Диссертация (1090080), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Модулииспользуются при подготовке магистров по направлению 18.04.01. «Химическаятехнология» профиль «Химическая технология природных энергоносителей иуглеродных материалов».Методология и методы исследованияМетодология исследования базировалась на: системном анализе трудовЛеба Л., Вишневецкого И.И., Песина О. Ю., Печуро Н.С., Эстрина Р.И., БуяноваР.А., Boehma P.H., Харриса П., Кувшинова Д. Г., Петрова А.

Д., Фиалкова А. С.,Сюняева З. И., Теснера П. А. по теме диссертации;выдвижении гипотез опротекании процессов электрокрекинга жидкого органического сырья, полученияУНВ, коксов и углеродных композитов на основе продуктов электрокрекинга;проверке гипотез натурным экспериментом.Положения, выносимые на защитуТехнология переработки продуктов, образующихся при разложениижидкого органического сырья в электрической дуге, позволяющая получать газэлектрокрекинга, сажу, УНВ, кокс, углеродные композиционные материалы;Гипотеза протекания процесса электрокрекинга органического сырьяпредполагающаяповышениестепениобразующихся жидких продуктов;ароматизации сырьяи разложение10Гипотеза о влиянии дисперсного углерода на выход и характеристикикокса;Схемы образования УНВ из ацетилена и монооксида углерода,предполагающие формирование волокон на одних и тех же активных центрах,которымиявляются«дефекты»кристаллическойрешеткикатализатора,образующиеся на границах контактов его кристаллитов;Результаты исследований синтеза углеродных материалов из продуктовэлектрокрекинга органического сырья.Апробация результатовРезультаты диссертации докладывались на:2-ой (Москва, 2003), 4-ой (Москва, 2005), 5-ой (Москва, 2006) и 10-ой(Москва, 2016) Международных конференциях «Углерод: фундаментальныепроблемы науки, материаловедение, технология»;Международной конференции «Перспективы развития химическойпереработки горючих ископаемых» (Санкт-Петербург, 2006);II Международной конференции «Наноразмерные системы.

Строение,свойства, технологии» (Киев, 2007);XVIII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Москва,2007);Российской научной конференции «Глубокая переработка твердогоископаемого топлива – стратегия России в 21 веке» (Звенигород, 2007);Х (Волгоград, 2004), XII (Волгоград, 2008) и XIII (Иваново, 2010)Международных научно-технических конференциях «Наукоемкие химическиетехнологии»;VМолодежнойнаучно-техническойконференции«Наукоемкиехимические технологии 2013» (Москва, 2013);2-ой Российский конгресс по катализу «Роскатализ» (Самара, 2014);11Международная научно-практическая конференция «Химия, Био- иНанотехнологии,экологияиэкономикавпищевойикосметическойпромышленности» (Харьков, 2014). XIX Международныйсимпозиум имени академика М.А. Усова,посвященный 70-летнему юбилею Победы советского народа над фашистскойГерманией (Томск, 2015).По результатам работы опубликовано:25 статей, из них 23 статьи в рецензируемых российских журналах, 2 статьив иностранных журналах;25 тезисов докладов сделанных на международных и российскихконференциях;2 учебно-методических пособия;получено 5 патентов.12Основная часть1 Электрокрекинг органического сырьяВ первой главе диссертационной работы представлены результатыисследований процесса разложения органического сырья в электрическихразрядах (процесс электрокрекинга).1.

1 Теоретические основы процесса электрокрекингаИсследование процесса электрокрекинга органического сырья проводилосьв 30-70 года ХХ столетия во многих научных центрах мира. Анализ результатовпроведенных исследований [1-43], позволил выявить основные направления, покоторым осуществлялось изучение процесса:1. влияния типа разряда и материала электродов на содержание ацетилена всоставе газа;2.

влияние природы сырья на выход и состав продуктов.Результаты исследований посвященных изучению влияния типа разряда навыход газа и содержание в нем ацетилена показали, что не любой разряд можетбыть пригоден для применения в процессе электрокрекинга.Авторами работ [1-4] было установлено, что практическую значимостьимеют разряды, позволяющие выделять в межэлектродное пространство энергиюдостаточно высокой мощности.

