Эффективность тепломассообмена в условиях ингибирования термополимеризации при ректификации продуктов пиролиза

• Автор: Турова, Альбина Витальевна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ангарск
• Количество страниц: 143 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ОЛЕФИНСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ

1.1 Пиролиз нефтяного сырья как способ получения олефинов.

1.2 Характеристика продуктов пиролиза бензиновых фракций.

1.3 Механизм и кинетика радикальной полимеризации

1.4 Влияние полимеризации на эффективность тепломассообмена при

разделении жидких продуктов пиролиза.

1.5 Ингибирование термополимеризации при переработке и хранении

жидких продуктов пиролиза

1.5.1 Хиноны.

1.5.2 Нитросоединения

1.5.3 Стабильные радикалы
1.5.4 Соли металлов переменной валентности.
1.5.5 Амины и их производные .
1.5.6 Фенольные соединения.
1.5.7 Высокомолекулярные ингибиторы
1.5.8 Синтез ингибитора путем фенолформальдегидной конденсации
ГЛАВА II АНАЛИЗ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ ПРИ РАЗДЕЛЕНИИ ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА.
2.1 Особенности технологической схемы ректификации.
продуктов пиролиза.
2.2 Исследование состава жидких продуктов пиролиза.
2.3 Влияние полимеризации на эффективность тепломассообмена при
ректификации продуктов пиролиза, обладающих повышенным фактором полимерообразования
2.4 Исследование состава полимерных отложений
2.5 Разработка математической модели процесса ректификации продуктов
пиролиза с учетом фактора полимерообразования
2.6 Оценка влияния используемого сырья пиролиза на содержание фенолов
в химически загрязненных стоках
ГЛАВА III РАЗРАБОТКА ИНГИБИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОТОКОВ ЭП0.
3.1 Методика испытания ингибиторов термополимеризации.
3.2 Испытания индивидуальных соединений различных классов в качестве
ингибиторов термополимеризации.
3.3 Исследование третбутилпирокатехина в качестве ингибитора
полимеризации жидких продуктов пиролиза
3.4 Ингибирующие композиции на основе третбутилпирокатехина
3.5 Исследования состава коксохимических фенолов
3.6 Ректификация сырых фенолов и испытание дробных фракций в качестве
ингибиторов
3.7 Орцинол в качестве ингибитора при переработке жидких продуктов
пиролиза.
3.8 Химическая модификация коксохимических фенолов
3.8 Оптимизация технологии синтеза новолачных фенолформальдегидных
смол на основе суммарных коксохимических фенолов из различных резервуаровхранилищ.
3.9 Обесфеноливание надсмольных вод синтеза фенолформальдегидной
смолы на основе коксохимических фенолов
ГЛАВА IV ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИНГИБИТОРОВ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕПЛОМАССООБМЕНА ПРИ РЕКТИФИКАЦИИ ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА
4.1 Опытнопромышленные испытания различных ингибиторов в
производстве ЭГ ОАО Ангарский завод полимеров.
4.2 Макрокинетическая модель работы ректификационного оборудования в
условиях динамического воздействия полимерообразования при ингибировании
ГЛАВА V РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И АППАРАТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ СИНТЕЗА ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ НА ОСНОВЕ СУММАРНЫХ КОКСОХИМИЧЕСКИХ ФЕНОЛОВ.
5.1 Перспективы производства и потребления.
5.2 Характеристика производимой продукции
5.3 Характеристика сырья, материалов, полупродуктов и энергосредств
5.4 Физикохимические и теплофизические свойства исходных,
промежуточных, побочных, готовых продуктов и отходов производства
5.5 Химизм, физикохимические основы технологических процессов
5.6 Описание технологического процесса и схемы производства.
5.7 Материальный баланс.
5.8 Данные для расчета и выбора основного промышленного
технологического оборудования
5.9 Рекомендации по автоматизации и управлению технологическим
процессом и механизации производства.
5. Аналитический контроль производства.
5. Рекомендации по охране окружающей среды и утилизации отходов
производства.
5. Рекомендации по безопасной эксплуатации производства и
охране труда
