Нефтяной кокс. Место установки коксования в технологической схеме НПЗ. Области применения нефтяного кокса производство получение. Механизм сажеобразования. Получение ТУ путем осаждения из пламени на холодную поверхность

помощью получают каучуки с прочностью на разрыв менее 40 кг/см². К таковым относятся печально известные термическая и ламповая сажи.

О степени дисперсности судят по величине адсорбции.

Степень структурированности сажи.

В процессе получения сажевые частицы объединяются в сажевую структуру, размер которой достигает 10 микрон. Степень структурированности зависит от способа получения сажи и от вида сырья. Она влияет на свойства резин. Чем выше структурированность, тем менее упруга резина, выше ее электропроводность и твердость. О степени структурированности судят по величине масляного числа.

По степени структурированности различают:

1. Низкоструктурированная сажа. Масляное число 70-80. Это обычно термическая сажа.

2. Среднеструктурированная сажа. Масляное число 80-100. Печные, канальные сажи.

3. Высокоструктурированная сажа. Масляное число выше 100. Печная, канальная, форсуночная, ацетиленовая сажа.

26 Механизм сажеобразования

В основе получения сажевых частиц из газообразного и жидкого сырья лежат два процесса: термическое расщепление исходного сырья и поликонденсация реакционно-способных элементов в полимерные углеродные частицы. Для терморасщепления углеводородов необходима высокая температура. Метан превращается в СН₃ при 1100^оС. Осколки молекул объединяются в углеродные полимеры по строению сходные с графитом. Если сажу получают из жидкого сырья, то на стадии термического воздействия основной реакцией является дегидрирование ароматических углеводородов. Время процессов сажеобразования - доли секунд. На кинетику этих процессов можно влиять технологическими параметрами.

Размер сажевых частиц уменьшается в нескольких случаях:

1. При внесении в пламя холодной осадительной поверхности (канальная и антраценовая сажи).

2. Увеличение температуры процесса в печном способе производства сажи. Например сажу ПМ-70 получают при 1500^оС а форсуночную - при 1200^оС.

3. Уменьшение времени пребывания сажевых частиц в зоне высоких температур. Сажа ПМ-70 пребывает в зоне высоких температур 0,1 сек, а форсуночная - 3-4 сек.

Эти факторы влияют на дисперсность.

На структурированность влияют следующие факторы.

1. Структурированность снижается одновременно со снижением содержания бициклических аренов в сырье.

2. Структурированность уменьшается с уменьшением времени пребывания сажи в зоне высоких температур.

ПМ-100: структурированность 1,2, время пребывания 0,1 сек.

ПМН-100: структурированность 0,75, время пребывания 0,3 сек.

3. Структурированность снижается с увеличением турбулентости сажегазового потока. Влияние условий получения на свойства саж

27 Характеристика сырья к сырью для производства сажи

80 % сажи получают из жидкого сырья.

Показатели процесса зависят от состава сырья. Наилучшее сырье содержит би- и трициклические ароматические углеводороды с короткими ненасыщенными боковыми цепочками.

Качество сырья для производства сажи оценивается специфическим показателем - индексом корреляции, который связан с плотностью и температурой кипения:

ИК = 473×– 456,8 + .

Если ИК < 95, такое сырье не годится.

Фракционный состав сырья для производства сажи - 220-400^оС.

Коксуемость сырья не должна превышать 1,5 %, так как в процессе асфальтосмолистые вещества образуют кокс на поверхности тарелок и внутри реакторов.

Основные виды сырья для производства сажи

1. Нефтяное сырье.

1) Зеленое масло - фракция 190-360^оС, выделенная из смолы пиролиза керосинов. Оно имеет следующие показатели: содержание парафино-нафтеновых углеводородов до 20 %, моноциклической ароматики - до 10 %, би- и трициклических аренов - до 80 %, коксуемость до 0,5, ИК - 120 пунктов.

2) Газойль каталитического крекинга, фракция 240-420^оС, содержит около 80 % бицеклических ароматических углеводородов, ИК до 125 пунктов. Это наиболее массовый вид сырья.

3) Термогазойль, фракция 200-400^оС - продукт термокрекинга в с смеси с газойлем каталитического крекинга и экстракта фенольной очистки. ИК более 95 пунктов, бицеклических аренов около 80 %.

В нашей стране основным видом сырья являются зеленое масло и термогазойль. В США используют преимущественно газойль каталитического крекинга.

2. Особняком стоит сырье - продукт каменноугольного происхождения.

антраценовая фракция каменноугольной смолы

Фракции этой самой смолы таковы:Н.К. - 170^оС - фенольная,170 - 230^оС - нафталиновая,230 - 270^оС - поглотительная,270 - 360^оС - антраценовая,> 360^оС - пек.Пек легко коксуется.Состав антраценовой фракции:

Парафино-нафтеновых углеводородов - 0 %; полициклических аренов - более