Определение пиролиза, его цель и назначение. Продукты пиролиза и их состав, первичные, вторичные реакции, тепловой эффект. Борьба с коксообразованием и коксоотложениями. Определение сорбции, ее основные виды, отличия физической от химической сорбции.
Аннотация к работе
Данный процесс происходит при температурах 700-1000°С, при которых осуществляется нефтепродуктов на отдельные фракции. Следовательно, данный процесс позволяет обеспечить химическую промышленность различным углеводородным сырьем. И путем пиролиза можно максимально быстро и безопасно избавиться от подобного рода загрязнений, поскольку пиролиз мусора, содержащего нефть, является абсолютно безопасным с экологической точки зрения.В настоящее время пиролиз углеводородов является основным источником не только производства олефинов - этилена и пропилена, но и бутадиена, бутиленов, бензола, ксилолов, циклопентадиена, циклопентена, изопрена, стирола, нафталина, нефтеполимерных смол, сырья для производства технического углерода, растворителей, специальных масел. В бензиновой фракции пиролиза присутствует до 30% (масс.) бензола, 6-7% толуола, 2-2,5 % ксилолов, около 1 % стирола. Кроме того, смола пиролиза содержит некоторое количество неароматических углеводородов, включая олефины и диены. пиролиз тепловой коксообразование сорбция Основным сырьем процесса пиролиза являются этан, пропан, бутаны, содержащиеся в попутных и в нефтезаводских газах, газовые бензины и бензины прямой перегонки нефти, а также рафинат каталитического риформинга, остающийся после удаления ароматических углеводородов из катализата. В последнее время в связи с дефицитом и высокой стоимостью бензиновых фракций в качестве сырья пиролиза применяют также средние и тяжелые нефтяные фракции и даже сырую нефть.Пиролиз проводят в обогреваемом реакторе (пирозмеевике) в неизотермич. режиме, обычно с монотонным повышением т-ры по длине потока. Осн. факторы, влияющие на результаты пиролиза-т-ра реактора, время пребывания сырья в реакц. зоне и концентрация разбавителя - водяного пара. Поскольку выход продуктов пиролиза в значит. степени определяется профилем т-ры по длине реактора, процесс обычно характеризуют т-рой на выходе из пирозмеевика t (т. наз. макс. т-рой) или эквивалентной т-рой тэ(т-рой изотермич. реактора, в к-ром получают те же результаты, что и в неизотермическом). Иногда используют и т. наз. фактор профиля т-ры по длине реактора (f) - отношение перепада т-ры в последней трети длины реактора к ее перепаду по всей длине реактора. Время пребывания сырья в реакц. зоне (время контакта) т обычно характеризует производительность процесса пиролиза.Основными путями снижения отложения кокса в реакторах пиролиза являются следующие: - уменьшение парциального давления пиролизуемого сырья за счет разбавления сырья водяным паром; К материалам, способствующим снижению отложений кокса, относятся оксид хрома, соединения кремния, алюминия, титана и ниобия. Если в составе материала реактора присутствует кремний (не менее 1 - 2%), на поверхности металла формируется тонкая защитная пленка Fe2SIO4, образующаяся в результате предварительной обработки поверхности паром или добавления пара к сырью пиролиза. Эта пленка может также состоять в основном из висмута с добавлением других металлов или из свинца, вводимых в реактор специальным методами. Добавление к сырью пиролиза серы, наряду с образованием на поверхности металла реактора защитной сульфидной пленки, препятствует, как было показано, процессам полимеризации и конденсации промежуточных продуктов пиролиза, также ведущим к образованию кокса.1) По происхождению сырье делится на промышленное и сельскохозяйственное. Сельскохозяйственное сырье, а также сырье и материалы лесной промышленности и рыбной, состоит из двух групп: растительного происхождения (зерновые и технические культуры, древесина, дикорастущие и лекарственные растения) и животного происхождения (мясо, рыба, молоко, птица, сырые кожи, рога, копыта). 2) Сырье и материалы различаются и по характеру “участия” в производственном процессе. Если сырье и материалы составляют вещественную, материальную основу выпускаемой продукции, то относятся к основным материалам (помидоры при производстве пасты и т.п.).В периодических процессах сырье вводится в реактор определенными порциями и так же дискретно из реактора извлекается целевой продукт после завершения цикла. В непрерывных процессах сырье подается в реактор постоянным потоком. За время пребывания в реакторе оно превращается в целевой продукт, который непрерывно выводится из реактора. По кратности обработки сырья различают процессы с разомкнутой (открытой), замкнутой (закрытой) и комбинированной схемами. В процессах с открытой схемой сырье за один цикл пребывания в реакторе превращается в целевой продукт.Расчет содержания отдельных компонентов пирогаза по хроматограмме производят используя формулу: где Для определения площади пика замеряют высоту Н от базовой линии до вершины и ширину пикаа на расстоянии Н/2 с учетом толщины самой линии.
План
Оглавление
1. Определение пиролиза. Цель пиролиза. Назначение пиролиза
2. Продукты пиролиза и их состав. Первичные, вторичные реакции пиролиза. Тепловой эффект
3. Основные технологические параметры, влияющие на пиролиз
4. Борьба с коксообразованием и коксоотложениями
5. Не задан. Сорбция. Виды сорбции. Отличие физической сорбции от химической
6. Классификация сырья по происхождению
7. Технико-экономические показатели химико-технологических процессов
8. Расчетная часть
9. Графическая часть
Вывод
Использованная литература
1. Определение пиролиза. Цель пиролиза. Назначение пиролиза
Вывод
1. С увеличением длительности процесса пиролиза керосина увеличивается объем выделившегося пирогаза.
2. С увеличением длительности процесса пиролиза керосина расходный коэффициент по сырью уменьшается.
3. С увеличением температуры пиролиза керосина выход пирогаза увеличивается.
4. С повышением температуры пиролиза керосина выход смолы понижается.
5. Максимальный выход этилена при пиролизе керосина наблюдается при температуре 620 ?С.
6. При пиролизе керосина минимальный выход пропилена наблюдается при температуре 620 ?С.
Рекомендации
Рекомендуется проводить пиролиз керосина при температуре 620 ?С
1. При температуре пиролиза керосина 620 ?С наблюдается максимальный выход целевых продуктов(этилен, пропилен).
2. При температуре пиролиза керосина 620 ?С выход жидких продуктов (смола, кокс) минимален.
3. Пиролиз при температуре 620 ?С является относительно наименее жестким, следовательно, пиролиз керосина при данной температуре экономически выгоден.