Главная -> Словарь

Неизменном состоянии

Увеличение давления до уровня, превышающего давление начала конденсации, при неизменной температуре реакции способствует образованию жидкой фазы. Наличие жидкой фазы влияет на скорость диффузии. Скорость диффузии водорода через жидкие углеводороды мала,, активные центры катализатора в заполненных жидкостью порах практически не участвуют в реакции. Суммарная скорость превращения смешаннофазной системы определяется надичие^с водорода на поверхности катализатора. Следовательно, в реакторе должны быть созданы условия, ведущие к уменьшению толщины жидкостной пленки.

Ввиду неверности коэфициеита 2.25 для 100 см3 вытекающего масла, мною были поставлены опыты с целью найти верные коэфициенты. Наблюдалась скорость истечения 50, 75, 100, 125, 150, 175 и 200 г.и3 масла в колбы, градуированные на вливание, при 20°. Опыт был проведен при неизменной температуре масла в 17,8° — 17,7°. Время истечения 200 см3 в среднем из 8 определений оказалось 470 сек., для 50 см3 в среднем из 6 определе-

По хроматограмме определяют состав смеси. Каждый отдельный компонент смеси имеет свое строго определенное время выхода из колонки при неизменной температуре колонки и постоянной скорости подачи газа-носителя в колонку. В связи с этим, зная время каждого компонента из колонки, можно определить качественный состав неизвестной смеси по местоположению отдельных пиков на хроматограмме.

Анализ этого уравнения показывает, что при неизменном значении QJ , что соответствует неизменной температуре to сырья, поступающего в ректификационную колонну, значение QB и Qt могут изменяться только на одну и ту же величину, т. е. насколько изменится количество тепла, отнимаемого на верху колонны, настолько же должно измениться количество тепла, подводимого в низ колонны.

При повышении давления и неизменной температуре энтальпия жидкости возрастает- Зависимость энтальпии жидкости от приведенных величин показана на рис. 1-55.

Стабилизация режима в верхней части колонны обеспечивается постоянством потока флегмы; для этого необходимо поддерживать постоянной подачу орошения при неизменной температуре. При изменении температуры орошения количество флегмы будет меняться в зависимости от изменения разности энтальпий паров и жидкости. На рис. 3.18 показана температурная зависимость коэффициента перевода количества орошения в количество флегмы. Эта зависимость рассчитана для дистиллята следующего состава : этилбензол 20—25, га-ксилол 20—23, .м-ксилол 40—50, о-ксилол 3— 8. Так, при изменении температуры орошения со 100 до 110 °С коли-

Для выделения из смеси о-ксилола и особенно этилбензола требуется сверхчеткая ректификация; снксилол можно выделять также азеотропной и экстрактивной перегонкой. Выделение п-ксило-ла основано на разнице в температуре его плавления; его обычно выделяют кристаллизацией. При выделении n-ксилола из сырых ксилолов отбор от потенциала не превышает 55%. Понижение остаточного содержания о-ксилола в смеси при неизменной температуре кристаллизации приводит к увеличению его.отбора от потенциала; так, при отборе 70% снксилола и кристаллизации при минус 68— минус 70 °С мож1но увеличить отбор «-ксилола до 65%. При дальнейшем углублении отбора о-ксилола можно повысить отбор п-ксилола при той же температуре кристаллизации. Расчеты показывают, что для отделения 98% о-ксилола от других компонентов достаточно в колонне иметь 150 тарелок. Отделение 99% этилбензола является более сложной задачей — для этого требуется колонна с 350 тарелками.

го газа и экономическими соображениями. Вместе с тем надо иметь в виду, что увеличение давления до уровня, превышающего давление начала' конденсации, при неизменной температуре реакции способствует образованию жидкой фазы. Скорость же диффузии водорода через жидкие углеводороды мала, активные центры катализатора в заполненных жидкостью порах практически не участвуют в реакции. Следовательно, в реакторе должны быть созданы условия для уменьшения толщины жидкостной пленки.

компонентов очищаемого сырья, что приводит к ухудшению качества очищенного продукта. Выход и качество рафината зависят также от кратности растворителя к сырью. Для одного и того же вида сырья и при неизменной температуре очистки с увеличением кратности растворителя к сырью снижается выход рафината и повышается его качество, что видно из следующих данных:

Р! — плотность газа при тех же условиях в кг(((м3. При изотермическом сжатии идеального газа энтальпия i=t/ + pu является постоянной величиной, так как при неизменной температуре Т внутренняя энергия U и произведение pv газа остаются постоянными. Следовательно, h — h, и уравнение будет иметь вид:

при неизменной температуре нагрева и, таким образом, сохранении подводимого количества теплоты приведет к повышению выхода паровой фазы.

В торфяных болотах также находится некоторое количество растительных восков. Органические вещества растительных остатков в торфяных болотах подвергаются непрерывным изменениям под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов. Установлено, что воски не подвергаются этим процессам и сохраняют состав и свойства. Еще более убедительным доказательством устойчивости восков является то, что они в совершенно неизменном состоянии встречаются в составе различных бурых углей.

При экстрагировании углей бензолом в автоклаве при 250— 270 °С и давлении около 5,4 МПа извлекаются так называемые битумы В, выход которых значительно выше выхода битумов А. Повышение выхода битумов можно объяснить прежде всего процессами термической деструкции. Под действием температуры сапропелитовые и липтобиолитовые компоненты углей превращаются в более простые продукты, уже способные растворяться в бензоле. Очень возможно при подобном нагревании углей в автоклаве образование растворимых веществ и из гуминовых составных частей угля. Поэтому многие углехимики считают, что веществами, входящими в неизменном состоянии в состав твердых горючих ископаемых, могут быть только битумы А. Мягкие условия извлечения не могут влиять на химическое изменение их природы. Битумы В, экстрагируемые при высоких температурах , являются главным образом продуктами термической деструкции наименее устойчивых органических соединений, о чем свидетельствует значительно больший выход битумов В по сравнению с битумом А.

Правильная оценка роли отдельных составляющих нефтей в процессе образования смол и асфальтенов при высоких температурах требовала исследования высокотемпературных процессов превращения нефтепродуктов, содержащих основные компоненты в неизменном состоянии и в широком спектре их количественных соотношений. С этой целью отбензиненная ромашкинская нефть разделялась на концентраты с различным содержанием углеводородных и неуглеводородных компонентов. Для разделения был использован предложенный М. А. Капелюшниковым метод так называемой ретроградной конденсации, или холодной перегонки . В качестве растворителей были использованы углеводородные газы под давлением, и все компоненты нефти, кроме асфальтенов, удалось перевести при сравнительно низких температурах в надкритическое состояние. Затем при ступенчатом снижении давления в системе осуществляется фракционирование, которое идет в обратном, по сравнению с горячей перегонкой, порядке — сначала выделяются наиболее высокомолекулярные компоненты, затем средние и т. д. Были получены образцы широкого фракционного состава и не менее широкого компонентного состава: образец 1 содержал 94,8% углеводородов и 5,2% смол; образец 2— 72,4% углеводородов, 25,6% смол и 2,0% асфальтенов, образец 3— 38,7% углеводородов, 47,0 % смол и 14,3 % асфальтенов.

Научное завещание великих корифеев русской науки Д. И. Менделеева и В. И. Вернадского двадцатому веку в исследовании и химической переработке нефти совпадает с основной технической тенденцией в развитии химической и нефтехимической промышленности в Советском Союзе — полная и безостаточная переработка и использование химического сырья в замкнутом технологическом цикле. Отсюда следует логический вывод, что наряду с решением одной из важнейших народнохозяйственных проблем современности — глубокой переработкой тяжелых нефтяных остатков, надо разрабатывать научные основы комплексной безостаточной химической переработки нефти, базирующейся на прочном фундаменте детальных исследований элементного состава, химического строения и химических реакций всех входящих в состав нефти химических компонентов в их неизменном состоянии.

Прошедшее с тех пор 'время внесло, конечно, весьма существенные изменения в общую картину состояния проблемы. Сильно увеличилось число исследований в области высокомолекулярных соединений нефти и расширилась их география. Значительно расширился набор экспериментальных методов разделения этих веществ на основные компоненты и анализа их элементного состава и химического строения. Унифицированы и стандартизованы методики, аппаратура и материалы, применяемые при исследовании высокомолекулярных компонентов нефти, что делает результаты более надежными, воспроизводимыми и сопоставимыми. Накоплен большой экспериментальный аналитический материал по свойствам и элементному составу неуглеводородных -Компонентов и высокомолекулярных углеводородов нефти, что позволяет сделать некоторые обобщения по элементному составу этих составляющих компонентов нефти. К сожалению, имеются серьезные расхождения по содержанию в неуглеводородных компонентах нефти такого важного элемента, как кислород, который обычно определяют по разности. Противоречия имеются и в данных по содержанию металлов . По-прежнему объектами исследования чаще всего служат высокомолекулярные соединения тяжелых нефтяных остатков, т. е. продукты, подвергавшиеся длительному высокотемпературному воздействию в процессах переработки и, следовательно, претерпевшие более или менее глубокие химические изменения. Особенно сильным изменениям нодвергается неуглеводородная, т. е. смолисто-асфальтеновая, часть. Соединения же эти в неизменном состоянии, выделяемые из сырых нефтей и природных асфальтов в условиях, исключающих их химические изменения, изучены значительно слабее. Экспериментальных данных, позволяющих надежно и с достаточной полнотой оценить характер химических превращений высокомолекулярных компонентов нефтей в процессах высокотем-

Для высокомолекулярных углеводородов, выделенных в неизменном состоянии из сырой нефти и из тяжелых остатков перегонки ее, значительно меньше различие в составе и свойствах, чем для неуглеводородных смолисто-асфальтеновых веществ, хотя некоторые химические изменения претерпевают и углеводороды при длительном нагревании их уже при температуре 300— 350° С. Эти изменения бывают тем больше, чем выше содержание в нефтепродуктах смолисто-асфальтеновых веществ.

Во всех случаях суммарное содержание серы в гидрогенизатах соответствовало содержанию ее в навеске дибензтиофена в исходной смеси. Для доказательства, что носителем остаточной серы в гидрогенизатах искусственных смесей сераорганических соединений является дибензтиофен, он был выделен из раствора гидрогенпзата хроматографированием на силикагеле. При этом было получено кристаллическое вещество, которое после перекристаллизации из спирта образовало игольчатые кристаллы, имевшие температуру плавления 98—98,5° С. Препарат дибензтиофена, взятый для приготовления исходной смеси, плавился при 98—99° С. Таким образом, методом избирательного каталитического гидрирования смесей сульфидов и дибензтиофена удается полностью осуществить гидрогенолиз сульфидов; дибензтиофен же остается в неизменном состоянии.

При подаче в колонну жидкости, недогретой до температуры начала кипения , весь поток сырья смешивается в секции питания с потоком флегмы gr,, стекающей с верхней тарелки концентрационной части колонны. На верхней тарелке отгонной части колонны сырьевой поток должен нагреваться до более высокой температуры за счет конденсации части паров, поступающих на эту тарелку. При этом весь поток паров, покидающий верхнюю тарелку отгонной части колонны, поступает в концентрационную часть колонны в неизменном состоянии, т.е.

Если сырье поступает в колонну при температуре начала кипения, т.е. только в жидкой фазе , то, как и в предыдущем случае, весь паровой поток из отгонной части колонны будет поступать в концентрационную часть колонны в неизменном состоянии. Однако вследствие более высокой температуры нагрева сырья степень конденсации паров на верхней тарелке отгонной части колонны будет меньше.

Адсорбция. Метод адсорбции-десорбции в последние 15—20 лет стал наряду с ректификацией доминирующим приемом при исследовании состава нефти и ее отдельных узких и широких фракций. Сущность метода заключается в том, что отдельные компоненты смеси могут избирательно последовательно и с различной энергией сорбироваться на том или ином сорбенте и таким путем отделяться от общей смеси. В дальнейшем при десорбции эти компоненты выделяются в неизменном состоянии в виде отдельных фракций и могут исследоваться раздельно. Очевидно, что десорбция происходит в порядке, обратном адсорбции. Легче всего удаляются с поверхности адсорбента компоненты, обладающие наименьшей адсорбционной способностью. Современные адсорбционные приемы исследования и разделения базируются на

При постоянстве температуры, состава и расхода нагреваемого 'продукта и при неизменном состоянии змеевика печи температура продукта на выходе из печи будет постоянной. Однако эти параметры могут изменяться, а следовательно, будет меняться и температура продукта на выходе. Чтобы стабилизировать температуру продукта, на выходе его из печи установлен регулятор 8, соединенный с термопарой 5, который при изменении температуры меняет задание регулятору 2 и, следовательно, изменяет в допу-