
- •Содержание
- •Глоссарий 7
- •Конспект лекционных занятий
- •3. Практические занятия
- •4. Лабораторные занятия
- •5. Самостоятельная работа студентов
- •7 Экзаменационные вопросы 181
- •8 Технические средства обучения 182
- •Список рекомендуемой литературы 182
- •1. Глоссарий
- •2 Конспект лекционных занятий модуль 1 Лекция № 1. Перспективы развития технологии органических веществ (2 часа)
- •0,5 О2 носн2-сн2он
- •О носн2-сн2nh2
- •Лекция № 2. Физико-химические основы термического крекинга
- •Лекция № 3. Физико-химические основы каталитического крекинга
- •Лекция № 4. Физико-химические основы каталитического риформинга
- •Лекция № 5. Физико-химические основы гидрогенизационных процессов
- •Лекция № 7. Химизм и механизм технологических процессов переработки нефтяных газов
- •Лекция № 8 Технологическое оборудование и технологическое оформление основных аппаратов процессов переработки органических веществ
- •Лекция № 10 Теоретические основы очистки нефтяных фракций
- •Лекция № 11 Адсорбционные и каталитические методы очистки
- •Лекция № 12 Очистка с применением избирательных растворителей
- •Лекция № 13 Депарафинизация масел и дизельных фракций
- •3. Практические занятия
- •Практическое занятие №1
- •Тема: Расчетные методы определения физико-химических свойств
- •И состава нефти и нефтепродуктов
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №2 Тема: Расчетные методы вычисления материального баланса процесса термического крекинга
- •Составление материального баланса
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №3 Тема: Составление материального баланса процесса каталитического крекинга
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №4 Тема: Составление материального баланса процесса каталитического риформинга
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №5 Тема: Расчетные методы вычисления материального баланса гидрогенизационных процессов
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №6 Тема: Расчетные методы вычисления материального баланса процесса полимеризационных процессов
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №7 Тема: Задачи и упражнения по составлению уравнений химических реакций, протекающих при алкилировании и изомеризации с указанием механизма ее протекания
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №8 Тема: Технологический расчет основных аппаратов установок переработки органических веществ
- •Число тарелок
- •Практическое занятие №9 Тема: Приближенные методы построения линии однократного испарения (ои)
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №10 Тема: Решение задач по теоретическим основам процесса очистки нефтяных фракций
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №11 Тема: Решение задач по депарафинизации нефтяных фракций
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №12 Тема: Решение задач по закономерностям получения гомогенных растворов
- •Задачи для решения
- •4. Лабораторные занятия лабораторная работа №1 Тема: Термический крекинг (пиролиз) углеводородов и составление материального баланса опыта
- •Описание установки и методика проведения работы
- •Лабораторная работа №2 Тема: Каталитический крекинг углеводородов и составление материального баланса опыта
- •Проведение работы
- •Оформление результатов работы
- •Методика проведения эксперимента
- •Приготовление алюмохромового оксидного катализатора
- •Методика выполнения работы
- •Лабораторная работа №5 Тема: Полукоксование
- •Описание установки и методика проведения работы
- •Лабораторная работа №6 Аппараты установок термических и каталитических процессов. Тема: Методы разделения и анализа продуктов реакций
- •Методика проведения работы
- •Методика проведения работы
- •Лабораторная работа №7 Тема: Разгонка нефти на ректификационном аппарате
- •Лабораторная работа №8 Тема: Очистка сырой нефти от влаги и механических примесей
- •Определение сухого остатка
- •Методика определения
- •Прокаленный остаток
- •Методика определения
- •Лабораторная работа №9 Тема: Депарафинизация бензиновой фракции карбамидным методом
- •Методика определения
