, определяющими характеристики процесса , для каждого выбранного катализатора являются условия его реализации . Первым этапом исследований являлось проведение серии экспериментов по изучению влияния перечисленных факторов на поведение катализатора при повышенном содержании сероводорода в исходной газовой смеси. Объектами исследований были у - оксид алюминия и нанесенный на у - оксид алюминия магнийхромоксидный катализатор, успешно зарекомендовавший себя в промышленных процессах окислительного катализа . На рис.4.11 приведены результаты сравнительных исследований окисления сероводорода на алюмо-оксидном и магнийхромовом катализаторах. Видно, что катализатор на основе оксида алюминия не обеспечивает высоких показателей процесса окисления сероводорода: выход серы не превышает 60% во всем диапазоне исследуемых температур.

ТАБЛИЦА 58. УГЛИ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ОКИСЛЕНИЯ НА НАПОЛЬНОМ СКЛАДЕ

Скорость выгорания кокса зависит от его свойств, которые, в свою очередь, определяются качеством перерабатываемого сырья и условиями его переработки. Основная горючая составляющая кокса — углерод. Кроме того, в коксовых отложениях содержится остаточный водород, масса которого может составлять от десятых долей до нескольких процентов относительно массы кокса. Для всех случаев процесс регенерации характеризуется преимущественным выгоранием во-дородсодержащих компонентов, т. е. чем богаче кокс водородом, тем быстрее он выгорает при регенерации и тем короче фаза регенерации . Преимущественное выгорание водорода, по-видимому, связано с его неравномерным распределением в объеме коксовых частиц, которое создается в процессе их формирования . Если образование коксовых отложений протекает в среде, содержащей серу, то последняя также частично переходит в кокс. Закономерности выжига коксовых отложений сложного состава, в частности серосодержащих, изучены пока недостаточно. Результаты исследований окисления коксовых отложений на поверхности катализаторов гидроочистки показали, что сера выгорает быстрее, чем углерод , однако остается непонятным, выгорает сера, входящая в состав коксовых отложений, или происходит окисление сульфида металла катализатора .

Факторами, определяющими характеристики процесса , для каждого выбранного катализатора являются условия его реализации . Первым этапом исследований являлось проведение серии экспериментов по изучению влияния перечисленных факторов на поведение катализатора при повышенном содержании сероводорода в исходной газовой смеси. Объектами исследований были у - оксид алюминия и нанесенный на у - оксид алюминия магнийхромоксидный катализатор, успешно зарекомендовавший себя в промышленных процессах, окислительного катализа , На рис.4.11 приведены результаты сравнительных исследований окисления сероводорода на алюмо-о-сидном i магниЧ"ромовом YO .""i юторн/ vifir'c ''о магал'13 vow u го«зза1елек ico Огсиспенчя .егс,.»_