Исследование процесса термополиконденсации гудрона с целью получения нефтяной спекающей добавки

• Автор: Морозов, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Содержание
Введение

1 ефтяные спекающие добавки. Получение, применение

1.1 Сырье процесса получения нефтяных спекающих добавок

1.2 Методы исследования и кинетические зависимости превраще

ния сырья при его термополиконденсации

1.2.1 Кинетические зависимости

1.2.2 Методы исследования

1.3 Состав и свойства нефтяных спекающих добавок

1.4 Особенности технологического оформления процессов получения НСД

1.5 Характеристика НСД и побочных продуктов, получаемых в процессе. Перспективы их использования
1.6 Результаты испытаний ПСД на коксохимических заводах
Выводы
2 Объекты и методы исследования
2.1 Выбор сырья
2.2 Методика проведения исследования процесса термополиконденсации нефтяных остатков в лабораторных условиях
2.3 Методы анализа продуктов термополиконденсации нефтяных остатков
3 Исследование кинетики процесса термополиконденсации тяжелого нефтяного сырья
3.1 Основные кинетические параметры процесса получения нефтяной спекающей добавки
3.2 Макрокинетика термополиконденсации гудрона с учетом превращения отдельных фракций
3.3 Кинетические закономерности процесса
3.4 Результаты кинетических исследований
3.5 Математическое описание опытнопромышленных данных
процесса термополиконденсации
3.6 Прогнозирование основных качественных показателей НСД
3.7 Взаимосвязь основных характеристик нефтяных спекающих добавок, полученных из различных видов нефтяного сырья
3.8 Взаимосвязь спекаемости по методу Рога с содержанием а фракции в НСД, полученной из гудрона западносибирской нефти
Выводы
4 Математическая модель реактора термополиконденсации для
получения нефтяной спекающей добавки
Выводы
5 Экономическое обоснование производства НСД
5.1 Анализ рынка производства и потребления коксующихся углей
5.2 Причины дефицита углей ценных марок. Пути решения проблемы
5.3 Производство металлургического кокса
5.4 Расчт производственной мощности и производственной про
5.5 Расчт себестоимости производства
5.6 Основные техникоэкономические показатели
Выводы
Основные выводы
Литература


Увеличивается объем продукции доменного, литейного, ферросплавного, агломерационного производства, а также и вспомогательного - извести, доломита, огнеупоров. Все эти производства являются потребителями кокса и диктуют увеличение его выработки (рисунок 1. Необходимо отметить, что качество выпускаемой этими производствами продукции зависит от качества кокса. Как известно, каменноугольный кокс представляет собой твердый остаток, полученный при нагревании угля без доступа воздуха до температуры 0- °С. Но из разных углей получается и разный по качеству кокс, при этом для производства кокса пригодны те угли, которые способны спекаться. Для коксования добываются длиннопламенные (Д), газовые (Г), газожирные (ГЖ) коксожирные (КЖ), жирные (Ж), коксовые (К), отощенноспекающиеся (ОС) тощие (Т) угли [5, ]. Угли марок ОС, Т, Г, ГЖ, Д не дают кокс требуемого качества, а остальные марки в достаточной мере обладают способностью образовывать кокс, отвечающий повышенным требованиям потребителей. В течение трех последних десятилетий, как в России, так и за рубежом предпринимаются интенсивные попытки усовершенствовать обычную технологию слоевого коксования угольных шихт. При этом только 5 % этих углей представлены марками хорошо спекающихся углей высокого качества. Остальные %, вследствие высокого выхода летучих веществ и низкой коксуемости, относятся к категории углей, условно пригодных для коксования. Рисунок 1. В ресурсах коксующихся углей, добываемых в настоящее время, имеется и сохраняется по прогнозу до г. КЖ, К, Ж ОС (примерно 4,5 млн. Ж, КЖ, К, наиболее подходящих для коксования, на уровне -% [7]. Как известно, производство кокса в России полностью основывается на классической технологии слоевого коксования углей, требующей участия -% хорошо спекающихся дефицитных углей марок Ж и К в угольных шихтах коксования [8]. В связи с этим обязательным условием развития производства кокса по указанной технологии является интенсивное строительство угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий и, в первую очередь, производящих угли дефицитных марок [8]. В последние годы обеспеченность коксового производства углями спекающихся марок значительно ухудшилась. В результате разрыва между потребностью в хорошо спекающихся углях и ограниченностью запасов и ресурсов последних перспективы развития производства кокса в России существенно осложнились. К первой и второй группам относятся методы подготовки углей к коксованию за счет их термического подогрева, частичного брикетирования, трамбования. К третьей группе относится метод, позволяющий за счет добавок органических веществ (тяжелых остатков коксохимического, нефтяного происхождения) к шихтам для коксования в существующих коксовых печах получать высококачественный кокс из шихт, состоящих преимущественно из недефицитных углей. С технологической точки зрения он наиболее простой и эффективный, так как при его реализации не требуется проведения реконструкции углеподготовительных или коксовых цехов и, следовательно, дополнительных капитальных вложений в коксохимическую промышленность. Органические добавки не только повышают насыпную массу шихты, но и стабилизируют ее, делая малозависящей от влажности и уменьшая различие, определяемое ситовым составом шихты. Органические добавки изменяют коксуемость шихты не только за счет повышения насыпной массы, но и за счет активного участия этих добавок в процессах образования пластической массы. Из первой группы факторов необходимо учитывать выход летучих веществ, спекаемость и вязкость углей в пластическом состоянии. При коксовании углей и шихт с добавками всегда существуют условия, при которых получается кокс максимальной прочности. Эти оптимальные условия могут смещаться в зависимости от влажности шихты. На эффективность действия органических добавок может влиять адсорбционная способность и смачиваемость компонентов шихты, особенно это касается полукокса и коксовой мелочи. Переходя ко второй группе факторов, определяющих эффективность добавок, следует отметить влияние их температуры плавления и химической природы.