Диссертация (1090080)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«Московский Технологический Университет»(МИТХТ)На правах рукописиНиколаев Александр ИгоревичКОМПЛЕКС ТЕХНОЛОГИЙПЕРЕРАБОТКИ ПРОДУКТОВ РАЗЛОЖЕНИЯ ЖИДКИХ ОРГАНИЧЕСКИХОТХОДОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГЕ02.00.13 – НефтехимияДиссертации на соискание ученой степенидоктора технических наукМосква – 20172ОглавлениеГлаваНазвание главыСтр.Введение………………………………………………………………5Основная часть ………………………………………………………121Электрокрекинг органического сырья ………………………….…121.1Теоретические основы процесса электрокрекинга ………………121.2Разложение жидких органических продуктов в электрическихразрядах ……………………………………………………….……..191.2.1Характеристика объектов исследования ………………………..…191.2.2Методика проведения экспериментов …..………………….……...231.2.2.1Проведение электрокрекинга органического сырья ……………...231.2.2.2Получение саж электрокрекинга органического сырья .…………251.2.2.3Анализ исходного сырья и продуктов процесса электрокрекингаорганического сырья …………………..………………….………...1.2.325Обсуждение экспериментальных результатов электрокрекингаорганического сырья ………………………………………………...312Синтезы на основе газа электрокрекинга ……………...…………..542.1Получение углеродных нановолокон из газа электрокрекинга ….542.1.1Теоретические основы получения углеродных нановолокон ……542.1.2Характеристика объектов исследования …………………….…….622.1.3Методика проведения экспериментов ……………………………..642.1.3.1Приготовлениекатализаторовдляполученияуглеродныхнановолокон ..........................................……..……………………….642.1.3.2Получение углеродных нановолокон …………………………..….642.1.3.3Анализ исходного сырья и продуктов процессов полученияуглеродных нановолокон ……………………………………...…..2.1.42.2Обсуждениеэкспериментальныхрезультатов66полученияуглеродных нановолокон …………..……………………………….67Синтез углеводородов С5+ из газа электрокрекинга ………………10932.2.1Теоретические основы синтеза углеводородов С5+ ……………….1092.2.2Характеристика объектов исследования …………………………..1102.2.3Методика проведения экспериментов …..........................................1112.2.3.1Приготовление катализаторов для синтеза углеводородов С5+ ….1112.2.3.2Синтез углеводородов С5+ ………………..…………………………1112.2.4Обсуждениеэкспериментальныхрезультатовсинтезауглеводородов С5+ ……………………………………………..…….1123Получение нефтяного кокса ……………………………………..…1173.1Теоретические основы процесса коксования ……………………..1173.2Получение коксов из пасты электрокрекинга ……………………..1213.2.1Характеристика объектов исследования …………………………..1213.2.2Методика проведения экспериментов ……………………….….....1243.2.2.1Коксование сажесодержащей пасты электрокрекинга …..………..1243.2.2.2Сушка и формование сажесодержащей пасты электрокрекинга ...1263.2.2.3Анализ исходного сырья и продуктов процесса коксования ….....1273.2.3Обсуждение экспериментальных результатов коксования пастыэлектрокрекинга ……………………………………………………..1273.2.3.1Подготовка пасты электрокрекинга к коксованию …..…………...1273.2.3.2Коксование сажесодержащей пасты электрокрекинга ..………….1314Получение углеродных композиционных материалов …………...1494.1Теоретическиеосновыпроцессаполученияуглеродныхкомпозиционных материалов …………............................................1494.2Получение углеродных композиционных материалов …………...1554.2.1Характеристика объектов исследования …………………………..1554.2.2Методика проведения экспериментов …………………………..…1564.2.2.1Получение углеродных композиционных материалов …………...1564.2.2.2Модификация углеродных нановолокон …………….……………1574.2.2.3Анализ продуктов получения углеродных композиционныхматериалов ………………………………………………………….15944.2.3Обсуждениеэкспериментальныхрезультатовполученияуглеродного композиционного материала ………………………...1594.2.3.1Модификация углеродных нановолокон …………………………..1594.2.3.2Получение углеродных композиционных материалов …………...1615Аппаратурно-технологическое оформление ………………………179Заключение ……………………………………………......................167Список литературы ………………………………………………….199Приложения ………………………………………………………….2315ВведениеАктуальность темы исследованияРазвитие промышленности, как одной из сфер деятельности человека,направлено на повышение уровня его жизни.

