Образование - тяжелые углеводород
Cтраница 2
Понижение коэффициента избытка воздуха обусловливает повышение температур в ядре факела, интенсифицирует процессы крегинга и полимеризации и, в конечном счете, приводит к образованию тяжелых углеводородов с обильным сажевыделением. [16]
В алкилате велико количество тяжелой фракции. Дальнейшие исследования должны быть натравлены на снижение образования тяжелых углеводородов. Сейчас пока неизвестно, на каком этапе процесса, протекающего с использованием бутилсульфатов, максимально образование тяжелой фракции. В будущем, с развитием измерительной техники, которая позволит более точно определять концентрацию тяжелых углеводородов, станет ясно, какими путями возможно будет свести их образование к минимуму. [17]
Образование насыщенных тяжелых углеводородов, по-видимому, объясняется полимеризацией олефинов, за которой следует отрыв гидрид-иона от молекулы изобутана. Наличие бутена-1 и пропилена, низкое содержание воды в катализаторе, невысокое соотношение изобутана и олефина - вот факторы, способствующие образованию тяжелых углеводородов. [18]
 |
Каталитический ( А и обычный ( Б пиролиз углеводородного сырья. [19] |
Использование катализаторов позволяет снизить температуру процесса, увеличить его скорость, селективность и выход целевых продуктов, снизить ( за счет уменьшения вторичных реакций) образование тяжелых углеводородов и кокса. [20]
Катализаторный комплекс, однако, абсорбирует предпочтительно высшие этилбензолы. Их затем выдерживают в течение длительного времени при повышенных температурах. Неудивительно поэтому, что такая система склонна к полимеризации, к образованию тяжелых углеводородов и смол. Это не только существенно снижает выход этилбензола, но повышает ( сверх необходимого) расход катализатора, поскольку смолы необратимо связывают его и делают неактивным. [21]
Проведенные опыты во ВНИИГазе и ИГ и РГИ показали, что давление является фактором, несомненно влияющим на процессы преобразования органического вещества и генерации углеводородов. При той же температуре, но при давлении 350 кгс / см2 было установлено образование легких и тяжелых углеводородов. [22]
Газ до вступления в первую зону горения подвергается нагреву за счет излучения из зоны горения и диффузии продуктов сгорания. В случае сжигания газов, содержащих углеводородные соединения, этот нагрев сопровождается двумя основными процессами: процессом окисления, который начинается при сравнительно низких температурах и процессом термического расщепления. Процесс окисления благоприятствует успешному ходу горения. Процесс же расщепления при высоких температурах обусловливает образование тяжелых углеводородов, осложняет процесс горения и вызывает неполноту горения. В процессе окисления образуются альдегиды, которые или окисляются в формальдегиды при наличии кислорода, или расщепляются в его отсутствии. Последние в дальнейшем при наличии воздуха сгорают по характерным для них цепным реакциям, процесс завершается без образования продуктов неполного горения. В случае недостаточного количества кислорода или при неравномерном его распределении в газовоз-душной смеси имеет место расщепление альдегидов или даже исходного газа с образованием тяжелых углеводородов, обусловливающих образование сажи и появление химической неполноты сгорания. [23]
От условий, в которых протекает та или иная стадия процесса, зависит возможность получения минимального химического недожога топлива и высоких теплотехнических показателей работы топки. Так, например, чем тоньше распыл мазута, тем быстрее происходит процесс его испарения и, следовательно, ускоряется завершение реакции горения. При недостаточном количестве воздуха в процессе термического разложения углеводородов, расщепление их может достигнуть конечных продуктов, что приводит к образованию свободного углерода ( сажи), очень трудно поддающегося сжиганию. Для горения его требуется температура не менее 900 С. В связи с этим при сжигании мазута весь воздух следует подводить к корню факела с обеспечением тщательного перемешивания его с распыливаемым мазутом. При этом процесс расщепления углеводородов не доходит до конечных продуктов разложения, а заканчивается образованием легких и тяжелых углеводородов. Легкие углеводороды и водород очень легко и быстро сгорают; тяжелые высокомолекулярные углеводороды, так же как и сажистый углерод, сгорают трудно, требуя особых благоприятных температурных условий. В большинстве случаев они покидают топку не сгорая, и образуют копоть и сажу. [24]