5. Экономическое обоснование производства ингибитора.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Углеводородное сырье с большим содержанием нафтеновых углеводородов при пиролизе дает относительно низкие выходы этилена, но позволяет получить значительные выходы фракции С4, в том числе бутадиена. Из парафиновых углеводородов с разветвленной структурой молекул при пиролизе образуется преимущественно пропилен, а при высоких температурах также аплен и метилацетилен. Ароматические углеводороды в условиях проведения процесса пиролиза на современных установках изза высокой термической стабильности и малого времени контакта почти не подвергаются превращениям . Жесткость пиролиза углеводородного сырья определяется уровнем температуры его переработки и временем пребывания его в области высоких температур, в которой осуществляется реакция. Важнейший параметр процесса температура определяет степень превращения исходных веществ по реакциям, протекающим при пиролизе. От температуры зависит также и доля образовавшихся на первой стадии различных радикалов, подлежащих распаду и, следовательно, и выходы различных низших олефинов. Хотя скорость вторичных превращений в меньшей степени зависит от температуры, чем первичных, однако такая зависимость существует. Для широкой фракции прямогонного бензина 0С процессы распада начинаются при температурах выше 0С. В интервале температур от 0 до 0С из алканов и нафтеиов в заметном количестве образуются наряду с этиленом и пропиленом высшие олефины пентены и гексены. При более высоких температурах увеличивается выход более легких углеводородов. С ростом температуры выход этилена, метана, бензола и тяжелых жидких продуктов возрастает, а выход пиробензина уменьшается. Выход пропилена имеет максимум при 0С, а углеводородов С 4 при 0С. Другим важным параметром пиролиза является время пребывания пиролизуемых веществ в зоне реакции, называемое иногда временем контакта. Под временем пребывания понимают промежуток времени, в течение которого поток реагирующего вещества находится в реакционном змеевике при таких температурах, когда реакция пиролиза протекает со значительной скоростью. Выходы водорода и метана с увеличением времени пребывания непрерывно возрастают. Выходы этилена и других олефинов в зависимости от времени пребывания проходят через максимумы для каждой температуры эти зависимости, характерные для любых исходных нефтяных фракций, аналогичны зависимостям их от температуры. Таким образом, увеличение температуры пиролиза с одновременным соответствующим сокращением времени пребывания способствует достижению более высоких выходов целевых продуктов, в том числе этилена. В последнее время промышленный процесс пиролиза развивается именно в этом направлении . На рисунке 1 приведена технологическая схема установки пиролиза ЭП0. Сырьем установки служит прямогонная фракция 0 С. Предусмотрен также пиролиз этана и пропана, получаемых в процессе и с заводских ГФУ. Бензин после нагрева в теплообменниках подается в девять параллельно работающих печей на схеме показана одна, а этанпропаиовая фракция подается в десятую печь. На выходе из камеры конвекции в сырье вводится водяной пар в количестве масс, по бензину и масс, по этанпропану. Температура на выходе из змеевиков печей 0 0 С, продолжительность реакции 0,3 0,6 с. Продукты пиролиза далее поступают в трубы закалочных аппаратов ЗИЛ. Охлажденные до 0 С пиропродукты затем направляются в низ промывочной колонны К1, где при контакте с охлажденным квенчингом фракцией 0 0 С охлаждаются до 0 С и отмываются от твердых частиц углерода. Тяжелый конденсат с низа К1 подается на ректификацию в колонну К2. Газы и пары из нижней части К1, проходят полуглухую тарелку и подвергаются ректификации на верхних тарелках колонны. Конденсат с аккумулятора К1 подается также в колонну К2. Выходящий с верха колонны К1 пирогаз с парами легких фракций пироконденсата охлаждается в водяном холодильнике до С и поступает в газосепаратор С1. Легкий конденсат подается на орошение верха К1 и на ректификацию К2. Выводимый с верха С1 пирогаз подается на моноэтаноламиновую очистку и далее на ГФУ. Из К2 выводится с установки пиробензин фр. С, легкая смола 0 0 С и тяжелая смола 0 С. Часть легкой смолы циркулирует в качестве квенчинга через колонну К1 .