
- •Жилкина е.О
- •Основы технологии производства углеродных материалов по направлению «Химическая технология органических веществ и топлива»
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Раздел 1. Производство Кокса Введение
- •Тема 1.1 Коксование – как процесс углубления переработки нефти
- •Тема 1.2 Разновидности и условия процессов коксования
- •Тема 1.3 Области применения нефтяного кокса
- •Тема 1.4 Классификация и номенклатура коксов
- •Тема 1.5 Показатели качества нефтяных коксов
- •Тема 1.6 Структура нефтяных коксов
- •Тема 1.7 Компонентный состав и способы подготовки сырья к процессу коксования. Состав сырья коксования
- •1.7.1 Состав сырья коксования
- •1.7.2 Способы подготовки сырья к процессу коксования
- •Тема 1.8 Показатели качества сырья коксования
- •Тема 1.9 Механизм превращения сырья при коксовании
- •1.9.1 Химические превращения компонентов сырья под действием высоких температур
- •1.9.2 Три этапа процесса коксования
- •1.9.3 Механизм процесса коксования
- •Тема 1.10 Изменение структуры кокса при прокаливании
- •Тема 1.11 Промышленные процессы получения нефтяного кокса
- •1.11.1 Процесс коксования в кубах
- •1.11.2 Термоконтактное коксование
- •1.11.3 Процесс замедленного коксования
- •Тема 1.12 Характеристика побочных процессов и продуктов коксования
- •Раздел 2. Производство сажи (технического углерода) Введение
- •Тема 2.1. Применение сажи
- •Тема 2.2. Строение сажи
- •Тема 2.3. Физико-химические свойства технического углерода
- •2.4. Классификация сажи
- •Тема 2.5. Виды сырья для производства технического углерода
- •Тема 2.6. Требования к сырью для производства сажи
- •Тема 2.7. Механизм сажеобразования
- •Тема 2.8 Современные взгляды на механизм сажеобразования
- •Тема 2.9 Промышленные способы получения сажи
- •2.9.1 Получение печного ту
- •2.9.2 Получение ту путем осаждения из пламени на холодную поверхность. (Получение канального ту)
- •2.9.3 Производство термического ту
- •Тема 2.10 Улавливание сажи из саже-газового потока
- •Тема 2.11 Гранулирование и подготовка сажи к транспортировке
Тема 1.12 Характеристика побочных процессов и продуктов коксования
Выход побочных продуктов коксования составляет не менее 70%. По своему качеству эти продукты отличаются от прямогонных нефтепродуктов в худшую сторону.
Газ коксования. На 80 % он состоит из предельных углеводородов, на 20 % из непредельных состава С2-С5. Газ содержит сероводород и чаще всего используется как топливный газ.
Бензин коксования. Имеет йодное число 120 мг/л, при норме 5-6 мг/л. Октановое число 60-64, содержание серы 0,5-0,8 %. То есть этот бензин перед использованием требует облагораживания. Вовлечение этого бензина в сырье риформинга нецелесообразно из-за низкого содержания нафтеновых углеводородов и высокого содержания олефиновых углеводородов. Поэтому практикуется добавление этого бензина в сырье каталитического крекинга и гидроочистки дизельного топлива в количестве 5-10 %. Такой прием незначительно ухудшает показатели работы этих процессов. Если добавить большее количество бензина, произойдет закоксовывание катализаторов.
Наиболее распространен процесс с получением кокса и топливных фракций.
Легкие газойли коксования. По фракционному составу соответствуют дизельному топливу, но не могут использоваться непосредственно из-за высокого содержания серы, ароматических и олефиновых углеводородов. Для устранения этих недостатков практикуют добавление газойля коксования в сырье установки гидроочистки дизельного топлива, но не более 20 %, так как иначе будет закоксовываться катализатор.
Тяжелые газойли коксования. Они соответствуют по фракционному составу котельному топливу и вакуумному газойлю, поэтому их направляют на компаундирование котельного топлива и подмешивают в сырье каталитического крекинга. Также используются как сырье для производства сажи, игольчатого кокса и компонента турбинного топлива.
Общим правилом при работе с продуктами коксования является сведение к минимуму их контакт с кислородом, так как они легко подвергаются окислению и осмолению. Эти продукты в резервуарах хранятся под слоем азота.
Раздел 2. Производство сажи (технического углерода) Введение
Сажа или технический углерод (ТУ) представляет собой твердый порошкообразный и полидисперсный продукт, получаемый при неполном сгорании или термическом разложении жидкого или газообразного углеводородного сырья.
Благодаря своему черному цвету, сажа с доисторических времен применяется для приготовления черных красок. Имеются сведения, что в Китае еще 4000 лет до нашей эры сажу употребляли для изготовления туши, о которой написаны старинные китайские манускрипты. В древнем Египте изготовляли чернила на основе сажи, а в одной из римских рукописей, относящейся к началу нашей эры, уже описан способ производства сажи как черного пигмента.
До двадцатого столетия сажу вырабатывали, главным образом, для производства черных красок и типографских чернил. В 1912 году было установлено, что введение сажи в каучук резко влияет на свойства резины, получаемой из этой резиновой смеси. С тех пор производство сажи неразрывно связано с развитием резиновой промышленности.
Особенно значительно повышается при введении сажи механическая прочность резины, получаемой из синтетического каучука.
В настоящее время подавляющее большинство резиновых изделий и прежде всего шины для автомобилей и самолетов получаются только с применением сажи, которая получила название активного наполнителя резиновых смесей. Количество сажи, вводимой в резину, достигает в настоящее время 40—50% по весу от сырого каучука; в каждой покрышке автомобиля содержится около 3 кг сажи. Поэтому быстрое развитие автомобильного транспорта вызвало стремительный рост производства сажи.