Главная -> Словарь

Термической стабилизации

Существует понятие термической стабильности , т. е. способности топлива сохранять свои первоначальные свойства при воздействии на него высоких температур. В отличие от этого способность топлива сохранять свои первоначальные свойства при трении в его среде металлов можно назвать контактно-термической стабильностью.

Таким образом, топливо должно обладать не только хорошими противоизносными свойствами, но и хорошей контактно-термической стабильностью. Контактно-термическая стабильность определяется на тех же установках, на которых оцениваются противоиз-носные свойства топлива . После определенного режима трения топливо из камеры сливается и подвергается анализу. Изменение основных свойств топлива и служит показателем контактно-термической стабильности.

Из технологических способов повышения термостабильности топлив перспективными являются гидрокрекинг и гидроочистка. При гидрокрекинге газойлевой фракции нефти при температуре 260— 440°С и давлении водорода 35—175 атм получается реактивное топливо, обладающее высокой термической стабильностью.

Свойства полисилоксанов в значительной степени определяются свойствами силоксановой группировки. Связь кремния с кислородом отличается большей термической стабильностью, чем органических полимеров, что определяется большей энергией образования связи. Так, энергия связи Si—О равна 89 ккал/моль, а энергия

По физико-химическим свойствам перфторуглероды отличаются рядом особенностей и прежде всего чрезвычайно высокой химической и термической стабильностью. Они не взаимодействуют при комнатной температуре с такими сильными окислителями, как азотная кислота, концентрированная серная кислота, хромовая кислота и др. Они не взаимодействуют с натрием до температуры 350° С. Фторуглероды устойчивы к взаимодействию кислорода, не горят и не разлагаются до температур 400—500° С. Термическая стабильность фторуглеродов выше, чем полисилоксанов. Высокая термическая стойкость и химическая инертность фторуглеродов объясняются большей прочностью связи углерода с фтором, чем углерода с водородом.

Нитрид бора обладает низкой электропроводностью и высокой термической стабильностью. При высоких температурах он окисляется и образует окись бора В2О3, которая также является хорошей смазкой. Коэффициент трения у него более высок, чем у графита и двусернистого молибдена.

Индекс стабильности изменяется в пределах от минус 2 до плюс 12, меньшие цифры соответствуют менее стабильному соединению и наоборот. Например, низкой термической стабильностью обладает стирол. Опытами установлено, что 0,1 % стирола полимеризуется при 70°С и т=29,2 мин; его индекс стабильности равен:

Поскольку температура термической стабильности тяжелых фракций соответствует примерно температурной границе деления нефти между дизельным топливом и мазутом по кривой ИТК, первичную перегонку нефти до мазута проводят обычно при атмосферном давлении, а перегонку мазута — в вакууме. Выбор температурной границы деления нефти при атмосферном давлении между дизельным топливом и мазутом определяется не только термической стабильностью тяжелых фракций нефти, но и технико-экономическими показателями процесса разделения в целом. В некоторых случаях температурная граница деления нефти определяется требованиями к качеству остатка. Так, при перегонке нефти с получением котельного топлива температурная граница деления проходит около 300°С, т. е. примерно половина фракции дизельного топлива отбирается с мазутом для получения котельного топлива низкой вязкости. Таким образом, вопрос обоснования и выбора температурной границы деления нефти подробно рассматривают при анализе различных вариантов технологических схем перегонки нефти и мазута.

качестве компонентов ракетных топлив, инсектицидов, фунгицидов, гербицидов, пластификаторов, комплексообразователей и т.д. За последние годы резко возрастает применение полифениленсуль — фидных полимеров. Они характеризуются хорошей термической стабильностью, способностью сохранять отличные механические характеристики при высоких температурах, великолепной химической стойкостью и совместимостью с самыми различными наполнителями. Твердые покрытия из полифенилсульфида легко наносятся на металл, обеспечивая надежную защиту его от коррозии, что уже подхвачено зарубежной нефтехимической промышленностью, где наблюдается полифенилсульфидный "бум". Важно еще подчеркнуть, что в этом полимере почти одна треть массы состоит из серы.

