Разработка моделирующей системы процесса пиролиза углеводородов

• Автор: Зеленко, Ирина Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 183 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПУТИ РАЗВИТИЯ ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА УГЛЕВОДОРОДОВ

1.1. Технологическая схема пиролизного производства

1.2. Проблемы производства и пути развития процесса пиролиза углеводородов.

1.2.1. Использование различных типов углеводородного сырья. Рациональное использование отходов. Новые виды пиролиза.

1.2.2. Усовершенствование технологии

1.2.3. Информационные технологии.

1.3. Моделирование процесса пиролиза углеводородов

1.3.1. Кинетические модели

1.3.2. Кинетические параметры элементарных реакций

1.3.3. Методы анализа и упрощения кинетических моделей сложных процессов
1.4. Постановка задачи исследования.
2. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ РАЗРАБОТКИ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА УГЛЕВОДОРОДОВ. ПОСТРОЕНИЕ ДЕТАЛЬНОГО
МЕХАНИЗМА.
2.1. Основные аспекты формирования детального механизма
процесса пиролиза углеводородов.
2.1.1. Обоснование схемы химических превращений.
2.1.2. Выбор списка компонентов
2.2. Вопросы оценки кинетических параметров.
2.2.1. Метод реакционных серий.
2.2.2. Метод компенсаций
2.2.3. Оценка кинетических параметров элементарных реакций пиролиза методом реакционных серий.
Заключение.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ И ДИСКРИМИНА1ЩЯ МЕХАНИЗМА ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА.
3.1. Алгоритм и критерии дискриминации механизма
3.2. Исследование и формирование оптимального механизма
пиролиза
Заключение
4. МОДЕЛИРОВАННОЕ ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА УГЛЕВОДОРОДОВ
4.1 .Описание пиролизных печей. Экспериментальные данные
их эксплуатации
4.2. Разработка математического описания печей пиролиза
4.2.1. Разработка математических моделей кинетики пиролиза.
4.2.2. Разработка модели политропического реактора
4.2.3. Адекватность математических моделей пиролизных печей.
Заключение.
5. МОДЕЛИРУЮЩАЯ СИСТЕМА ПИРОЛИЗА УГЛЕВОДОРО
5.1. Разработка моделирующей системы пиролиза углеводоро
5.2. Расчеты с помощью моделирующей системы пиролиза
углеводородов
5.2.1. Использования нового вида сырья.
5.2.2. Расчет суммарного материального баланса блока печей пиролиза
5.2.3. Компоновка сырьевой смеси.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Возможна совместная рециркуляция МАФ и ББФ с подачей их в переток из конвекции в радиацию. Жидкие продукты пиролиза можно использовать как сырье для других технологических процессов. В литературе 5 описан способ получения полимерных модификаторов для нефтяного битума из жидких продуктов пиролиза. Основным негативным фактором, сдерживающим широкое применение в дорожном строительстве полимерных битумных композиций ПБК, является высокая стоимость последних. Снижение стоимости ПБК возможно за счет применения полимерных модификаторов, полученных из дешевого сырья по достаточно простой технологической схеме. Такими продуктами могут быть нефтеполимерные смолы НПС, получаемые из непредельных жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья 5. Тяжелая смола пиролиза также находит применение как сырье для получения других важных продуктов. Так, в работе 6 исследован способ выделения из тяжелой смолы пиролиза диметилнафталиновой фракции, которая в свою очередь является ценным продуктом. В последнее время в литературных источниках встречается достаточное количество публикаций об использовании в процессе пиролиза нетрадиционного сырья и о разработках новых видов пиролиза. В работе 7 изучен вакуумный пиролиз отработавших покрышек, который проводили при 0 С, давлении 2 кПа, скорости подачи сырья ч1 в горизонтальном реакторе длиной 3 м и диаметром 0,6 м, куда подавали измельченную массу с высотой частиц мм и диаметром 6 мм. В результате пиролиза получено масла, черного углерода, 9 стали, 5 волокон и газа. Дистилляция масляной фракции дает легкого бензина температура н. С, 6 8 тяжелого бензина 0 4 С, ,7 среднего дистиллята 4 0 С и ,5 остатка 0 С. Бензиновая фракция содержит 7 лимонена, . АРУ и олефинов и об. Отмечено, что высокое содержание , , олефинов и диолефинов в пиролитическом бензине требует его гидроочистки и риформинга для получения товарного продукта, однако 2 об. Осуществлен пиролиз диметил, диэтилсульфидов и дисульфидного масла, являющегося отходом нефтеперерабатывающего производства при 0 0 С 8. На основе газофазной реакции дисульфидного масла с системой хлорбензол ацетилен или 2хлортиофен ацетилен разработаны новые методы одновременного получения тиофена и бензотиофена или тиофена и тиентиофена с хорошими выходами 8. В Японии осуществлен селективный пиролиз японского кедра до химических материалов 9. В работах , авторами рассмотрен инициированный пламенем пиролиз как способ переработки мазута и дизельного топлива в легкие углеводороды. Свидетельством высокой оценки перспективности проведения процесса пиролиза в присутствии катализатора является постоянно увеличивающееся количество публикаций, касающихся как самого процесса каталитического пиролиза, так и приготовления, свойств, селективности и стабильности катализаторов процесса . В работе представлен обзор современного состояния исследований лабораторных и полупромышленных методов получения этилена каталитическим пиролизом углеводородов при температурах 0 0 С и влияние свойств катализатора и исходного сырья на состав продуктов. Новые виды пиролиза описаны также в работах , . Таким образом, в настоящее время процесс пиролиза достаточно широко исследуется в различных аспектах, идет поиск новых, более эффективных видов данного процесса. Согласно последним публикациям средние темпы роста спроса на этилен в мире оцениваются в 4 4,5 в год. В отдельных регионах, которые ранее не занимались производством этилена, как, например, ЮгоВосточная Азия, эти цифры ожидаются вдвое больше, 7 ежегодно. По предварительным оценкам к году производство этилена в этих странах может возрасти почти вдвое, достигнув млн. Если такое увеличение мощностей будет достигнуто полностью за счет строительства новых заводов, то их потребуется . Капитальные затраты составят приблизительно млрд. США . По мере того, как прогнозы аналитиков будут становиться реальностью, настанет момент, когда большинство производителей должны будут сделать выбор вводить ли новые мощности или увеличивать производительность уже имеющихся.