- •Лабораторная работа №10 Тема: Адсорбционная очистка масляных дистиллятов
- •Порядок выполнения работ
- •5. Самостоятельная работа студентов под руководством преподавателей (срсп) срсп №1. Реакционная способность органических соединений. Электронные эффекты
- •Срсп № 2. Классификация органических реакций
- •Срсп № 3. Характеристика основных механизмов реакций органических соединений
- •Срсп № 4. Образование пироуглерода и сажи
- •Срсп №5. Термические превращения углеводородов в жидкой фазе
- •Срсп №6. Процесс коксования нефтяного сырья
- •Срсп №7. Кислотный катализ
- •Реакции карбкатионов
- •Срсп №8. Классификация каталитических реакций и катализаторов
- •Энергия активации каталитической реакции
- •Срсп №9. Кинетика газофазных реакций в присутствии твердых катализаторов
- •Срсп №10. Теоретические основы подготовки и переработки газообразного сырья
- •6. Самостоятельная работа студентов срс
- •7 Экзаменационные вопросы
- •8 Технические средства обучения
- •Список рекомендуемой литературы
- •9.1 Основная литература
- •9.2 Дополнительная литература
Лабораторная работа №5 Тема: Полукоксование
Полукоксованием (низкотемпературным коксованием) называется процесс пиролиза твердого топлива без доступа воздуха при повышении температуры до 500-600 °С. Полукоксование, как и все процессы пиролиза органической массы твердого топлива, представляет собой сложный гетерогенный высокотемпературный процесс, в котором сочетаются одновременно реакции разложения, в результате которых образуются менее сложные соединения, и реакции уплотнения — полимеризации и поликонденсации продуктов расщепления.
Полукокс представляет собой хрупкий материал или неспекшийся порошок, отличающийся от кокса большим содержанием летучих веществ (до 10%) и повышенной реакционной способностью. По сравнению с исходным материалом полукокс содержит больше углерода и золы, но меньше кислорода и водорода. Значительная пористость полукокса обусловливает его низкую насыпную массу.
Теплота сгорания полукокса по сравнению с исходным углем изменяется очень мало. Иногда она даже уменьшается, что объясняется снижением содержания водорода. Ввиду малой прочности и склонности к самовозгоранию полукокс нетранспортабелен. Наиболее целесообразным является его использование на месте производства в качестве энергетического или газогенераторного топлива. Иногда полукокс применяют при составлении шихты для коксования в качестве отощающего компонента, что несколько повышает выход и улучшает качество кокса. В последнее время практикуется брикетирование полукоксовой мелочи, что позволяет использовать брикеты в более широких пределах, чем обычно получаемый кусковой полукокс.
Первичный газ обладает теплотворной способностью, которая колеблется от 25100 до 36400 кДж/м3 из-за большого содержания метана и его гомологов. Такой газ можно использовать для коммунальных и промышленных целей. Водород, метан и олефины могут быть использованы на химических производствах для синтеза аммиака, спиртов и других соединений. Из паро-газовой смеси, получающейся при полукоксовании, охлаждением выделяют смолу и промывкой маслами — легкокипящие углеводороды, которые после отгонки и конденсации дают газовый бензин (50—80 г на 1 м3 газа), сходный по своим свойствам с бензином, получаемым из нефти.
Первичная смола — один из наиболее ценных продуктов полукоксования. Это темно-бурая жидкость, содержащая главным образом соединения жирного (в том числе и олефины) и нафтенового рядов, высшие фенолы и др. Смолу перерабатывают для получения бензина, керосина, смазочных масел, парафина и других продуктов. Она разделяется перегонкой на несколько фракций, представляющих собой смесь различных углеводородов. Для увеличения выхода легких фракций оставшийся тяжелый остаток подвергают крекингу или гидрогенизации для получения искусственного жидкого топлива. Большое влияние на состав и количество получаемых продуктов оказывают вторичные реакции разложения, протекающие по выходе газа из зоны собственно полукоксования.
В данной работе необходимо определить выход первичных продуктов полукоксования (составление материального баланса) и провести их анализ.