Диссертация (1090080), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Повышение выхода саживпроцессеэлектрокрекингаотмечалосьсувеличением(молекулярной массы) крекируемого сырья и степени его разложения.плотностью41Увеличение выхода сажи происходит и при использовании сырьяхарактеризующегося большей степенью ароматизации (в ряду образец 1-3,содержание ароматических углеводородов увеличивается).50Выход сажи, гсажа/л сырья4030201002060100140180Выход газа, лгаза/лсырья-♦- - образец 1; -■- - образец 2; -▲- - образец 3.Рисунок 1.11 - Влияние степени разложения бензиновых фракций на выходсажиВ таблицах 1.10 и 1.11 показано изменение характеристик образующихсясаж от продолжительности разложения сырья.42Таблица 1.10 – характеристики саж, полученных при разложениимодельного сырьяПоказательВыход газа, лгаза/лсырьяОбразец204060100140180123,325,226,527,028,829,1225,627,828,630,032,633,2Средний327,529,430,231,935,336,3диаметр415,117,521,125,727,628,2частиц,513,315,820,428,129,430,3нм611,714,519,023,426,127,4712,013,320,326,528,329,2810,412,218,625,527,428,11306290284277263258228826725124323122532672512442392302264305295263256244239529428227926125024563222602302041901857280243233197172165835032430828026225111912222252272412452207237242254311319324428229731337738542892942983053303355302315324337342347632237542245547147973503674004825255308378384488510560564Удельнаяадсорбционнаяповерхность,м2/гКонечнаястепеньзаполнения порпироуглеродом,%43Таблица 1.11 – Характеристики саж полученных при разложении отходовПоказательВыход газа, лгаза/лсырьяОбразец204060100140180913,015,016,720,021,430,61012,212,713,414,616,521,71110,312,015,016,720,029,7128,69,410,010,911,516,1Удельная9230200180150140138адсорбционная10245236220205182172поверхность,11290250200180150136м2/г12348320300275262249Конечная9380400450510590650степень10155170195215237251заполнения пор1122025029031032534112380395495525580575Среднийдиаметр частиц,нмпироуглеродом%Видно,чтоформированиюувеличениесажсстепенименьшейразложенияадсорбционнойсырьяспособствуетповерхностью,большейструктурностью (конечной степенью заполнения пор пироуглеродом) и размеромчастиц.
Повышение значения диаметра частиц саж, по мере возрастанияпродолжительности разложения сырья, может быть обусловлено тем, чтооставаясь в реакционной зоне, на поверхности частиц сажи отлагается углерод.Повышение молекулярной массы сырья от бензиновой фракции к маслянойприводит к снижению диаметра сажевых частиц и удельной адсорбционнойповерхности, возрастанию структурности.Следует отметить, что представленные в таблицах 1.10 и 1.11 результаты,былиполученыприпроведениипроцессаэлектрокрекинга,вкоторомобразующаяся сажа, накапливается в объеме реактора. Это приводит к тому, что44характеристики сажи определяются у продукта представляющего собой смесьсаж, полученных в разный период времени.При организации процесса электрокрекинга с периодическим выводом изреактора образующейся суспензии для удаления из нее сажи и последующимвозвращением в реактор фильтрата для его дальнейшего разложения, можноожидать, что характеристики саж будут иными.
Принимая во внимание, чторазличия в групповом углеводородном составе сырья с увеличением степениразложения нивелируются (таблица 1.7), можно предполагать, что различия вхарактеристиках саж, полученных из различного сырья, при больших степенях егоразложения, будут менее выраженными.Для подтверждения данного предположения в процессе электрокрекингаобразцов 4 и 7 при достижении выхода газа 20 лгаза/лсырья образующуюсясуспензию выводили из реактора для удаления из нее сажи, а образовавшийсяфильтрат возвращали в реактор для дальнейшего разложения. Следует отметить,что такая организация процесса позволяла моделировать его работу в условиях«циркуляции» жидкой фазы.
Характеристики саж, представлены в таблице 1.12.Таблица 1.12 – Характеристики саж полученных при крекинге образцов 4 и 7123456Средний2015,115,112,012,0диаметр4017,515,913,212,6частиц, нм6021,117,420,317,3Удельная20305305280280адсорбционная40295300245275поверхность, м2/г60263270230270жидкой фазыциркуляцией»«сжидкой фазыциркуляции»«безжидкой фазыОбразец 7циркуляцией»лгаза/лсырья«сгаза,жидкой фазыПоказатель«безВыходциркуляции»Образец 445Продолжение таблицы 2.12123456Конечная степень20289289350350заполнения пор40294314365355пироуглеродом, %60298365398365Изменение условий проведения процесса («без циркуляции» на «сциркуляцией»жидкойфазы)неповлиялонатенденциивизменениихарактеристик саж при повышении степени разложения сырья.