1. Нефть и особенно ее высококипящие фракции и остатки характеризуются невысокой термической стабильностью. Для большинства нефтей температура термической стабильности соответствует температурной границе деления примерно между дизельным топливом и мазутом по кривой ИТК, то есть «350 — 360 "С. Нагрев нефти до более высоких температур будет сопровождаться ее деструкцией и, следовательно, ухудшением качества отбираемых продуктов перегонки. В этой связи перегонку нефти и ее тяжелых фракций проводят с ограничением по температуре нагрева. В ус/ овиях такого ограничения для выделения дополнительно фрак — ци i нефти, выкипающих выше предельно допустимой температуры

При каталитическом гидрооблагораживании нефтяных остатков наблюдаются два вида термодеструкции — термический крекинг и гидрокрекинг. Интенсивность протекания этих реакций с одной стороны обусловлена термической стабильностью сырья и с другой гидрокреки-рующими функциями активных центров катализатора. Большинство опубликованных результатов по изучению реакций гидрокрекинга при обессеривании нефтяных остатков показывают, что эти реакции идут лишь в начальной стадии процесса, т. е. на свежем катализаторе. Гидрокрекинг в основном обусловлен кислотными центрами , которые ввиду высокой концентрации азотсодержащих соединений, асфальтенов и смол быстро дезактивируются и степень' Деструктивного разложения сырья на равновесном катализаторе в основном определяется реакциями термического крекинга, -протекающего в объеме. Длительность работы катализатора, в период которого заметны реакции гидрокрекинга обычно не превышает 100 ч.

На рис. 2.33 показано приспособление для правки валов диаметром более 50 мм механическим способом в центрах токарного станка или на опорных призмах с местным нагревом. Вал нагревают горелками до 550 °С по окружности в месте максимального изгиба. Нагретый вал тягами изгибают в сторону, противоположную искривлению, и выдерживают 2 - 3 ч. Место правки вала для его термической стабилизации нагревают повторно до температуры, на 70 °С выше максимальной температуры правки , а затем медленно охлаждают в сухом песке.

Факторы, влияющие на температуру в осевой плоскости коксового пирога в момент термической стабилизации..... 345

В табл. 54 показан пример термической стабилизации кокса, исходя из данных выбранного примера.

При эксплуатации часто полагаются на довольно субъективные критерии, такие как цвет газа в стояке перед выдачей кокса или вид кокса непосредственно после выдачи. Это может привести к тому, что мы остановимся на приближенной термической стабилизации, определяемой табл. 54, и, следовательно, несколько потеряем на качестве кокса. Эти критерии основаны на отгоне летучих веществ кокса, который практически прекращается при температуре 900— 950° С. Важно знать, что устанавливаемый период коксования не строго связан с температурой отопительных простенков. Имеются в распоряжении 1—2 ч, в течение которых необходимо найти компромисс между качеством кокса и производительностью печей.

В табл. 55 можно найти результаты пяти серий опытов, проведенных с различными шихтами при трех известных нам способах загрузки, а именно засыпью и с применением трамбования. Все эти результаты соответствуют полной термической стабилизации. Согласно всему сказанному выше, приближенная термическая стабилизация умеренно изменяет указанные значения без изменения их порядка, т. е. оставляя в силе сделанные выводы.

в момент термической стабилизации

Но необходимо уяснить, не зависит ли температура в осевой плоскости коксового пирога, которая служит в качестве определителя термической стабилизации, от других факторов. Для этой цели были сделаны попытки выявить влияние влажной шихты и.качества угля. На самом деле выводы не получились очень четкими, потому что форма кривых не давала в большинстве случаев точных представлений о динамике изменений. Но представляется, что ни один из этих двух факторов в заметной степени не изменяет температуру в осевой плоскости коксового пирога, при которой проявляется термическая стабилизация.

Удлинение периода выдерживания кокса при данной температуре отопительных простенков позволяет часто улучшать механические свойства кокса по сравнению с теми, которые получаются в обычной практике. Это достигается за счет уменьшения производительности печей. Поэтому возникает проблема экономики. Мы не можем рассматривать этот вопрос подробно, так как цифровые данные термической стабилизации зависят от конструкции печей и их регулировки. В основном нам представляется возможным после общего описания явлений обсудить главным образом их качественные следствия на коксовое производство.

В предыдущих разделах было показано, как была уменьшена производительность печей без изменения температуры отопительных простенков. Понижение температуры не может быть исключено, но следует остерегаться рассчитывать только на него, и это в тем большей степени, что изменения термической стабилизации почти никогда точно не известны и поэтому можно, не зная их, далеко уклониться от правильного режима, в том или другом смысле, после важного изменения температуры печей.

и температура отопительных простенков. Некоторые из этих терминов должны иметь точные определения, которые для температур отопительных простенков, продолжительности коксования, времени пребывания и термической стабилизации даны в гл. VII.

Этот вывод, несомненно, правилен, если в качестве критерия окончания коксования принять термическую стабилизацию кокса , поскольку маловероятно, чтобы температура термической стабилизации зависела от плотности загрузки; точно это еще не было подтверждено проведенными исследованиями.