ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нагрев нефтепродуктов в змеевиках трубчатых печей и трубах теплообменной аппаратуры из "Высокотемпературные процессы и аппараты переработки углеводородного сырья" Однако в реальности нагретая внутренняя поверхность трубы излучает кванты энергии в основном в инфракрасном диапазоне частот, которые немедленно поглощаются молекулами нефтепродукта. На рис. 1.8 изображена спектральная степень черноты поверхности нержавеющей стали, которая показывает спектр частот излучения и их интенсивности. Подобные же зависимости наблюдаются для малоуглеродистых сталей и сплавов [3]. Фактически спектр излучения факела претерпевает существенное перераспределение, проходя через стенку трубы змеевика. [c.25] В тепловом пограничном слое внутри трубы имеет место градиент температуры от температуры горячей стенки до температуры среднего слоя нефтепродукта (рис. 1.9). Это означает, что при необходимости нафеть нефтепродукт до температуры % определенная часть его нагревается до температуры 1с, которая может приближаться или даже превышать температуру разложения продукта. Именно это является причиной серьезной проблемы коксоотложения на внутренней поверхности змеевиков трубчатых печей и труб теплообменной аппаратуры. [c.25] Кроме того, измеряемая приборами температура характеризует среднюю энергию броуновского колебания частиц. В реальности же в любой системе существует широкое распределение частиц по кинетическим энергиям, которое описывается соотношением Максвелла-Больцмана. Характер этого несимметричного распределения представлен на рис. 1.10. График показывает, что велика доля частиц, кинетическая энергия которых больше энергии, рассчитываемой по средней температуре. [c.26] Известно, что нефтепродукты представляют собой сложную смесь множества индивидуальных компонентов, каждый из которых имеет собственную температуру кипения. Хотя тепловое воздействие является универсальным управляющим параметром, широкий спектр распределения кинетических энергий Максвелла-Больцмана не позволяет осуществлять селективное воздействие на нефтяные системы. В особенности это негативно влияет на качество разделения нефтепродуктов, а также на их превращения в процессах, происходящих при температурах, приближающихся к температурам разложения. В первом случае за счет термических процессов не удается получать в больших количествах четко разделенные фракции нефтепродуктов, а во втором случае происходит частичное разложение продуктов и их термополиконденсация. [c.27] Термополиконденсация ведет к увеличению относительного содержания в нефтяной системе тяжелых компонентов с высокими потенциалами парного взаимодействия - в основном смол, асфальтенов и более конденсированных компонентов. Это, в свою очередь, даже в случаях переработки легких продуктов приводит к возникновению центров ассоциации и образованию развитой надмолекулярной структуры. Она определяет коллоидное строение большинства нефтепродуктов. [c.27] Возникновение надмолекулярной структуры - явление, нежелательное для процессов, а которых целевыми продуктами являются дистилляты. Это обусловлено спецификой строения надмолекулярных образований в нефтяных системах, о чем будет говориться далее. В частности, тяжелые компоненты, являясь центрами элементов надмолекулярной структуры, захватывают часть легких компонентов, не позволяя им перейти в дистил-лятную фракцию. [c.27] Для таких процессов, как получение битумов, пека и кокса целевым является остаточный продукт. Поэтому процессы надмолекулярного структурирования в них являются желательными. Кроме того, в этом случае регулирование значения сфуктурных параметров надмолекулярных сфуктур является механизмом, который позволяет управлять качеством конечного продукта. [c.27] Вернуться к основной статье