Диссертация (1090080), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Состав жидкой фазы пасты не менеезначим для образования кокса и увеличения его выхода.В таблице 3.11 представлены данные показывающие влияние условийхранения пасты на изменение ее характеристик. Хранение пасты ПЭ2осуществляли при температуре 20 С в воздушной среде.Таблица 3.11 – Изменение характеристик пасты ПЭ2 во времениНаименование показателяВремя хранения пасты, месяц061218Номер образца пастыПЭ2ПЭ26ПЭ212ПЭ218Содержание сажи в пасте, %10,012,213,729,5Алканы15,515,013,011,0Арены75,578,981,583,0Алкены5,01,00,00,0Кислородсодержащие0,00,10,51,0Неопознанные4,05,05,05,0Групповой углеводородныйсостав жидкой фазы пасты, %масс.:Видно, что в результате хранения в жидкой фазе пасты увеличиваетсяколичество аренов и уменьшается содержание алканов и алкенов, такжевозрастает содержание в пасте твердой фазы.
Полученный результат обусловлентем, что при хранении пасты происходит уменьшение объема жидкой фазы врезультате ее испарения. Следует отметить, что в составах жидких фаз пастподвергшихсяхранениюзафиксированоприсутствиекислородсодержащих137веществ, количество которых возрастало с увеличением времени хранения паст. Втаблице 3.12 представлены результаты коксования паст.Таблица 3.12 – Влияние времени хранения пасты ПЭ2 на выход углеродногоостаткаОбразецВыход углеродного остатка, % масс.ПЭ217,5ПЭ2625,2ПЭ21228,3ПЭ21845,0Видно, что выход углеродного остатка при коксовании пасты ПЭ2составляет 17,5 % масс.
Сравнение полученного результата с результатомкоксования пасты ПЭ1 в сопоставимых условиях (таблица 3.8) показывает, чтовыход углеродного остатка образующегося при коксовании пасты ПЭ2 на ~ 4,5 %масс. больше выхода углеродного остатка получаемого из пасты ПЭ1. Это связанос тем, что в жидкой фазе пасты ПЭ2 содержится большее количество аренов.Увеличение их содержания в жидкой фазе, происходящее в процессе храненияпасты, в совокупности с повышением концентрации сажи в пасте, способствуетвозрастанию выхода углеродного остатка при коксовании паст подвергнутыххранению.Следуетотметить,чтовозрастаниювыходауглеродногоостаткаспособствует повышение давления в процессе коксования (таблица 3.13).Таблица 3.13 – Влияние избыточного давления на выход твердого продуктакоксования пастИзбыточное давление,Выход углеродного остатка, % масс.кПаисходная пастаформованная паста123Паста ПЭ1013,121,86,713,730,4138Продолжение таблицы 3.1312313,314,033,220,014,133,3Паста ПЭ2017,525,713,318,937,4Микроструктура углеродного остатка, образующегося при коксовании паст,представлена на рисунках 3.6-3.15.Рисунок 3.6 - Микроструктура кокса полученного при температуре 500 С иатмосферном давлении из исходной пасты ПЭ1139Рисунок 3.7 - Микроструктура кокса полученного при 500 С и избыточномдавлении 13,3 кПа из исходной пасты ПЭ1Рисунок 3.8 - Микроструктура кокса полученного при температуре 500 С иатмосферном давлении из исходной пасты ПЭ2140Рисунок 3.9 - Микроструктура кокса полученного при температуре 500 С иизбыточном давлении 13,3 кПа из исходной пасты ПЭ2Рисунок 3.10 - Микроструктура кокса полученного при 500 С иатмосферном давлении из формованной пасты ПЭ1141Рисунок 3.11 - Микроструктура кокса полученного при 500 С иизбыточном давлении 13,3 кПа из формованной пасты ПЭ1Рисунок 3.12 - Микроструктура кокса полученного при 500 С иатмосферном давлении из формованной пасты ПЭ2142Рисунок 3.13 - Микроструктура кокса полученного при 500 С иизбыточном давлении 13,3 кПа из формованной пасты ПЭ2Рисунок 3.14 - Микроструктура кокса полученного при температуре 500 Си атмосферном давлении из модельной пасты с добавлением 2 % масс.
