Главная -> Словарь

Процессов разложения

За последнее время изменилось и отношение к процессам перегонки и ректификации. Если до 70-х годов основное внимание исследователи обращали на изучение гидродинамики и массопере-дачи в ректификационных аппаратах с целью повышения их производительности, то на сегодня главными задачами практики и научных исследований стали принципиальные вопросы технологии — проблема синтеза технологических схем с определением оптимальных параметров процессов разделения, обеспечивающих повышение глубины отбора целевых компонентов, улучшение качества продуктов и снижение энергетических затрат на разделение.

Для синтеза и анализа оптимальных схем разделения требуется разработка специальных методов и алгоритмов моделирования химико-технологических систем на ЭВМ, а также осмысливание и обобщение опыта применения процессов перегонки и ректификации, рассмотрение результатов синтеза и анализа типовых процессов разделения.

На практике постепенная перегонка реализуется обычно как периодический процесс, а однократная и многократная перегонки — в виде непрерывных процессов разделения.

В начальный период развития нефтяной промышленности разделение нефти на фракции осуществлялось простой перегонкой и главным образом в кубах периодического действия. В последующем для повышения четкости разделения нефти стали применять дефлегмацию паров, в связи с переработкой больших объемов нефти перешли на использование непрерывных процессов разделения. В настоящее время разделение нефти на фракции осуществляется только однократной перегонкой и ректификацией. Перегонку с постепенным испарением, осложненную дефлегмацией, и периодическую ректификацию применяют лишь в лабораторной практике.

Для оценки степени влияния технологических параметров разделения на термическую стабильность нефтяных фракций при изучении процессов разделения, в работе рекомендуется метод, в соответствии с которым термическая стабиль- д. ность определяется по относительному при росту содержания непредельных углеводо родов в продуктах разделения по сравнению с сырьем. В частности, с помощью 1 ю указанного метода удалось установить, что степень деструкции парафинов при ректификации фракций дизельного топлива 200—320 °С повышается с уменьшением 1-Ю' кратности циркуляции «горячей струи» и с увеличением температуры ее нагрева.

В работе рассмотрен метод и алгоритм синтеза технологических схем разделения азеотропных смесей с произвольным числом продуктов и процессов разделения. Синтез проводят в два этапа. На первом этапе формируют возможные продуктовые группы . Формирование проводят исключением тех разделительных процессов, которые не обеспечивают получения заданного ряда продуктов, а также заведомо неэкономичных процессов. Для «отбраковки» неэкономичных вариантов разделения используют эвристические правила. На втором этапе осуществляют непосредственный синтез оптимальной схемы методом динамического программирования с использованием ранее найденных вариантов продуктовых групп и разделительных процессов.

В то же время сравнительно низкие требования к четкости разделения дистиллятных фракций обусловливают возможность и целесообразность использования сложных ректификационных систем, характеризующихся сравнительно невысокой разделительной способностью, но и высокой термодинамической эффективностью, необходимой для таких энергоемких процессов разделения как первичная перегонка нефти и мазута.

Развитую систему теплообмена имеют установки ректификации углеводородных газов, особенно при использовании низкотемпературных процессов разделения. В качестве примера на рис. VI-6 приведена схема теплообмена установки низ.котемператур

заставляет учитывать частные аспекты термодинамики, механизма и кинетики реакций- с другой стороны, температуры, при которых эта реакция протекает интенсивно, определяют целый ряд технологических особенностей, отличающих этот процесс от процессов разложения

Суть этой гипотезы состоит в том, что под влиянием высокой температуры в недрах минеральные угли могут перегоняться, подобно тому как они перегоняются в ретортах и кубах в условиях лабораторной или заводской практики, и давать продукты перегонки, напоминающие по своему характеру нефть. Высокая температура, необходимая для процесса, могла получиться, во-первых, вследствие глубокого залегания углей в земной коре, где можно предполагать наличие подземного жара, во-вторых, вследствие химических процессов разложения пиритов и т. д. Перегонка может совершаться даже в присутствии перегретого пара.

При температуре же 610° С и атмосферном давлении пропен превращается на 61 % в жидкость и на 39% в газообразные продукты разложения . При дальнейшем повышении .температуры относительное значение процессов разложения продолжает усиливаться. Так, при 688° С газообразных продуктов разложения пропена. образовалось уже 47%, а при 726° С 49%.

При смешении остатков смесь приобретает свойства составляющих компонентов: четко прослеживаются три пика - два экзотермических не обнаружено. Это Несколько неожиданно, если учесть существенное вишние скорости нагрева на соотношение процессов разложения и сммтеэа и соответственно на другие свойства коксов.

Количество образующейся смолы при повышении конечной температуры кокса до 1085 °С достигает максимума , а затем начинает уменьшаться за счет вторичных процессов разложения ее компонентов. Это отражается на плотности смолы, которая непрерывно возрастает, и фракционном составе. Последний характеризуется уменьшением количества легких фракций и повышением доли пека. В смоле увеличивается содержание нафталина при некотором сокращении количества его гомологов, а также фенолов.

тенсификации процессов гидрирования. Это может быть достигнуто путем использования более высокого давления в системе, благодаря чему реакции гидрирования, идущие с выделением тепла, будут преобладать над реакциями разложения, протекающими с поглощением тепла. В этом случае при работе в области более высоких температур для предотвращения реакций распада необходимо увеличивать используемое давление. При преобладании процессов разложения над реакциями гидрирования как в жидкой, так и в газовой фазах наблюдается возрастание выхода газа, а полученный в газовой фазе бензин обогащается цикланами и ароматическими соединениями.

Таким образом, скорость коксообразования увеличивается приблизительно в шесть раз с повышением температуры на 25° G или в два раза с повышением температуры на 10° G, т. е. зависимость между уве^ личением скорости образования кокса и повышением температуры приблизительно такая же, как и для процессов разложения в крекинге: при 400° С.

Термодинамические исследования процессов разложения метана, этана, пропана, бутана, пентана, а также этилена, пропилена, бутилена и 1-яентена до ацетилена и его гомологов в литературе освещены недостаточно .

При термической деструкции протекают различные химические реакции, сопровождающиеся физико-химическими процессами и физическими явлениями Основной особенностью химических реакций термической деструкции углей является сочетание в них необратимых процессов разложения и синтеза, т е распада и уплотнения веществ органической массы углей с образованием новых продуктов

В бензинах парофазного крэкинга, благодаря тому, что реакция крэкинга протекает при более высоких температурах, что вызывает увеличение скорости процессов разложения, и меньших давлениях, способствующих процессам конденсации олефинов, наблюдается резкое увеличение олефинов и ароматиков, при одновременном снижении содержания парафиновых углеводородов.

можно ожидать процессов разложения' углеводородов, тем лучше будет качество дестиллата. Успешность очистки во многом зависит от качества дестиллата, от того насколько слабо углеводороды подвергались разложению в процессе перегонки. Поэтому, при перегонке сырья в высоковакуумных трубчатках, мы получаем дест ил-латы по качеству лучшие, требующие меньшей затраты реагентов, чем в результате перегонки в обычных кубовых батареях.