Механохимические превращения газообразных углеводородов

• Автор: Гамолин, Олег Евгеньевич
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 101 с. : ил.

1. Обзор литературы. Современные представления о механохимических реакциях

в гетерофазных системах

1.1 Механоакгивация, как способ инициирования химических процессов

1.2 Основные физико-химические процессы при механической обработке твердых веществ

1.3 Механохимические процессы в гетерофазной системе - твердое вещество

- газ

1.3.1 Механохимические реакции на поверхности кварца

1.3.2 Модель протекания химических реакций при механоактивации гетерофазной системы - газообразный углеводород - твердое тело

1.3.3 Обобщение статистической модели реакции твердых веществ

1.3.4 Влияние жидкой и газовой фазы на разрушение твердых тел. Эффект адсорбционного понижения прочности твердых веществ (Ребиндера)
1.4 Реакционная способность газообразных углеводородов в реакциях термического крекинга
1.5 Постановка задачи исследования
2. Экспериментальная часть
2.1 Установка для механохимических исследований на базе мельницы-активатора планетарного типа АГО
2.2 Методика проведения экспериментов по механоактивации
2.3 Методика хроматографического анализа газов
2.4 Физико-химические исследования твердой фазы
2.5 Определение теплофизических характеристик газов
2.6 Расчёт термодинамических параметров по методу Бенсона
3. Результаты и их обсуждение
3.1 Механоактивация гетерофазной системы - углеводородный газ - твердое вещество
3.1.1 Механоакгивация системы - природный газ - твердое вещество (природный минерал)
3.1.2 Расчёт термодинамических параметров по методу Бенсона
3.1.3 Механоактивация системы - пропан-бутановая газовая смесь — твердое вещество
3.1.4 Расчет термодинамических параметров процесса механоактивации газообразных углеводородов
3.1.5 Расчет теплофизических характеристик механоактивированных газов
3.1.6 Статистическая обработка выборочного эксперимента по механоактивации
гетерофазной системы - УВ - твердое тело
Заключение
3.2 Механоактивация системы - индивидуальный углеводород - твердое вещество
3.2.1 Механоактивация пропана
3.2.2 Механоактивация изо-бутана
3.2.3 Механоактивация н-пентана
3.2.4 Механоактивация этилена и пропилена
Заключение
4. О путях превращения газообразных УВ в системе - газ - твердое вещество при
механоактивации
Выводы
Список использованных источников

Список сокращений
МА - механоакгивация
УВ - углеводород (ы)
ПМЦ - парамагнитные центры
МО - механообработка
ЭПР - электронный парамагнитный резонанс
РФА - рентгенофазовый анализ
ПЖХ - газо-жидкостная хроматография
АГО - активатор гидравлический охлаждаемый

после 15-тиминутной активации - метан. Причем, концентрация последнего растет с увеличением времени механоактивации и достигает 65 мольн. % после 30-тиминутной обработки. Максимальное содержание водорода было зарегистрировано после МО продолжительностью 15 мин.
Однако, как показал анализ газовой смеси, через определенные промежутки времени после механоактивации (рисунок 12), содержание компонентов продолжает изменяться. После 20 часов выдержки реакторов при комнатной температуре содержание изо-бутана увеличивается до 29,7 молн. % с одновременным уменьшением содержания метана, пропана и водорода. Данный факт может свидетельствовать о протекании пост-механоактивационных процессов в реакционной системе.
Рисунок 12. Изменение концентрации газов после 30-тиминутной МО пропан-бутановой фракции без добавок
Вероятно, что после МО равновесие в реакционной системе сдвигается в сторону исходных веществ за счет химических реакции между компонентами, либо некоторое количество УВ С2-С4 в конце процесса механообработки остается адсорбированными на поверхности мелющих шаров, и постепенно высвобождаются при хранении. Факт увеличения содержания более "тяжелых” УВ, был отмечен в работе [5].
Подобные результаты были получены при механоактивации газовой смеси в присутствии силикагеля АСМ (рисунок 13). Так же как, и в случае активации газов