- •Раздел 1. Литературный обзор
- •Раздел 2. Описание и обоснование поточной схемы завода по переработке нефти ………………………………………32
- •Раздел 3. Технологический расчёт процесса термолиза мазута………………………………………………………………………….43
- •Раздел 4. Экспериментальная часть
- •Введение
- •Раздел 1. Литературный обзор
- •1.1. Типы химических реакций при взаимодействии нефтяных остатков с серой
- •1.2.Химизм и механизм реакций элементной серы с углеводородами
- •1.2.1. Алканы
- •1.2.2. Циклоалканы и их ароматические производные
- •1.2.3. Ароматические углеводороды
- •1.2.4. Арилалканы
- •1.3. Применение серы в процессах получения вяжущих материалов
- •1.4. Некоторые свойства серы, необходимые для процесса получения вяжущих материалов. Три вида серы в серосодержащем вяжущем (св)
- •1.5.Факторы, влияющие на свойства вяжущих
- •1.5.1. Зависимость свойств св от температуры
- •1.5.2. Зависимость свойств св от времени хранения
- •1.5.3. Зависимость свойств св от содержания серы
- •Промышленное применение процессов получения серосодержащих вяжущих
- •1.7. Перспективы утилизации отходов нефтепереработки с получением вяжущих материалов
- •Раздел 2. Описание и обоснование поточной схемы завода по переработке нефти
- •2.1. Характеристика ромашкинской нефти [20]
- •2.3. Материальные балансы установок
- •2.4. Расчет октанового числа товарного автомобильного бензина и глубины переработки нефти
- •Раздел 3. Технологический расчёт процесса термолиза мазута
- •3.1. Технологическая схема комбинированной установки «ат - термолиз мазута»
- •3.1.1. Схема технологической установки
- •3.1.2. Описание технологической схемы
- •3.2. Материальный баланс процесса термолиза мазута с элементной серой
- •3.3. Тепловой баланс процесса
- •3.3.1. Приход тепла
- •3.3.2. Расход тепла
- •3.4. Расчёт реактора
- •Расчёт теплообменного аппарата
- •Расчёт насоса для перекачивания мазута
- •Расчёт аппарата для плавления серы
- •Расчёт насоса для перекачивания жидкой серы
- •Раздел 4. Экспериментальная часть исследование свойств продуктов термолиза мазута
- •4.1. Цель и результаты работы
- •4.2. Методика проведения термолиза
- •4.3. Исследование реологических свойств продуктов термолиза
- •4.4. Зависимость реологических свойств продуктов термолиза от условий процесса
- •Термолиз смеси мазута с отработанным маслом
- •Определение содержания асфальтенов a1 и а2 в продуктах термолиза
- •Характеристика асфальтенов а1 и а2
- •Определение общего содержания асфальтенов
- •Определение содержания а1 и а2
- •4.6.4. Определение содержания нерастворимых в толуоле
- •Определение малакометрических свойств полученных продуктов
- •Методика определения свойств
- •Результаты определения малакометрических свойств полученных продуктов
- •Общие выводы по работе
- •Список литературы
1.2.2. Циклоалканы и их ароматические производные
При взаимодействии циклогексана и его гомологов с серой их дегидрирование в соответствующие ароматические углеводороды не наблюдалось, что вряд ли соответствует действительности. Так, при нагревании (240-280 0 С) циклогексана с серой в запаянной трубке получены тиофенол, дибензотиофен, и, вероятно, бензол [3].
В аналогичных условиях метилциклогексан образует с серой тиокрезол, а 1,3 – диметилциклогексан – тио-м-ксиленол и 1,2-ди-м-толилэтан.
Гидринден легко дегидрируется серой в инден:
Тетралин и его производные при 200-320 0 С легко дегидрируются серой в соответствующие нафталины:
Дегидрирование тетралина серой в присутствии Na2S *9 H2O протекает уже при 140 0 C, а не при 180 0С – как в отсутствии данного катализатора. Каталитическое действие объясняется тем, что он вызывает гетеролитический разрыв ковалентной связи S-S в циклической молекуле S8 c образованием полисульфидных ионов. Последние подвергаются гомолитическому разрыву с образованием свободных радикалов, являющихся инициаторами реакции дегидрирования.
1-фенилдекалин гладко дегидрируется серой в 1-фенилнафталин. Последний получен также при дегидрировании серой 1-фенилтетралина [3].
1.2.3. Ароматические углеводороды
Ароматические углеводороды весьма устойчивы к действию серы и начинают реагировать с ней лишь при 220-250 0С. Инертность этих углеводородов по отношению к сере используется для очистки их от примесей.
При нагревании ароматических углеводородов с серой в присутствии катализаторов Фриделя-Крафтса энергичная реакция осернения протекает уже при 80-140 0 C. Так, в присутствии хлорида алюминия бензол реагирует с серой при 80 0C c выделением сероводорода и образованием тиантрена, дифенилсульфида и тиофенола [3].
Реакция серы с бензолом и его гомологами в присутствии AlCl3 запатентована как метод приготовления составных частей для поливинилхлорида. При взаимодействии с дифенилом в присутствии безводного хлорида алюминия образуется дибензотиофен [3].
При взаимодействии паров серы и нафталина в железной трубке, нагретой до красного каления, образуется динафтотиофен, 1,8-нафталиндисульфид и сероводород:
1.2.4. Арилалканы
Наличие ароматического заместителя в алифатической цепи заметно повышает её реакционную способность по отношению к сере – арилалканы реагируют с ней гораздо легче, чем соответствующие алканы [3].
Нагреванием толуола с серой в запаянной трубке при 250-300 0С можно получить стильбен и тетрафенилтиофен.
Реакция осернения толуола при 400 0С и малом времени контакта приводит к образованию небольшого количества бензо-1,2-дитиол-3-тиона:
Реакция толуола с серой в присутствии AlCl3 протекает при более низкой температуре (115-130 0С) и в ином направлении. Основными продуктами реакции являются тиокрезолы, дитолилсульфид и неидентифицированное густое масло. И последнего удалось выделить диметилтиантрен [3]:
Реакцией п-ксилола с серой при 300-350 0С и давлении 30-50 атм. П-п-ксилилен [3].
При взаимодействии этилбензола с серой при 240 0С образуется 2,4-дифенилтиофен и небольшое количество 2,5-дифенилтиофена:
При взаимодействии серы с высшими алкилбензолами, содержащими в алкильном радикале не менее четырёх атомов углерода в виде прямой цепи, образуются соответствующие фенилтиофены и небольшое количество 4-фенил-1,2-дитиол-3-тионов [3]:
При нагревании 1-метилнафталина с серой в запаянной трубке при 300-310 0С образуется смесь 1,2-ди (1’-нафтил)этилена и пицена [3]:
