Получение волокнообразующего мезофазного пека на основе нефтяных остатков

• Автор: Буланова, В. В.
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1995
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Строение нефтяных дисперсных систем

1.2. Термохимические превращения нефтяных дисперсных систем при получении изотропного пека

1.3. Физикохимические свойства изотропных пеков

1.4. Мезофаза и механизм е формирования в нефтяных дисперсных системах

1.5. Способы получения волокнообразумдих мезофазных пеков и их свойства

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика исходного сырья

2.2. Методы анализа и эксперимента

2.2.1. Методы анализа сырья и пековых материалов
2.2.2. Методика получения образцов мезофазных пеков .
2.2.3. Определение степени готовности мезофазных пеков
2.2.4. Методика реологических исследований
2.2.5. Определение волокнообразувдей способности мезофазных пеков
2.2.6. Методика окисления пековых волокон
ГЛАВА 3. ВЫБОР СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
ВОЛОКНООБРАЗУПЦЕГО МЕЗОФАЗНОГО ПЕКА
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОЛУЧЕНИЯ
ВОЛОКНООБРАЗУЮЩЕГО МЕЗОФАЗНОГО ПЕКА НА ОСНОВЕ ТЯЖЕЛОГО ГАЗОЙЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА
3
3ь
3
4.1. Обоснование трбхстадийной схемы обработки тяжлого газойля каталитического крекинга при получении волокнообразущего мезофазного пека
4.2. Кинетика процесса получения волокнообразующего мезофазного пека ЯЬ
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ И ПОВЕДЕНИЯ ПЕКОВОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ТЯЖЕЛОГО ГАЗОЙЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА В ПРОЦЕССЕ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНООБРАЗУПЦЕГО МЕЗОФАЗНОГО ПЕКА
5.1. Взаимозависимости между характеристиками мезофазных пеков в
5.2. Реологические исследования пековых материалов
5.3. Исследование способности пековых волокон к окислению кислородом воздуха V
РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНООБРАЗУЮЩЕГО МЕЗОФАЗНОГО ПЕКА Ш
ВЫВОДЫ ш
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Асфальтены различного происхождения можно классифицировать Hv дишХшп химического и спектрального анализов, что позволяет оптимизировать состав смесей различных типов асфальтенов [II -3. Асфальтены в нефтях могут находиться в молекулярном состоянии кдн образовывать надмолекулярные структуры, в состав которых входит пять и более молекул. Соотношение содержания отдельных молекул асфальтенов и их надмолекулярных структур зависит от состава дисперсионной среды. Если дисперсионная среда хорошо растворяет асфальтены (ароматические углеводороды, смолы), то они чаще всего не склонны к явлениям ассоциации. Если же дисперсионная среда лиофобна по отношению к асфальтенам (парафино-нафтеновые углеводороды), то в таких нефтях асфальтены выпадают во вторую фазу, вследствие их высокой ассоциации. При распаде сложных смесей смол и асфальтенов могут образовываться алифатические, алициклические и ароматические фрагменты в различных соотношениях. Ф личных растворителях. Большинство исследователей считают, что надмолекулярные структуры в асфальтенах образуются в виде "пачек". Большое значение в этом процессе имеет наличие в НДС парамагнитных радикалов, в первую очередь, полиареновых ядер с делокализованными неспаренными электронами. Участие этих частиц в образовании "пачек” ведет к резкому упрочнению последних, что является одной из главных особенностей процесса образования структуры асфальтенов [ - ]. Хрящев А. Н., Посадов И. А. и Розенталь Д. А. [] установили, что асфальтены нефтяного и угольного происхождения обладают структурной общностью углеводородного состава, основу которой составляет иолициклическая система, состоящая, в среднем, из пяти ката-кондеысированных колец, из которых около трех - ароматические. Такое строение обеспечивает возможность их компланарной ориентации с образованием слоисто-пачечных структур. Отличия в строении исследуемых асфальтенов заключаются в строении алифатической части заместителей, которые у угольных асфальтенов имеют меньшую длину. В работе [] были определены пороговые концентрации асфальтенов, при которых происходит разрушение надмолекулярных структур, что обусловлено наличием смол в НДС. Падение агрегативной устойчивости системы находится в прямой зависимости от растворимости асфальтенов, и в обратной - от их концентрации и температуры. Регулированием соотношения трех видов асфальтенов: в растворенном (изменением растворявшей способности среды), взвешенном (изменением вязкости среды) и скоагулированном состоянии, можно изменять структурно-механическую прочность, устойчивость и кинетику расслоения системы на фазы и управлять технологическими процессами получения углерода [5]. Рассматривая термохимические превращения исходного сырья, следует отметить, что на пути образования мезофазного пека все вышеописанные углеводородные системы образуют сначала изотропный пек, который затем превращается в мезофазный благодаря дальнейшему протеканию реакций того же типа, но в системах с большей молекулярной массой. Основы химизма и механизма процесса термодеструктивной поликонденсации углеводородных систем описаны во многих работах [ -3. Химические превращения при термообработке пеков включают три важнейшие типа реакций, в которые вступают полициклические ароматические углеводороды, входящие в состав пека [3. Это поликонденсация с отщеплением водорода, фрагментация, проходящая через промежуточную стадию гидрирования, и алкилирование, причем в качестве алкилирувдих агентов выступают алкильные радикалы, образовавшиеся при фрагментации полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) [2БЗ. Основной реакцией при термообработке пека является поликонденсация ароматических соединений с отщеплением водорода [3. Как известно, поликонденсация характерна для соединений, содержащих реакцонноспособные функциональные группы. В результате термической обработки происходит постепенное связывание структурных звеньев, сопровождайтееся увеличением молекулярной массы, т. При этом имеют место не только межмолекулярное взаимодействие, но и упаковка молекул в надмолекулярные структуры.