От условий, в которых протекает та или иная стадия процесса, зависит возможность получения минимального химического недожога топлива и высоких теплотехнических показателей работы топки. Так, например, чем тоньше распыл мазута, тем быстрее происходит процесс его испарения и, следовательно, ускоряется завершение реакции горения. При недостаточном количестве воздуха в процессе термического разложения углеводородов, расщепление их может достигнуть конечных продуктов, что приводит к образованию свободного углерода ( сажи), очень трудно поддающегося сжиганию. Для горения его требуется температура не менее 900 С. В связи с этим при сжигании мазута весь воздух следует подводить к корню факела с обеспечением тщательного перемешивания его с распыливаемым мазутом. При этом процесс расщепления углеводородов йе доходит до конечных продуктов разложения, а заканчивается образованием легких и тяжелых углеводородов. Легкие углеводороды и водород очень легко и быстро сгорают; тяжелые высокомолекулярные углеводороды, так же как и сажистый углерод, сгорают трудно, требуя особых благоприятных температурных условий. В большинстве случаев они покидают топку не сгорая, и образуют копоть и сажу. Опыт показывает, что амбразура должна выполняться в виде усеченного конуса с расширением внутрь топки. Устойчивое горение факела возможно лишь при определенных значениях потока мазуто-газовой смеси и скорости распространения пламени. По мере удаления от сопла форсунки скорость распространения пламени увеличивается пропорционально температуре потока. Скорость струи топливо-воздушной смеси в этом направлении, наоборот, уменьшается в связи с возрастанием сечения амбразуры. Воспламенение мазуто-газовой смеси происходит в том сечении, где скорость потока и скорость распространения пламени равны. Равенство этих скоростей наступает тем дальше от форсунки, чем больше скорость распространения пламени. Конусообразная конструкция амбразуры за счет падения скорости потока в направлении его движения приближает к форсунке зону зажигания мазуто-воздушной смеси, обеспечивая устойчивое горение факела, без отрыва пламени. Отрыв пламени может произойти по целому ряду причин, основными из которых являются: малая скорость распространения пламени при возрастании скорости потока; большой избыток воздуха; чрезмерное снижение производительности котла ( форсунки); чрезмерный перегрев мазута, что может вызвать пульсацию с образованием газовых прослоек, разрывающих факел, и, наконец, засорение форсунки. [25]
Газ до вступления в первую зону горения подвергается нагреву за счет излучения из зоны горения и диффузии продуктов сгорания. В случае сжигания газов, содержащих углеводородные соединения, этот нагрев сопровождается двумя основными процессами: процессом окисления, который начинается при сравнительно низких температурах и процессом термического расщепления. Процесс окисления благоприятствует успешному ходу горения. Процесс же расщепления при высоких температурах обусловливает образование тяжелых углеводородов, осложняет процесс горения и вызывает неполноту горения. В процессе окисления образуются альдегиды, которые или окисляются в формальдегиды при наличии кислорода, или расщепляются в его отсутствии. Последние в дальнейшем при наличии воздуха сгорают по характерным для них цепным реакциям, процесс завершается без образования продуктов неполного горения. В случае недостаточного количества кислорода или при неравномерном его распределении в газовоз-душной смеси имеет место расщепление альдегидов или даже исходного газа с образованием тяжелых углеводородов, обусловливающих образование сажи и появление химической неполноты сгорания. [26]
Как уже упоминалось, реакторы Сннтол являются реакторами с циркулирующим кипящим слоем. Как показано на рис. 3, в нижнюю часть реактора подается рециркулируемый и свежий газ, где он смешивается с потоком горячего катализатора, спускающегося по стояку. При этом газ нагревается до температуры возгорания. Затем смесь газа с катализатором подается наверх в расположенные справа от стояка зоны реакции. Значительная часть тепла реакции поглощается в двух батареях в теплообменниках, расположенных внутри реактора, а остальная - образующимися и рециркулируемыми газами. Катализатор отделяется от газа в бункере-отстойнике и, спускаясь по стояку, возвращается в цикл. Скорость потока катализатора регулируется задвижкой у основания стояка. Непрореагировавший газ вместе с парами образовавшихся углеводородов выводится из реактора через циклоны, в которых отделяются захваченные потоком более мелкие частицы катализатора, возвращаемые в бункер. На выходе из реактора температура обычно составляет около 340 С. Важно, чтобы условия процесса и состав катализатора ограничивали образование тяжелых углеводородов, которые при конденсации на катализаторе могут затруднять образование кипящего слоя. Так как используемый железный катализатор имеет высокую плотность, то создать его кипящий слой существенно труднее, чем, например, при использовании алюмосиликатных катализаторов, которые применяются в установках каталитического крекинга с циркулирующим кипящим слоем. Размер частиц катализатора выбирают в таких узких пределах, чтобы удовлетворялись условия кипения и соблюдались необходимые потоки катализатора вниз по стояку и вверх по реактору. [27]
Страницы: 1 2