Такой способностью обладают импульсные идуговые разряды.Применение импульсного разряда для разложения органического сырьяпозволяло достичь концентрации ацетилена в составе газа до 30 % об. [5,6].Близкие значения содержания ацетилена в составе газа (до 31 % об.) былиполучены при использовании низковольтных нестационарных разрядов (ННР) [7].Повышению содержания ацетилена в составе газа до 40 % об. по данным работ [810] способствует применение высоковольтного дугового разряда (ВДР), аразложение сырья под воздействием низковольтного дуговогоразряда (НДР)13приводит к уменьшению содержания ацетилена в составе газа до 16 % об.[11-14].Содержание ацетилена в составе газа зависит не только от типаиспользуемого разряда, но и от материала из которого изготавливаютсяэлектроды, а также их формы и расположения.

Так, авторами работы [12] былопоказано, что концентрация ацетилена в газе, полученном при разложениикеросиновой фракции с использованием электродов из легкоплавких металлов(цинк, свинец), составляет 25 % об. Применение электродов из тугоплавкихметаллов (медь, железо) способствовало снижению значения данного показателядо 7 % об. Следует отметить, что в работе [7] в качестве наиболее перспективногоматериала для изготовления электродов предлагался графит.Электроды могут быть цилиндрическими и дисковыми; иметь полый каналдля подачи сырья; неподвижными и вращающимися; расположенными соосно илиэксцентрично [15-26]. Рассматриваемые формы и способы расположенияэлектродов, позволяли обеспечить быстрый вывод газа из реакционной зоны, чтоспособствовало предотвращению протекания реакций разложения ацетилена икак следствие, увеличению его содержание в газе электрокрекинга.Обобщениерезультатовисследований,направленныхнаизучениевзаимосвязи между природой используемого сырья, выходом и характеристикамипродуктов электрокрекинга (газ, сажа), показало, что представленные в научнотехнической литературе данные носят противоречивый характер.

Так, в работах[27-32] отмечается, что характер перерабатываемого сырья не оказываетсущественного влияния на состав получаемого газа. Такой вывод был сделан наоснованииизученияпроцессаэлектрокрекингабензиновой,керосиновой,дизельной фракций, а также сырой нефти и пиролизной смолы. Концентрацияацетилена в образующемся газе практически не изменялась и составляла ~ 27 %об.Однако при этом фиксировались различия в выходе газа. Наибольшеезначение выхода газа было установлено при разложении бензиновой фракции ~47 % масс. наименьшее - смолы пиролиза ~ 27 % масс. В тоже время, в работе [7],на примере разложения индивидуальных веществ показано, что наибольшее14содержание ацетилена в газе достигается при разложении ароматическихуглеводородов.

По мере увеличения длины углеродной цепи нормальныхпарафинов, выход газа и содержание в нем ацетилена возрастает. Аналогичныйрезультат был отмечен авторами работ [33, 34] в которых электрокрекингуподвергались 1-хлор-пентан и 1-хлор-декан. Было показано, что содержаниеацетилена в образующемся газе возрастало и составляло 22,6 % об. для 1-хлорпентана и 28,5 % об. для 1-хлор-декана. Следует отметить, что использование вкачестве сырья электрокрекинга гетероатомных соединений будет приводить ктому, что в составе газа вместе с традиционными веществами, образующимисяприразложенииуглеводородовацетиленом,водородом,газообразнымиуглеводородами С1-С4, будут присутствовать хлороводород, оксид углерода [35],цианистый водород [36] в случае разложения хлор-, кислород- и азотсодержащихвеществ, соответственно.Сравнение характеристик саж, образовавшихся при разложении одного итого же сырья в сопоставимых условиях, показало расхождение их значений [37,38].Так, для саж, полученных в результате разложения бензола, значениеудельной адсорбционной поверхности может варьироваться от 140 м2/г до 110м2/г.Следует отметить, что согласно данным работы [38], характеристики сажэлектрокрекинга зависят не только от используемого сырья, но и от типа разряда.Например, значение удельной адсорбционной поверхности сажи, полученной приразложении ксилола с применением ННР и ВДР, составляло 195 м2/г, а при НДР 120 м2/г.По своим физико-химическим характеристикам сажа электрокрекинга неотличается от технического углерода выпускаемого промышленностью.

Характеристики

Список файлов диссертации