Закономерности образования дисперсного углерода при изотермическом пиролизе углеводородного сырья

• Автор: Шурупов, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 241 с. : ил

1. ДИСПЕРСНЫЙ УГЛЕРОД ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

1.1. Методики, применяемые для исследования сажсобразования. и

анализ полученных результатов

1.1.1. Образование сажи в предварительно смешанных пламенах

1.1.2. Образование сажи при диффузионном горении углеводородов

в ламинарном и турбулентном пламенах

1.1.3. Образование сажи при пиролизе углеводородов в ударных трубах

1.1.4. Образование сажи при пиролизе углеводородов при

атмосферном давлении

1.1.5. Основы механизма сажсобразования

1.1.6. Принципиальная картина образования сажи из углеводородов

и ее анализ
1.2. Способы производства тсхуглсрода и применяемое сырье
1.2.1. Промышленные способы производства теху глерода
1.2.2. Сырье для производства тсхуглсрода
1.2.3. Тенденции развития процессов производства техуглерода
1.3. Выводы из литературного обзора и обоснование направления исследования
2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Методика пиролиза углеводородов в изотермических условиях
2.2. Порядок проведения экспериментов
2.3. Измерение индукционных периодов сажеобразования
2.4. Измерение удельной поверхности сажи
2.5. Анализ отходящего газа пиролиза углеводородов
2.6. Характеристика пиролизуемых углеводородов
2.7. Обработка экспериментальных результатов
2.8. Воспроизводимость результатов и оценка погрешности измерений
2.9. Выводы
3. ОБРАЗОВАНИЕ САЖИ ПРИ ПИРОЛИЗЕ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ
УГЛЕВОДОРОДОВ
3.1. Экспериментальные результаты
3.2. Расчет концен трации частиц и удельной поверхности сажи
3.3. Периоды индукции сажсобразования НО
3.4. Тенденция углеводородов к сажеобразованию
3.5. Обсуждение результатов
3.5.1. Коагуляция и коалесценцця сажевых частиц
3.5.2. Факторы, определяющие образование сажи при пиролизе индивидуальных углеводородов
3.5.3. Сравнение полученных результатов с данными других авторов
3.6. Выводы 7
4. ОБРАЗОВАНИЕ САЖИ ПРИ ПИРОЛИЗЕ МОДЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ
УГЛЕВОДОРОДОВ
4.1. Экспериментальные результаты
4.2. Обработка экспериментальных результатов
4.3. Обсуждение результатов
4.4. Выводы
5. СПОСОБ ОЦЕНКИ СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЕЧНОГО
ТЕХУГЛЕРОДА
5.1. Разработка методики оценки сырья для производства печного тсхуглсрода
5.2. Результаты пиролиза углеводородного сырья в изотермических условиях
5.3. Выводы
6. ПРОИЗВОДСТВО ТЕХУГЛЕРОДА РАЗЛИЧНОЙ ДИСПЕРСНОСТИ
6.1. Производство низкоднспсрсного тсхуглсрода П1 2 из газожидкостного сырья на примере Сосногорскою Газоперерабатывающего завода
6.1.1. Физикохимические свойства исходного сырья
6.1.2. Схема производства тсхуглсрода П1 2 из газожидкостного
сырья
6.1.3. Результаты опытнопромышленных испытаний
6.1.4. Материальный баланс производства тсхуглсрода П1 2 из
газожидкостного сырья
6.1.5. Тепловой батане производства тсхуглсрода П1 2 из
газожидкостного сырья
6.1.6. Математическое описание технологических процессов
6.1.7. Экономическое обоснование процесса
6.2. Способ производства нысокоднснсрсного техуглерода
6.3. Выводы
7. ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Методики, применяемые для исследования сажсобразования. Выводы 7
4. ПРИЛОЖЕНИЯ 1
Периоды индукции сажеобразования. К и концентрациях пнролизусмого углеводорода до 5 об. Т ОДТ, с 1. ИТ С,Нгс 1. Энергия активации периода индукции в уравнении 1. Эго доказывает, что при температуре К. При температуре К пиролиз бензола протекает с разрушением бензольного кольца, на что указывает рост концентрации ацетилена в продуктах реакции. При пиролизе ацетилена в ударных трубах наблюдалось интенсивное образование сначала винилацетилена. Позднее Грэхем с сотр. К. Образование сажи наблюдали в падающей ударной волне, применяя методы поглощения и рассеяния лазерного излучения. К рис. При температуре К наблюдалось резкое снижение конверсии ароматических углеводородов в сажу, что объяснено изменением механизма сажеобразования через стадию разрушения ароматического кольца с образованием ацетилена в качестве промежуточного
соединения. Вывод аргументирован тем, что при пиролизе ацетилена, взятого в той же атомной концентрации, что и ароматические соединения, сажи образуется в раз меньше. Рис. Выход сажи в зависимости от температуры гкрогиза углеводородов в ударных трубах по даым работы Грехэма . Время реакции 2. Теснер и Кнорре , установили зависимость выхода и удельной поверхности сажи, образующейся в ударной трубе за отраженной волной при пиролизе смеси С2НАг 1С,Н,1 5. Ими показано, что удельная поверхность сажи проходит через максимум, соответствующий температуре К рис. Максимум объяснен волновым нагревом смеси газов в ударной трубе, т.