Так, по мереувеличения выхода газа диаметр сажевых частиц и структурированность саживозрастала, а удельная адсорбционная поверхность снижалась. Однако, в случаепроведения процесса в условиях предполагающих периодическое удаление сажиизреактора,приувеличениистепениразложениясырья,различиявхарактеристиках саж, образовавшихся из различного сырья, уменьшались.Полученный результат позволяет прогнозировать получение саж с одинаковымиили близкими характеристиками при использовании различного сырья.Следует отметить, что в результате разложения сырья, а также в процессефильтрации суспензии, образующейся в реакторе и выводящейся для удаления изнее сажи, количество жидкой фазы уменьшается. Это негативно сказывается набезопасности работы аппаратуры.
Поэтому потери жидкой фазы необходимокомпенсировать за счет введения в ее состав исходного сырья. Однако, в этомслучае происходит изменение состава жидкой фазы, что не может не оказатьвлияния на выход и характеристики образующихся продуктов.На рисунках 1.12 и 1.13 показано влияние степени разложения сырья навыход пасты и сажи. Представленные результаты были получены приэлектрокрекинге образца 6. Процесс проводили до достижения выхода газа 80лгаза/лсырья.
Образующуюся суспензию извлекали из реактора для удаления из неесажи. В полученный при фильтровании суспензии фильтрат добавляли исходноесырье в количестве необходимом для получения смеси объемом равным объемузагрузкиисходногоразложению.сырья.Полученнуюсмесьподвергалидальнейшему46Выход сажесодержащейпасты, гпасты/лсырья60050040030020010002070120170220270320Выход газа, лгаза/лсырья-▲- «без циркуляции» жидкой фазы; - ♦ - - «с циркуляцией» жидкой фазы икомпенсацией ее потери.Рисунок 1.12 - Влияние степени разложения образца 6 на выход пасты50Выход сажи, гсажа/лсырья4030201002070120170220270320Выход газа, лгаза/лсырья-▲- «без циркуляции» жидкой фазы; - ♦ - - «с циркуляцией» жидкой фазы икомпенсацией ее потери.Рисунок 1.13 - Влияние степени разложения образца 6 на выход сажи47Видно, что при проведении процесса электрокрекинга в условиях«циркуляции» жидкой фазы и компенсации ее потери, на начальном этапенаблюдается возрастание выхода пасты и сажи.
Дальнейшее проведение процессаэлектрокрекинга приводит к стабилизации значений выхода рассматриваемыхпродуктов.Полученный результат может быть объяснен данными представленными втаблицах 1.13-1.15.Таблица 1.13 – Физико-химические характеристики образца 6, суспензииобразовавшейся при разложении образца до достижения выхода газа 80 лгаза/лсырьяи полученного из суспензии фильтратаОбразец 6Суспензия 180Фильтрат 1800,80890,81460,8099температура начала перегонки, оС24926226210 % перегоняется при температуре, оС28228328320 % перегоняется при температуре, оС29430130130 % перегоняется при температуре, оС30031631640 % перегоняется при температуре, оС31033132650 % перегоняется при температуре, оС31434433560 % перегоняется при температуре, оС32835534470 % перегоняется при температуре, оС33036635280 % перегоняется при температуре, оС34037736090 % перегоняется при температуре, оС310387369температура конца кипения, оС360394375Наименование показателяПлотность, г/см3Фракционный состав:48Таблица 1.14 – Физико-химические характеристики смеси 1, суспензииобразовавшейся при разложении смеси 1 до достижения выхода газа 160 лгаза/лсырьяи полученного из суспензии фильтратаСмесь 2Суспензия 2160Фильтрат 21600,80930,82230,8135температура начала перегонки, оС24926326310 % перегоняется при температуре, оС28328828820 % перегоняется при температуре, оС29731331330 % перегоняется при температуре, оС31432932940 % перегоняется при температуре, оС32034633950 % перегоняется при температуре, оС32736034960 % перегоняется при температуре, оС33537135970 % перегоняется при температуре, оС34038336880 % перегоняется при температуре, оС35039237690 % перегоняется при температуре, оС360398383температура конца кипения, оС375400387Наименование показателяПлотность, г/см3Фракционный состав:Таблица 1.15 – Физико-химические характеристики смеси 3 и 4, суспензийобразующихся при разложении смесей при достижении выхода газа 240 и 320лгаза/лсырья соответственно и полученных из них фильтратовСмесь 3Суспензия 3240Фильтрат 3240Смесь 4Суспензия 4320Фильтрат 43202340,81110,82420,8161температура начала перегонки, оС24927925010 % перегоняется при температуре, оС285302287Наименование показателя1Плотность, г/см3Фракционный состав:49Продолжение таблицы 1.15123420 % перегоняется при температуре, оС30031930730 % перегоняется при температуре, оС31733532540 % перегоняется при температуре, оС32534933250 % перегоняется при температуре, оС34036235560 % перегоняется при температуре, оС35037336570 % перегоняется при температуре, оС36038237580 % перегоняется при температуре, оС37039038690 % перегоняется при температуре, оС376397390температура конца кипения, оС387400392Из представленных в таблицах данных видно, что суспензии и фильтратыимеют большие значения характеристик по сравнению с сырьем, из которого ониполучены.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