Однако, образующиеся в результатепромышленного производства отходы, нанося вред окружающей среде, влияют ине в лучшую сторону на качество жизни человека. Поэтому, одной из задач,стоящих перед промышленностью, является снижение количества образующихсяотходов и их квалифицированная переработка.Следует отметить, что в большинстве случаев под переработкой отходовподразумевается их уничтожение. В то же время, отходы необходиморассматривать как вторичный сырьевой ресурс, на основе которого могут бытьполучены продукты, использующиеся для обеспечения деятельности человека.Так,например,промышленныходнимизорганическихвозможныхотходовспособовможетутилизациистатьразложениежидкихихвэлектрических разрядах.

Применение такого способа переработки отходовпозволит получить газ, содержащий ацетилен и водород, а также сажу. В качествепотребителей этих продуктов могут выступать существующие промышленныепроизводства, использующие их в качестве сырья.Однако, промышленная реализация утилизации отходов в электрическихразрядах только для получения вышеназванных продуктов, может бытьэкономически не выгодна.

Поэтому, необходимо переработку отходов совместитьсполучениемнаосновеобразующихсяпродуктовперспективныхивостребованных на рынке материалов.Цели и задачиЦелью работы являлось создание научных основ комплексной технологиипереработки продуктов образующихся при разложении жидких органическихотходов химической и нефтехимической промышленности в электрической дуге.6Предлагаемый комплексный подход к использованию образующихся впроцессе электрокрекинга продуктов в виде схемы представлен на рисунке.Рисунок – Схема использование продуктов электрокрекингаВидно, что для образующихся в процессе электрокрекинга продуктовпредлагаются различные, в том числе не связанные друг с другом, направленияиспользования.Поэтому,вдальнейшем,представлялосьцелесообразным7рассматривать каждое из направлений использования продуктов электрокрекингав отдельной главе.Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:установить изменения, протекающие в жидкой фазе под действиемэлектрических разрядов, и их влияние на характеристики образующихсяпродуктов;определить направления использования продуктов электрокрекинга;подтвердить предположение о возможности получения углеродныхнановолокон (УНВ) из газа электрокрекинга;показать возможность получения жидких углеводородов из газаэлектрокрекинга;установить влияние условий проведения процесса коксованияихарактеристик используемых паст электрокрекинга на выход и характеристикиобразующегося кокса;предложить возможное аппаратурное оформление отдельных стадийтехнологии переработки продуктов электрокрекинга жидкого органическогосырья.Научная новизна работыпредложена гипотеза протекания процесса электрокрекинга жидкогоорганического сырья, предполагающая протекание в сырье реакций крекинга ипроцессов уплотнения, приводящих к повышению степени ароматизации жидкойфазы, и разложение образующихся жидких продуктов;установлено, что в результате процессов уплотнения, протекающих вжидкой фазе, нивелируются различия в выходах и свойствах продуктов,образующихся из различного исходного сырья;установлено влияние температуры, давления процесса коксования исодержания дисперсного углерода в пастах электрокрекинга на выход ихарактеристики образующегося кокса;8установлено, что предварительная термическая обработка пасты в токевоздуха повышает выход кокса;выявлены закономерности образования УНВ из газов электрокрекингауглеводородов и кислородсодержащих соединений;для каталитических систем, используемых для получения УНВ,предложены схемы механизмов образования УНВ из ацетилена и монооксидауглерода.

Показано, что образование УНВ из углеводородов и монооксидауглерода может протекать на одних и тех же активных центрах, которымиявляются «дефекты» кристаллической решетки катализатора, образующиеся награницах контактов его кристаллитов;установлена возможность варьирования активности катализаторов ихпредварительноймодификацией.Показано,чтоэффективностьмодифицирующего воздействия зависит от его характера;показана возможность синтеза углеводородов С5 и выше из газовэлектрокрекинга.Установлено,чтосоставивыходжидкихпродуктовопределяется используемым катализатором и условиями проведения процесса;показана возможность использования газов электрокрекинга дляпироуплотненияУНВикоксовприполученииуглерод-углеродныхкомпозиционных материалов.

Определены условия пироуплотнения.Практическая значимость работыпредложен, защищенный патентами Российской Федерации, комплекстехнологий по переработке продуктов, образующихся при разложении жидкихорганических продуктов в электрической дуге, позволяющий получать газэлектрокрекинга, сажу, УНВ, кокс, углеродные композиционные материалы;установленыусловиясинтезаУНВизгазовэлектрокрекингауглеводородов и кислородсодержащих соединений позволяющие получатьпродукт с максимальной селективностью;9установленыусловияпроведенияпроцессакоксованияпастэлектрокрекинга жидкого органического сырья, обеспечивающие наибольшийвыход кокса;даны рекомендации по аппаратурному оформлению отдельных стадийтехнологии переработки продуктов электрокрекинга жидкого органическогосырья;разработаны лабораторные модули разложения жидких углеводородовв электрической дуге и синтеза УНВ из газа электрокрекинга.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации