ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Действие высоких температур на углеводороды разли. ных классов из "Процесс замедленного коксования в не обогреваемых камерах" Кокс образуется также при термическом крекинге и пиролизе, т. е. в процессах, в которых нефтяное сырье подвергается действию высокой температуры с целью разложения тяжелых углеводородов и получения газа, бензина и ароматических углеводородов. И в том и в другом случае коксообразование является побочным процессом, протекание которого допускается лишь до известных пределов. [c.7] Нефтяной кокс представляет собой твердый пористый продукт черного цвета с металлическим блеском. Элементный состав кокса 90— 1% углерода, 1,5—8% водорода, остальное — азот, кислород, сера и металлы. Основную массу нефтяного кокса (90%) составляют карбо-йды — продукты глубокого уплотнения нефтяных углеводородов, образующиеся в результате действия на эти углеводороды высокой температуры. Карбоиды — сложные соединения, богатые углеводородом и очень бедные водородом, — характеризуются полной нерастворимостью в бензоле. [c.8] Чтобы был понятен химизм и механизм процесса образования кокса из нефтяного сырья, рассмотрим вначале действие высокой температуры на отдельные классы углеводородов (парафиновых, нафтеновых, ароматических, непредельных), входящих в состав нефти и нефтепродуктов. [c.8] Если нефть или ее продукты нагреть до высокой температуры (выше 350 °С), то углеводороды, входящие в их состав, претерпевают химические превращения в результате образуются новые продукты (газообразные, жидкие и твердые), которых в исходном сырье не было. Так, при термическом крекинге мазута образуются бензин и газ, при коксовании гудрона можно получить газ, бензин, керосино-газойлевую фракцию, кокс. [c.8] Химические превращения углеводородов весьма разнообразны и сложны, но схематически их можно разде-.п,ить ня две основные группы 1) реакции распада, при которых молекулы исходного сырья расщепляются на более мелкие молекулы 2) реакции полимеризации и уплотнения, при которых молекулы сырья, получившиеся при первоначальном распаде, соединяются в новые молекулы другого строения. В результате образуются высокомолекулярные продукты, бедные водородом (смолы, асфальтены, карбоиды, кокс). Зная законы превращения углеводородов при высоких температурах, можно управлять процессом переработки и, подбирая для каждого сырья соответствующие условия, получать продукты требуемых качеств. [c.8] В процессе коксования можно наблюдать все те же реакции, но они проходят глубже и полнее. Если целевым продуктом коксования должен быть кокс, основными реакциями являются реакции уплотнения, приводящие к образованию карбоидов. Различные углеводороды, содержащиеся в нефти, в условиях температур коксования ведут себя по-разному. Наиболее склонны к реакциям уплотнения и образованию кокса ароматические углеводороды. Предельные, или парафиновые углеводороды (алканы) способны только к реакциям распада и не вступают в реакции уплотнения. Нафтены (цикланы) занимают промежуточное положение. Непредельные углеводороды играют значительную роль в процессах кок-сообразования, особенно когда они вступают в реакции соединения с ароматическими углеводородами. [c.9] Предельные углеводороды (алканы). Молекулы предельных, или парафиновых углеводородов (алканов) при высоких температурах разрываются по месту углеродной связи С—С на две части. При 400—500 °С этот разрыв происходит в середине или вблизи середины молекулы. При этом образуются две новые молекулы одна — молекула предельного углеводорода, другая — непредельного. [c.9] Новые предельные углеводороды, образовавшиеся в результате термического распада, могут, в свою очередь, распадаться на более простые молекулы и т. д. Предельные углеводороды не вступают в реакции уплотнения, а следовательно, не могут образовывать кокса. Карбоиды при крекинге предельных углеводородов образуются в результате вторичных реакций, в которые вступают появившиеся непредельные углеводороды. [c.9] К нденсир ваннЫе ароматические соединения, х. дясь в зоне высоких температур, продолжают уплотняться, и таким образом появляются еще более высокомолекулярные соединения, составляющие смолы, асфальтены и, наконец, карбоиды (кокс). [c.11] Смолы и асфальтены. При термической переработке сырья появляются продукты уплотнения — смолы и асфальтены. Химический состав их изучен мало. Известно, что это смесь углеводородов высокой молекулярной массы, бедных водородом и имеющих полициклическое строение. Смолы представляют собой очень вязкие тягучие жидкости темно-красного или черного цвета плотностью около единицы и выще. Они растворимы в бензине и бензоле. В состав смол входят и высокомолекулярные непредельные углеводороды, что обусловливает их химическую активность и неустойчивость. При нагревании смолы переходят в асфальтены. [c.12] Асфальтены — это твердые хрупкие вещества черного цвета. Они состоят из еще более уплотненных углеводородов, чем смолы, и еще более, чем они, бедны водородом. При нагревании асфальтены не плавятся, а разлагаются на газы и кокс. В отличие от смол асфальтены не раство(ряются в бензине и бензоле. [c.12] Вернуться к основной статье