ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Продукты процессов сажеобразования из "Производство сажи Издание 2" При получении сажи образуются различные продукты реакции. [c.30] При получении сажи способом термического разложения сырья в отсутствие воздуха в продуктах процессов сажеобразования также содержится небольшое количество метана и других углеводородов, свидетельствующие о том, что сырье полностью не разложилось. [c.31] Кроме сажи и газов в процессе сажеобразования выделяется некоторое количество твердых продуктов. Иногда при получении канальной, антраценовой, печной активной и ацетиленовой саж наблюдается образование грита. Грит засоряет сажу и резко ухудшает качество резины, изготовленной с применением такой сажи. [c.31] При получении сажи из жидких углеводородов с большим молекулярным весом происходит частичная полимеризация этих углеводородов, в результате чего образуется нагар (частицы кокса), засоряющий топки печей и реакторов и горелочные устройства. Образование нагара осложняет обслуживание аппаратуры и приводит к преждевременному ее износу. [c.31] В качестве сырья для производства сажи обычно применяют фракции и масла нефтяного и коксохимического происхождения, природный газ, ацетилен, коксовый газ и газы нефтепереработки. Иногда для получения сажи используются также технический нафталин и технический антрацен. Основным видом сырья для получения сажи являются жидкие продукты переработки нефти и каменноугольной смолы, из них вырабатывается свыше 80 % всей сажи. [c.32] Жидкое сырье для производства сажи состоит главным образом из ароматических и нафтеновых углеводородов, содержащих от одного до четырех колец в одной молекуле, а также из олефиновых и парафиновых углеводородов. [c.32] Кроме этих углеводородов в сырье содержатся и углеводороды смешанного строения, в молекуле которых могут быть одновременно ароматические и нафтеновые кольца, боковые парафиновые и олефиновые цепи. Наряду с углеводородами содержатся сернистые, азотистые, кислородные соединения, а также высокомолекулярные соединения сложного состава, называемые смолистыми веществами и асфальтенами. [c.32] Состав сырья для получения сажи не может быть правильно охарактеризован только процентным содержанием отдельных классов углеводородов. [c.32] Чтобы характеризовать состав сырья для получения сажи, обычно применяют методы структурно-группового анализа. В этом случае состав сырья в целом выражают содержанием отдельных структурных групп (ароматических, нафтеновых и парафиновых). Для наглядности определяют также число ароматических и нафтеновых колец, предполагая, что они шестичленные и конденсированные (по типу нафталина и антрацена). [c.32] Например, в этилтетрагидронафталине содержится 50% углерода из ароматической, 33% —из нафтеновой и 17% из пара-( иновой структур. [c.32] Сырье для производства сажи представляет собой сложную смесь углеводородов. В этом случае структурно-групповой анализ характеризует состав и строение усредненной молекулы, которая обладала бы физическими свойствами и элементарным составом смеси. Поэтому такая молекула может иметь дробное число колец, хотя в индивидуальных углеводородах только целое их число. Так, например, в бензоле одно ароматическое кольцо в молекуле, а в нафталине — два. В их смесях может быть от 1 до 2 ароматических колец. Смесь, состоящая из 60 моль бензола и 40 моль гептана, содержит 0,6-1-f 0,4-0 = 0,6 ароматического кольца. [c.33] Для вычисления структурно-группового состава сырья определяют его молекулярный вес, плотность и коэффициент преломления, а также содержание серы. [c.33] К стандартности сырья, применяемого для получения сажи, предъявляют строгие требования. Применение нестандартного сырья приводит к нарущению технологических режимов, ухудшающих качество сажи, и к повышению расхода сырья. [c.33] Основным материалом для образования сажевых частиц является, по-видимому, циклическая часть углеводородной молекулы. [c.33] Скорость процесса образования сажи увеличивается с увеличением числа и степени ароматизованности циклов. Так, например, выход и дисперсность сажи из моноциклических ароматических углеводородов при прочих равных условиях значительно ниже, чем из ди- и трициклических. [c.33] В условиях получения печных активных саж парафиновая часть молекулы в процессе сажеобразования участия, по-види-мому, не принимает. Однако некоторое количество углерода парафиновой структуры (до 15%) может ускорить образование углеводородных радикалов, способных превращаться в зародыши сажевых частиц. Ненасыщенные связи в боковых цепях ароматических углеводородов также способствуют ускорению процесса образования сажи. [c.34] Полициклические нафтеновые углеводороды благодаря наличию в их молекуле трех связанных между собой атомов углерода (в месте конденсации колец) также принимают участие в процессе образования сажи. В этом отношении нафтеновые кольца можно принять равными 0,4 ароматического кольца. [c.34] Таким образом, сырье для производства сажи должно состоять из полициклических ароматических углеводородов с короткими, желательно ненасыщенными боковыми цепями. [c.34] Наиболее пригодным сырьем для получения сажи является такое сырье, в котором отношение Н С находится в пределах 1,0-1,2. [c.34] имеющее отношение Н С более 1,2, не обеспечивает получения достаточно структурированной сажи, и наоборот сырье, имеющее Н С менее 0,9, хотя и обеспечивает высокий выход сажи, но настолько структурированной, что гранулировать ее очень трудно. [c.34] Вернуться к основной статье