Cтраница 4
![]() |
Схема высокотемпературного крекинга фирмы BASF. [46] |
Обогащенное кислородом пламя горит подслоем нефти в реакторе. Образующиеся при - 1500 СС в результате частичного сгорания и крекинга горячие газы тут же резко охлаждаются тяжелым маслом, температура которого 250 СС. Основное количество образующейся сажи улавливается тяжелым маслом и вместе с жидкими продуктами подается в погружную горелку. [47]
![]() |
Микрофотографии сажевых частиц, полученных при давлении меньше атмосферного ( а, атмосферном ( б и выше атмосферного ( в. [48] |
На рис. 2 приведены микрофотографии продуктов, полученных при давлениях, соответственно ниже атмосферного, при атмосферном и выше атмосферного. Полученные результаты показали, что образование сажевых частиц конденсацией углеродного пара наблюдается и в малых реакционных объемах при отсутствии интенсивного перемешивания. В этом случае количество образующейся сажи увеличивается с повышением начального давления инертного газа в реакционном объеме. [49]
![]() |
Зависимость выхода продуктов пиролиза пропана от соотношения пар. сырье при 1100 С и времени контакта 0 15 сек. [50] |
Это, по-видимому, связано с тем, что механизм образования сажевых частиц одинаков для всех ациклических углеводородов и различие заключается только в скорости процесса. Добавки к метану небольших количеств ароматических углеводородов вызывают резкое возрастание выхода сажи, объясняющееся большей скоростью образования сажевых зародышей. Примеси нафталина тоже сильно увеличивают количество образующейся сажи; можно предположить, что в процессе пиролиза происходят реакции алкилирования нафталина, а алкилнафталины характеризуются высокой скоростью сажеобразования. [51]
Окисляемость масел и связанные с пей загустевание и коррозию уменьшают прибавлением аптпоксидаптов, например алкилированных фенолов или производных я-фенплепдпамина, обычно в комбинации с комплексообразователямп. Антикоррозионными средствами являются и органические фосфаты. Так называемые детергенты ( нафтенаты алюминия, высокоалкилироваппыс фсполосульфнды) удерживают образующуюся сажу в коллоидном состоянии. Вещества, снижающие вязкость, препятствуют кристаллизации твердых углеводородов, а добавки поли-изобутилена или полимеров доденплметакрплата обеспечивают равномерное изменение вязкости в широком интервале температур. [52]
Карбюрированная смесь, поступающая к горелкам, должна иметь постоянный состав и определенную температуру. Колебания состава смеси приводят к получению неоднородной сажи, а при понижении температуры смеси происходит конденсация паров углеводородов. При повышении температуры карбюрированной смеси увеличивается поступление ее в зону горения, вследствие чего образующаяся сажа содержит много летучих веществ. [53]
Сжигание мазута в определенных условиях может сопровождаться появлением сажи, что хорошо видно по окраске дыма. Положение усугубляется при работе с малой нагрузкой, когда температуры топки недостаточны для дожигания мелкодисперсных частиц углерода. Особенно опасны в этом отношении пусковые периоды. Образующаяся сажа накапливается по газоходам и особенно в узких пазах набивки регенеративного воздухоподогревателя. При дальнейшем повышении нагрузки, а следовательно, и температуры происходит самовозгорание сажи или зажигание ее от случайных очагов. В рекуперативных трубчатых подогревателях пожары, как правило, бывают после останова котла, так как при его работе дымовые газы бедны кислородом и процесс горения не развивается. В регенеративных воздухоподогревателях кислород поступает при прохождении набивки через воздушный канал, и раз начавшись, пожар быстро прогрессирует. После прогрева до 800 - 1000 С в горение включается сталь, имеющая теплоту сгорания около 1 000 ккал / кг. Температура быстро повышается, ротор деформируется и заклинивается, набивка размягчается, спекается в куски или в виде жидких струй вытекает в короб. Пожары развиваются с большой скоростью и наносят огромный ущерб. Первым признаком пожара является быстрый рост температуры уходящих газов и горячего воздуха. [54]
Воздух, нагретый до 350 - 500 С, поступает в нижнюю часть печи через специально сконструированную горелку параллельно с метаном. В результате процесса диффузии воздух - метан поддерживается реакция неполного сгорания и разложения метана внутри слоев самого метана за счет тепловой радиации. Образующаяся сажа вместе с реакционными газами направляется на фильтровальные установки. [55]
Вытеснение пропилена из хлорного трубопровода необходимо, так как в момент подачи хлора здесь создается большой его избыток по отношению к пропилену. Это всегда ведет к резкому росту температуры и соответственно к образованию сажи. Размер частиц сажи не превышает сотых долей микрона. Основная часть образующейся сажи уносится из хлоратора вместе с продуктами реакции, но небольшое количество оседает на стенках хлоратора и на гильзах термопар. Поэтому в первый момент работы хлоратора содержание дихлорпропана повышенное, но сажа не образуется. [56]
Пиролиз сырья происходит достаточно глубоко. В газообразных продуктах пиролиза содержится в основном водород, реализуемый как побочный продукт процесса, и 3 - 5 % неразложившегося метана. Остальной пиро-литический углерод отлагается на стенках каналов насадки. Вместе с ним в каналах насадки в течение рабочего цикла оседает больше половины образующейся сажи, которую приходится выжигать во время разогрева. [57]
Электроды, имеющие толщину стенок 1 - 2 см, расходуются благодаря испарению металла в месте соприкосновения с дугой. Каждая из 17 установок имеет по две печи, что позволяет работать в непрерывном режиме, несмотря на необходимость смены электродов. Специальные меры предпринимаются для предотвращения образования на электродах плотных отложений графита, образующегося в печи, поскольку такие отложения влияют на стабильность дуги. Вначале считали необходимым применять медные электроды, но сейчас используют железные. Около 60 % образующейся сажи удаляется в циклонах. Процесс разделения ацетилена основан на использовании воды в качестве растворителя ( стр. [58]
В ряде инструкций указано, что в случае возникновения распада ацетилена в баллоне для снижения давления необходимо открыть вентиль баллона. Однако имеются и другие рекомендации. В работе [12.12]; указано, что-если открыть вентиль, то ацетилен в баллоне будет приведен в движение, вследствие чего к зоне распада будет непрерывно подводиться свежий ацетилен, что значительно интенсифицирует процесс распада. Тем не менее если бы в этом случае при открытом вентиле рост давления вследствие распада ацетилена был медленнее снижения давления в результате выхода газов из баллона, то открывание вентиля было бы оправдано. Однако в этих случаях возможна закупорка проходных сечений вентиля образующейся сажей, частицами пористой массы и др., вследствие чего быстрый сброс газа стал бы невозможным. [59]
Сажа является одтш из продуктов разложения углеводородов. Торговые марки саж, как правило, почти не содержат смол и очень мало окислены. Большая продолжительность реакции при сравнительно низкой температуре приводит к образованию больших частиц сажи. И, наоборот, малая продолжительность реакции при относительно высокой температуре способствует образованию малых частиц. Однако для данного сырья теплота разложения фактически не зависит от размера частиц образующейся сажи. [60]