Главная -> Словарь

Углеводородов коксуемого

Выход кислородсодержащих продуктов при окислении газообразных парафиновых углеводородов кислородом

В главе VI — окисление-—автор, излагая механизм реакции окисления парафиновых углеводородов с позиций перекисной теории, совершенно не упоминает одного из основоположников перекисной теории— А. Н. Баха. Развитие исследований в области разработки перекисной теории автор приписывает немецким ученым Лангенбеку и Притцкову, опубликовавшим свои исследования в 19'54 г., тогда как вопрос об образовании гидроперекисей как первичных продуктов присоединения кислорода к молекуле углеводорода значительно раньше был решен советскими исследователями. В выяснении сложного механизма реакции окисления углеводородов кислородом воздуха приоритет принадлежит советским ученым. Ряд гидроперекисей был выделен и описан К. И. Ивановым еще в 1949 г. Кроме того, -К- И. Иванов впервые показал, что вторичными реакциями при окислении углеводородов является не только их распад, но одновременно и дальнейшая пероксидация с образованием многоатомных гидроперекисей.

1—аппарат для насыщения углеводородов кислородом; г —подогреватели ; 3 — печь; 4—реактор высокого давления; S—холодильник и газоотделитель; в—водяные скубберы; Линии: /—воздух или кислород; //—промывная жидкость; III—вода; IV—углеводороды; V—-продукты окисления.

Неполное, беспламенное сжигание углеводородов кислородом в присутствии водяного пара. Смесь подогретых компонентов пропускают сверху вниз последовательно через свободное, расширяющееся книзу коническое пространство реактора, где скорость газа снижается более чем в пять раз. Затем смесь проходит через слой жароупорного кускового материала толщиной 6—20 см, расположенного непосредственно над слоем катализатора, и затем — через слой катализатора толщиной 1 м. При этом через некоторое время температуру в слое магнезита повышают до 1400° С, что вызывает воспламенение смеси газов в свободном пространстве

Окисление углеводородов кислородом

Рассмотрим термодинамику прямого окисления углеводородов и неполного окисления . Большинство этих реакций экзо-термично. АЯ° имеет большую отрицательную величину, a AS сравнительно невелико, поэтому изобарный потенциал имеет отри'* дательные значения в широком температурном интервале . Реакции термодинамически осуществимы.

Окисление углеводородов кислородом протекает по цепному радикальному механизму как в жидкой, так и в газовой фазах. Одна из предложенных схем окисления парафинов Q—С4 предполагает

Процессам взрывного, быстрого и медленного окисления углеводородов кислородом дано объяснение в перекисной теории Баха — Энглера в сочетании с цепной теорией химических реакций. Последняя детально развивается школой ученых, возглавляемой лауреатом Нобелевской премии академиком Н. Н. Семеновыми.

В настоящее время известны многие индивидуальные гидроперекиси, полученные синтетически или выделенные из продуктов реакции окисления углеводородов кислородом.

В процессе реакции окисления углеводородов кислородом, а. также и при дополнительной обработке гидроперекиси распадаются с образованием конечных продуктов реакции.

В трансформаторных маслах загрязнения в процессе эксплуатации накапливаются главным образом вследствие окисления углеводородов кислородом воздуха, причем этот процесс ускоряется не только под влиянием повышенной температуры и при каталитическом воздействии металлов, но и в результате действия электрического поля. При действии электрического поля наблюдается повышенное образование воды в масле и увеличение количества асфальтенов в образующемся осадке. Ниже приведены данные о составе осадка, образующегося при окислении трансформаторного масла ТКп при разной напряженности электрического поля :

Этапы коксования пеков и нефтяных остатков в лабораторном кубе с периодической загрузкой сырья показаны на рис. 49. В зависимости от изменения молекулярной массы выделенных из сырья асфальтенов, смол и масел различают три этапа коксования. На первом этапе протекают преимущественно реакции распада углеводородов коксуемого сырья с образованием главным образом жидких дистиллятных фракций, Газообразование при этом незначительно. В газе постепенно возрастает количество водорода, метана и непредельных углеводородов. К концу этого этапа содержание непредельных углеводородов в газе достигает максимума; молекулярная масса масел, смол и асфальтенов постепенно снижается.

Очевидно, стабилизация основных физико-химических свойств дистиллята через определенное время после начала коксования свидетельствует о переходе процесса из первой стадии, соответствующей первому этапу в кубах, во вторую, представляющую собой непрерывное коксование. Вторая стадия отличается от предыдущей тем, что в ней одновременно, с относительно большими скоростями, протекают процессы распада, конденсации и уплотнения углеводородов коксуемого* сырья. Эти процессы сопровождаются непрерывным наращиванием коксового слоя и равномерным выделением из реактора паров коксового дистиллята и газа. К началу второй стадии устанавливается равновесие в тепловом режиме процесса и в соотношении отдельных составляющих коксующейся массы. После отключения камеры от потока сырья непрерывность процесса нарушается. В это время тепло в реактор не поступает, коксование затормаживается.

В отечественных и зарубежных исследаваниях механизм и кинетика коксования изучены в основном на аппаратах с периодической загрузкой сырья. Результаты опытов показали, что при коксовании с периодической загрузкой процесс идет в три этапа. На первом этапе протекают преимущественно реакции распада углеводородов коксуемого сырья с образованием главным образом жидких дистиллятных фракций. Газообразование при этом -незначительно. В газе постепенно возрастает количество водорода, метана и непредельных углеводородов. К концу этого этапа содержание непредельных углеводородов достигает максимума, молекулярный вес асфальтенов, смол и масел постепенно снижается .

Очевидно, стабилизация основных физико-химических свойств дистиллята через определенное время после начала коксования свидетельствует о том, что процесс перешел из первой стадии, соответствующей первому этапу в кубах, во вторую — непрерывное коксование. Вторая стадия отличается от предыдущей. В ней одновременно с относительно большими скоростями протекают процессы распада, конденсации и уплотнения углеводородов коксуемого сырья. Это сопровождается непрерывным наращиванием коксового слоя и непрерывным равномерным выделением из реактора паров коксового дистиллята и газа. К началу этой стадии, устанавливается равновесие в тепловом режиме процесса и в соотношении отдельных составляющих коксующейся массы. После отключения камеры от потока сырья непрерывность процесса нарушается. В это время тепло в реактор не поступает, коксование затормаживается.

Этапы коксования пеков и нефтяных остатков в лабораторном кубе с периодической загрузкой сырья показаны на рис. 49. В зависимости от изменения молекулярной массы выделенных из сырья асфальтенов, смол и масел различают три этапа коксования. На первом этапе протекают преимущественно реакции распада углеводородов коксуемого сырья с образованием главным образом жидких дистиллятных фракций, Газообразование при этом незначительно. В газе постепенно возрастает количество водорода, метана и непредельных углеводородов. К концу этого этапа содержание непредельных углеводородов в газе достигает максимума; молекулярная масса масел, смол и асфальтенов постепенно снижается.

• В отечественных и зарубежных исследованиях механизм и кикети- ка коксования изучены в основном на аппаратах с периодической !загрузкой сырья. Результаты опытов показали, что при коксовании с периодической загрузкой процесс идет в три этапа. На первом этапе протекают преимущественно реакции распада углеводородов коксуемого сырья с образованием главным .образом жидких дистиллятных фракций. Газообразование при этом незначительно. В газе постепенно возрастает количество водорода, метана и непредельных углеводородов. К концу этого этапа содержание непредельных углеводородов достигает максимума, молекулярный вес асфальтенов, смол и масел постепенно снижается .

Очевидно, стабилизация основных физико-химических свойств дистиллята через определенное время после начала коксования свидетельствует о том, что процесс перешел из первой стадии, соответствующей первому этапу в кубах, во вторую — непрерывное коксование. Вторая стадия отличается от предыдущей. В ней одновременно с относительно большими скоростями протекают процессы распада, конденсации и уплотнения углеводородов коксуемого сырья. Это сопровождается непрерывным наращиванием коксового слоя и непрерывным равномерным выделением из реактора паров коксового дистиллята и газа. К началу этой стадии, устанавливается равновесие в тепловом режиме процесса и в соотношении отдельных составляющих коксующейся массы. После отключения камеры от потока сырья непрерывность процесса нарушается, В это время тепло в реактор не поступает, коксование затормаживается.

Этапы коксования пеков и нефтяных остатков в лабораторном кубе с периодической загрузкой сырья показаны на рис. 49. В зависимости от изменения молекулярной массы выделенных из сырья асфальтенов, смол и масел различают три этапа коксования. На первом этапе протекают преимущественно реакции распада углеводородов коксуемого сырья с образованием главным образом жидких дистиллятных фракций, Газообразование при этом незначительно. В газе постепенно возрастает количество водорода, метана и непредельных углеводородов. К концу этого этапа содержание непредельных углеводородов в газе достигает максимума; молекулярная масса масел, смол и асфальтенов постепенно снижается.

ния углеводородов коксуемого сырья. Это выражается в непрерыв-

В этом этапе происходят преимущественно реакции распада углеводородов коксуемого сырья с образованием главным образом жидких дистиллятных фракций. За этот промежуток времени образовалось и отогналось 52,2% коксового дистиллята. Но в остатке содержание масел не снижается, а даже возрастает .

Стабильность качества дистиллята, как видно из табл. 5 и 6, установилась через 6 час. при коксовании полугудрона и через 2,5 часа при коксовании крекинг-остатка. Такая стабилизация качества характеризует переход процесса замедленного коксования в новую, вторую стадию — стадию непрерывного коксования. Эта стадия существенно отличается от предыдущей. В ней одновременно протекают процессы распада, конденсации и уплотнения углеводородов коксуемого сырья. Это выражается в непрерывном наращивании коксового слоя, выше которого имеется слой вспученной массы коксующегося остатками в непрерывном равномерном выделении из реактора коксового дистиллята и газа. К началу этой стадии устанавливается равновесие в тепловом балансе процесса и отдельных составляющих группового состава