ТУ П803143Рисунок 3.15 - Микроструктура кокса полученного при температуре 500 Си избыточном давлении 13,3 кПа из модельной пасты с добавлением 2 % масс. ТУП803Изучение микроструктуры углеродных остатков показало, что для образцов,представленных на рисунках 3.6, 3.7, микроструктура характеризуется 5 баллами,а на рисунках 3.8, 3.9 - 4,5 баллами. Это соответствует коксам, имеющимкрупноволокнистую,безкакой-либоориентацииструктурныхэлементов,микроструктуру. На рисунках 3.10-3.13 приведена микроструктура образцовуглеродных остатков характеризующихся 3 баллами, что соответствует коксам,имеющим мелковолокнистую микроструктуру. Для образцов, представленных нарисунках 3.14, 3.15, микроструктура характеризуется 1,8 баллами.соответствуеткоксам,имеющимвесьмамелковолокнистую,Этооднороднуюструктуру с существованием границ между структурными элементами.Следует отметить, что увеличение концентрации твердой фазы в пастеспособствует образованию кокса характеризующегося меньшим значением балла.144Наиболее вероятно, это объясняется тем, что по мере роста концентрации частицсажи в пасте, расстояние между ними уменьшается и под воздействиемадсорбированного жидкого слоя сырья происходит сращивание этих зерен собразование кокса однородной структуры.Влияние температуры коксования исходной и формованной пасты ПЭ1 нахарактеристики образующегося кокса показано в таблице 3.14.Таблица 3.14 – Влияние температуры процесса коксования пасты ПЭ1 нахарактеристики получаемого коксаДействительная плотностьСырьеМассоваяпослеТемпература,доляпрокаливанияоСлетучихпри 1300 С ввеществ, %течение 5 ч,г/см3Зольность%Удельнаяадсорбционнаяповерхность,м2/г4502,087,0904752,097,01155002,106,55252,116,31805502,126,01954502,087,090Формованн4752,096,7113ая5002,116,5паста5252,126,11805502,135,8190исходнаяпаста0,10,1150150Видно, что повышение температуры коксования пасты приводит кувеличению удельной адсорбционной поверхности, плотности образующихсякоксов и снижению содержание летучих веществ.
Тенденция измененияпоследнего показателя согласуется с представленными в литературе [133, 136,145137] результатами исследований, в которых отмечается, что проведение процессакоксования при невысоких температурахприводит к образованию кокса сповышенным содержанием летучих веществ, т.к. из-за высокой вязкости сырья,затруднено выделение образующихся газов и паров.В таблице 3.15 приведены характеристики кокса, полученного притемпературе 500 С и атмосферном давлении из модельной пасты, содержащей 2% масс. технического углерода марки П803.Таблица 3.15 – Влияние концентрации сажи в модельной пасте нахарактеристики образующегося коксаКонцентрациясажи в пасте,Действительнаяплотность послеМассоваядоляпрокаливания прилетучих% масс1300 С в течение5 ч, г/см3веществ,%2,102,10Зольность,Удельнаяадсорбционная%поверхность,м2 / г6,50,11506,50,115210(исходная пастаПЭ1)12Следует отметить, что различий в характеристиках коксов, образовавшихсяиз исходной, формованной и модельной пасты в сопоставимых условиях неустановлено.Повышение давления процесса коксования приводит к образованию коксовс большей плотностью, удельной адсорбционной поверхностью и содержаниемлетучих веществ (таблица 3.16).146Таблица 3.16 – Влияние избыточного давления процесса коксования пастыПЭ1 проводимого при температуре 500 С на характеристики получаемого коксаСырьеДействительнаяплотностьИзбыточнопослее давление,прокаливаникПая при 1300С в течение5 ч, г/см302,10Массоваядолялетучихвеществ,%Зольность%6,5Удельнаяадсорбционнаяповерхностьм2/г150исходная6,72,117,0паста13,32,117,519020,02,128,020002,116,5150формованная6,72,116,5паста13,32,127,020,02,128,00,10,1175170190200Для коксов, полученных из пасты ПЭ2 (таблица 3.17), фиксировалисьбольшие значения плотности и удельной адсорбционной поверхности посравнению с коксом, образовавшимся из пасты ПЭ1 в сопоставимых условиях(таблица 3.16).Таблица 3.17 – Характеристики коксов полученных при коксованииисходной пасты ПЭ2 при температуре 500 СДействительнаяплотность послеИзбыточноепрокаливания придавление, кПа1300 С в течение 5ч, г/см3МассоваядолялетучихУдельнаяЗольность, %адсорбционнаяповерхность,м2/гвеществ, %02,126,80,216513,32,138,00,2200147В таблице 3.18 приведены значения характеристик коксов полученных изпаст электрокрекинга и ГОСТ 22898-78 «Коксы нефтяные малосернистые.Технические условия».Таблица 3.18 – Характеристики коксов полученных из паст электрокрекингаи ГОСТа 2289-78 «Коксы нефтяные малосернистые.
Технические условия»Марка коксаПоказательКоксполученныйКНГКЗГКНАКЗОиз пастплотность послеот 2,08от 2,08от 2,08от 2,08прокаливания придо 2,13до 2,13до 2,13до 2,13не определяетсяДействительнаяот 6не болеене болеене болеене болеедо 88,09,08,011,5от 0,1не болеене болеене болеене болеедо 0,20,50,60,50,81300 С в течение5 ч, г/см3Массовая долялетучих веществ, %Зольность, %Сопоставлениезначенийпредставленныхвтаблицехарактеристикпоказало, что коксы, образующиеся из паст электрокрекинга, соответствуюттребованиям, предъявляемым к коксам марок КНГ, КЗГ, КНА и КЗО.Это дает возможность предполагать,что коксы,полученныеприкоксовании паст электрокрекинга, могут быть использованы в алюминиевойпромышленности, производстве абразивов и графитовой продукции.Следует отметить, что это не единственные возможные области применениякоксов, образующихся из паст электрокрекинга.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
