Главная -> Словарь

Превращений протекающих

Для объяснения наблюдаемых эффектов была построена математическая модель, основанная на принципах механики многофазных сред и- описывающая гидродинамические процессы с учетом физико-химических превращений, происходящих в райзере лифт-реактора каталитического крекинга при подаче восстанавливающего агента . Результаты численного решения показывают , что существующий и реальных условиях характер течения'в райзере реактора не обеспечивает необходимое перемешивание подаваемого топливного газа с катализатором над областью ввода катализатора в райзер. Это приводит, согласно полученным

Для расчета реакторов каталитического риформинга можно воспользоваться методикой и порядком расчета, предложенным в работе . В результате химических превращений, происходящих по мере прохождения газосырьевого потока через слой катализатора, его плотность, вязкость, линейная скорость и другие параметры изменяются, поэтому при гидродинамических расчетах аппарата следует пользоваться усредненными значениями этих величин или их функциональными зависимостями.

Залозецкий2 показал, что кристаллическая форма парафина находится и в аморфном озокерите. Для объяснения превращений, происходящих при получении парафина, он предположил, что следует различать два вида парафинов:

Наличие в нефтяных системах структурных фазовых переходов является надежно установленным фактом. Несмотря на возрастающее число публикаций по этой теме , механизмы фазовых превращений, происходящих при термической переработке НДС, изучены недостаточно. Поэтому с точки зрения рационального использования сырья и выбора оптимальных технологических режимов необходимо детально исследовать динамику эволюции надмолекулярных структур НДС в широком интервале варьирования технологических параметров.

Для правильного понимания и оценки глубины и направления химических превращений, происходящих в процессе перехода смол в асфальтены, необходимо было смолы разделить на фракции близкого химического состава. Методика такого разделения смол должна была гарантировать химическую неизменность содержащихся в сырых нефтях смол и давать надежные, хорошо воспроизводимые результаты. Наиболее удовлетворительные данные были получены с помощью метода вытеснительной хроматографии на силикагеле с применением набора растворителей для' последовательного вытеснения различных фракций смол. Этот метод предложен Черножуковым и Тилюпо . Детально были исследованы природные смолы, выделенные из индивидуальных сырых нефтей различной химической природы. В качестве адсорбента применялся крупнопористый активированный силикагель определенной степени дробления. Адсорбированные на силикагеле смолы вытеснялись последовательным применением четырех-хлористого углерода, бензола, спирто-бензольной смеси

В результате процессов получения нефтяного углерода и дальнейших термодеструктивных процессов 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, при 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 при данном режиме для каждого вида остатка устанавливается равновесие /, определяющее в конечном счете выход и качество различных нефтяных углеродов .

В ходе процесса облагораживания нефтяной углерод проходит через метастабильные состояния, стремясь к достижению равновесия. Исследованию условий, при которых углеродистые материалы могут переходить самопроизвольно из одного состояния в другое, посвящены работы . В отличие от индивидуальных углеводородов изобарно-изотермный потенциал в процессе облагораживания разновидностей угле-родов изменяется по сложной зависимости из-за структурных превращений, происходящих в их массе при деструкции.

Представляет интерес выяснить изменения изобарно-изотерми-ческих потенциалов ДС углеродистого материала в процессе графитации с учетом структурных превращений, происходящих в массе кокса, и сопоставить их с теми же показателями для графита, полученного из этого же кокса, в котором структурные изменения уже произошли. На рис. 57 . Зависимость АС для прокаленного нефтяного кокса от температуры имеет сложный вид, обусловленный структурными изменениями, происходящими в массе кокса в процессе его нагревания. Анализируя кривую 4, представляющую собой температур-

В результате процесса коксования нефтяных остатков и дальнейших термодеструктивных процессов в коксе концентрируются углерод, сернистые, азотистые, кислородные и ме-таллоорганические 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 массе кокса.

Для объяснения наблюдаемых эффектов была построена математическая модель, основанная на принципах механики многофазных сред и описывающая гидродинамические процессы с учетом физико-химических превращений, происходящих в райзере лифт-реактора каталитического крекинга при подаче восстанавливающего агента . Результаты численного решения показывают , что существующий в реальных условиях характер течения в райзере реактора не обеспечивает необходимое перемешивание подаваемого топливного газа с катализатором над областью ввода катализатора в райзер. Это приводит, согласно полученным

Учет химических превращений, происходящих при каталитическом крекинге, сложен и требует знания углеводородного состава исходных и конечных продуктов.

Выходы продуктов крекинга зависят также от химического и фракционного состава сырья. Несмотря на довольно большое число опубликованных материальных балансов по каталитическому крекингу прямогонных керосино-соляровых дистиллятов в системах с циркулирующим катализатором, вопрос о влиянии химического состава сложного, многокомпонентного сырья на выходы и качества продуктов крекинга все еще не уточнен. Ясность в данный вопрос может быть, по-видимому, внесена только после более детального изучения химического состава сырья и разнообразных превращений, протекающих при. термо-каталитических процессах. Требуется также усовершенствовать методы классификации сырья. Поэтому ниже приведены только отдельные выводы по рассматриваемому вопросу.

В настоящее время получило развитие количественное описание механизма моющего действия масел с присадками, причем в двух аспектах. Первый описывает специфику превращений, протекающих на нагретой металлической поверхности в граничном слое с участием молекул моюще-диспергирующих присадок и кислорода, растворенного в масле; второй оценивает особенности взаимодействия между уже образовавшимися отложениями и молекулами моющей присадки.

Анализ литературных и собственных экспериментальных данных, приведенный в предыдущих главах, показывает, что в основе превращений, протекающих с тяжелым нефтяным сырьем на катализаторах, содержащих оксиды металлов переменной валентности, к которым относится и железо-окисный катализатор, лежит тсрмоокислнтельная конверсия углеводородов сырья по механизму "карбоксилатного" комплекса. Образование и окисление коксовых отложений, как и других продуктов окислительной каталитической конверсии, происходит в соответствии с закономерностями, обусловленными особенностями механизма действия катализаторов, содержащих оксиды металлов переменной валентности, и особенностями состава и свойств тяжелого нефтяного сырья. Некоторые закономерности накопления и окисления коксовых отложений рассмотрены ранее , более подробно этот вопрос рассматривается в следующем разделе.

Кроме термических превращений, протекающих при высокой температуре и сопровождающихся глубоким расщеплением и конденсацией, все реакции гидрирования и дегидрирования являются каталитическими. Применение катализаторов позволяет достигнуть высокой скорости процессов при сравнительно низкой температуре, когда еще не получают значительного развития нежелательные побочные реакции. Ввиду обратимости реакций дегидрирования-гидрирования и способности любых катализаторов одинаково ускорять как прямой, так и обратный процесс, обе эти реакции в принципе катализируются одними и теми же веществами. Их можно разделить на три главные группы:

Вторичные реакции—это в основном превращения типа" конденсации и полимеризации . В результате последовательных процессов конденсации, полимеризации и ароматизации на стенках реактора образуются и частично осаждаются богатые углеродом соединения с содержанием углерода 99,0—99,7% . Как в ходе первичных, так и при вторичных превращениях, протекают реакции дегидрирования. \""Все превращения при пиролизе имеют свободно-радикальный характер н цепнЪй механизма» Однако результат указанных превращений упрощенно можно выразить с помощью стехиометрических уравнений. Ниже в качестве примера v приведены уравнения превращений, протекающих при пиролизе «-гексана и циклогексана.

Несколько упрощенная схема основных химических превращений, протекающих при синтезе ДМД, показана ниже:

Анализ литературных и собственных экспериментальных данных, приведенный в предыдущих главах, показывает, что в основе превращений, протекающих с тяжелым нефтяным сырьем на катализаторах, содержащих оксиды металлов переменной валентности, к которым относится и железо-окпснын катализатор, лежит тсрмоокислительная конверсия углеводородов сырья по механизму "карбоксилатного" комплекса. Образование и окисление коксовых отложений, как и других продуктов окислительной каталитическом конверсии, происходит в соответствии с закономерностями, обусловленными особенностями механизма действия катализаторов, содержащих оксиды металлов переменной валентности, и особенностями состава и свойств тяжелого нефтяного сырья. Некоторые закономерности накопления и окисления коксовых отложений рассмотрены ранее .

и 3C+F~). Следует помнить, что хотя анион играет важную, правда несколько меньшую, чем карбоний-ион, роль в протекании реакции, часто удобнее при написании уравнений для превращений, протекающих с участием карбр-пий-ионов, рассматривать только изменения, претерпеваемые катионом, не отражая превращение отрицательного иона. Кроме того, удобно изображать карбоний-ион в его классической форме, т. е. как углеродный атом с недостающими электронами, содержащий лишь шесть электронов в валентной • оболочке; стремление дополнить эту оболочку до октета и является движущей силой реакции. Хотя такие классические представления вполне удовлетворительны' для целей данной статьи, следует отметить, что более наглядное стереохими-ческое представление для некоторых реакций дают мостиковые структуры, предложенные недавно для карбоний-ионов. Тем не менее в данной главе будут рассматриваться карбоний-ионы в их классическом изображении.

Это обстоятельство -создает значительные удобства при исследовании механизма превращений, протекающих с участием карбоний-ионов. Если асимметричный углерод превращается в карбоний-ион, то вследствие плоскостного строения иона асимметричность утрачивается. Следовательно, рацемизация оптически активного углеводорода при реакциях, протекающих по механизму карбоний-иона, указывает на то, что асимметричный углерод в какой-то момент во время реакции имел положительный заряд. Кроме того, ценные сведения относительно механизма реакции часто удается получить на основании кинетики рацемизации.

2. Выявлено три возможных механизма появления фуллеренов в структуре железо-углеродистых сплавов: переход фуллеренов в расплав из фуллеренсодер-жащей шихты в ходе металлургических процессов получения сплавов; образование фуллеренов при первичной кристаллизации, а также в результате структурных и фазовых превращений, протекающих при термических воздействиях. Впервые экспериментально обнаружено наличие фуллеренов в каменноугольном коксе и колошниковой пыли.