Термический сольволиз углей и резины в органических растворителях в отсутствие молекулярного водорода

• Автор: Амосова, Инна Сергеевна
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Содержание

Обозначения и сокращения

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Ожижение углей

1.1.1. Общие представления о строении органической массы угля

1.1.2. Термическое растворение углей в присутствии водороддонорного растворителя

1.1.3. Механизм переноса водорода от растворителя

1.1.4. Термическое растворение в отсутствие водороддонорного растворителя

1.1.5. Влияние катализаторов на термическое растворение углей

1.2. Методы утилизации отработанных шин

1.3. Применение термического сольволиза для переработки шин
1.4. Цель и задачи исследования
Глава 2. Методическая часть
2.1. Характеристика исходного сырья и материалов
2.2. Методики анализа
2.3.Схсма и методика проведения экспериментов по термическому сольволизу
Глава 3. Термический сольволиз газового и бурого углей
3.1. Основные закономерности термического сольволиза газового угля
3.2. Основные закономерности термического сольволиза бурого угля
3.3. Характеристика продуктов растворения, полученных при термическом сольволизе газового угля
3.4. Характеристика продуктов растворения, полученных при термическом сольволизе бурого угля
3.5. Влияние катализаторов на основные закономерности термического сольволиза газового и бурого углей
3.6. Характеристика продуктов растворения, полученных при термическом сольволизе газового и бурого угля в присутствии катализаторов
Глава 4. Термическое растворение резиновой крошки
4.1. Основные закономерности термического сольволиза резиновой крошки
4.2. Характеристика масел, полученных при термическом сольволизе резины
4.3. Данные по индивидуальногрупповому составу масел, полученные с помощью метода ГХМС
Глава 5. Закономерности термического сольволиза углей и шинной резины Глава 6. Использование термического сольволиза для переработки отработанных шин
6.1. Основные предпосылки для разработки технологии
6.2. Технология утилизации отработанных автошин с регенерируемым органическим растворителем
6.3. Технология утилизации отработанных автошин в тяжелых нефтяных остатках
6.4. Экспериментальная проработка технологии утилизации резиновой крошки в гудроне. Оценка свойств полученных битумных материалов
6.5. Сравнение разработанных технологических схем утилизации отработанных шин
Список литерату


Полученные новые сведения о механизме действия катализаторов, хлорида и сульфата железа, в процессе термического сольволиза газового угля могут быть использованы для увеличения выхода масел на первой стадии термического растворения в двухстадийных схемах гидрогенизации углей и в технологиях термического сольволиза в отсутствие молекулярного водорода. Установленные закономерности термического растворения шинной резины являются научной основой для разработки технологий утилизации отработанных шин. Предложена принципиальная технологическая схема утилизации отработанных шин в тяжелых технических растворителях с получением битумоподобных материалов с улучшенными физико-механическими свойствами. Научного совета “Перспективы развития углехимии и химии углеродных материалов в XXI веке” (Звенигород, ). По теме диссертации опубликовано печатных работ: 8 статей и тезисов докладов, подана 1 заявка на патент. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы. Работа содержит 3 страницы машинописного текста, рисунка, таблиц. Список литературы включает 4 наименований. Глава 1. Постоянный рост потребности в жидком топливе обусловлен развитием различных видов транспорта. Однако, дальнейшее увеличение объемов производства бензина, керосина и других видов моторных топлив в значительной мере будет сдерживаться из-за относительной ограниченности запасов традиционного сырья - нефти и поставки ее на внешний рынок. В этой связи практическое значение приобретает проблема увеличения ресурсов жидкого топлива. Решать эту задачу, в первую очередь, необходимо за счет повышения коэффициента извлечения светлых нефтепродуктов из перерабатываемой нефти [1]. Ресурсы жидкого топлива можно также увеличить на основе вовлечения в переработку нетрадиционных источников сырья. В качестве синтетического жидкого топлива могут служить продукты, которые получаются в процессах гидрогенизации угля, горючих сланцев и битуминозных песков. Процессы химической переработки угля позволяют более широко использовать химический потенциал угля, но они являются многостадийными процессами, поэтому технически сложнее процессов нефтепереработки [2,3]. Данные по гидрогенизации углей обобщены в ряде монографий [2, 3-]. Ожижение угля представляет собой процесс деполимеризации конденсированной угольной массы с образованием продуктов с относительно невысокой молекулярной массой и более высоким отношением Н/С и кокса. Эти процессы могут идти как под действием молекулярного водорода, так и посредством передачи атомов водорода от молекул • растворителя. В -х годах прошлого столетия был получен огромный фактический материал и сделаны научные обобщения в области ожижения угля в присутствии растворителей и молекулярного водорода. Затем наблюдался спад в этих работах, связанный с откладыванием практической реализации процессов ожижения угля, поскольку ожидаемая стоимость продуктов ожижения угля в несколько раз выше стоимости нефтяных продуктов при сегодняшнем уровне цен на нефть. По этой причине технологии ожижения угля пока не нашли промышленного воплощения. В настоящее время исследования по ожижению угля активно ведутся в США, Японии и Китае, кроме того, в последних странах также проводятся работы на крупномасштабных установках [6, 7, 9, -]. Цели современных исследований: снижение затрат на получение жидких продуктов из углей на основе глубокого изучения процесса, подбор дешевых и эффективных катализаторов, снижение технологических температур и давлений. Предполагается, что созданная научная база позволит быстро перейти к эффективной промышленной технологии ожижения углей при неизбежном изменении цен на нефтяном рынке в ближайшие десятилетия []. Кроме того, существует возможность исследовать ожижение углей в отсутствие молекулярного водорода (термическое растворение), и на основе современных представлений о структуре углей и органической химии глубже понять механизм основных типов реакций, протекающих при ожижении угля, инициирования разрыва химических связей в исходных макромолекулах и превращений продуктов распада. Термическое растворение углей имеет самостоятельное значение как технология получения высокомолекулярных битумоподобных материалов, а также предлагается в качестве отдельной стадии в двухстадийном процессе гидрогенизационного ожижения углей, например, в процессе ЬБЕ, который был разработан в Англии [6, -].