Пиролиз Выполнили Кириогло Екатерина ГГР-2 Шаврина Ольга ГГР-1

Пиролиз Выполнили: Кириогло Екатерина ГГР-2 Шаврина Ольга ГГР-1

- (от др. -греч. – огонь и распад) — разложение любых соединений на составляющие менее тяжёлые молекулы, или элементы под действием повышения температуры. -термическое разложение органических природных соединений при недостатке воздуха (нефтепродуктов, древесины и прочего) 2

Процесс термического пиролиза углеводородного сырья остаётся основным способом получения низкомолекулярных олефинов - этилена и пропилена. Мощности установок пиролиза составляют : • 113, 0 млн. т/год по этилену (почти 100% мирового производства) • 38, 6 млн. т/год по пропилену (более 67% мирового производства) Процесс пиролиза является основным источником дивинила, получаемого из жидких продуктов пиролиза. Около 80% мирового производства дивинила и 39% производства бензола осуществляется пиролизом углеводородов. 3

Условия проведения и химические процессы ü t = 800 -900 ° ü Давления- (близких к атмосферному) при входе ~ 0, 3 МПа, на выходе - 0, 1 МПа избыточных). ü время пребывания сырья 0, 1 — 0, 5 сек. Теория цепного свободно-радикального механизма разложения Реакции: Деление реакций на первичные (разрушение тяжёлых молекул) и вторичные (синтез поликонденсированных ароматичеких УВ) условно. Первичные протекают с увеличением объёма газа реакционной массы. Реакции расщепления высокомолекулярных парафинов и нафтеновых образуются УВ с меньшей молекулярной массой Вторичные протекают, на поздних стадиях пиролиза. Реакции образования ароматических, полиядерных ароматических УВ типа нафталин, антрацен в результате реакции конденсации/поликонденсации. Происходит увеличение молекулярной массы молекул Лишённый водорода продукт, обожжённый при очень высокой температуре называют коксом, но пиролитический кокс отличается по свойствам от каменоугольного кокса. 4

Конструкция печей В промышленности распространены трубчатые реакторы пиролиза. Печи пиролиза состоят из двух отсеков — радиантной и конвекционной. В радиантной секции находятся трубчатые реакторы пиролиза (пирозмеевики обогреваются не пламенем горелок, а излучением тепла от внутренней кладки радиантной секции печи), обогреваемые теплом сгорания топливного газа на горелках этой секции. В конвекционной части печи происходит предварительный нагрев сырья, водяного пара разбавления до температуры начала пиролиза (600— 650 °C) конвективным переносом тепла с дымовыми газами из радиантной секции. Трубчатые реакторы пиролиза, пирозмеевики, изготавливаются из большого количества входных труб (10 — 20) малого диаметра, которые объединяются, и, в итоге, на выходе змеевик состоит из 1 — 2 трубы значительно большого диаметра. В таких пирозмеевиках достигается высокая теплонапряженность на начальном участке и низкая — на конце, где температура стенки играет 5 высокую роль в процессе коксообразования

Для точной регулировки температуры в обеих секциях на выходе из печи установлен вытяжной вентилятор. Кроме нагрева сырья и пара разбавления, в конвекционной части происходит нагрев котловой питательной воды, которая используется для охлаждения продуктов пиролиза на выходе из печи. На данный момент время контакта на современных печах составляет порядка 0, 2 до 1. 0 сек. , а температура пиролиза достигает 600 — 900 °C. 6

Современное производство этилена включает следующие узлы: • непосредственно сам пиролиз, • первичное фракционирование • разделение продуктов пиролиза, • компримирование, • осушка, • глубокое охлаждение пирогаза • газоразделение. 7

Схема этиленового производства 8

Метод Rock-Eval Автор метода – Эспиталье, запатентован в 1973 г. Пиролитический способ исследования органических компонентов породы методом “Rock-Eval” представляет собой экспрессный метод получения необходимой при поисках нефти информации о нефтенасыщенности пород, нефтяном потенциале пород, типе органического вещества, его количестве и стадии катагенеза. 9

Суть метода: § Образец породы (100 мг)нагревается до t = 550 градусов, и регистрируется выделяющийся при пиролитическом разложении керогена – органические и неорганические соединения по которым осуществляется геохимический анализ. § Определяются ряд параметров и строится геохимический разрез скважин.

В последние годы он используется для определения § путей миграции нефти, § фиксирования вскрытия продуктивных интервалов разреза, § прогноза типа нафтида, § своевременного предупреждения приближения зоны АВПД § для конкретизации объектов испытания скважин. Особые перспективы метода связаны с массовым применением его в пределах осадочных бассейнов. При этом удается не только выявить отдельные нефтематеринские отложения, но и продуктивные горизонты, и реконструировать, опираясь на модель развития бассейна, картину миграции углеводородов, аккумуляции углеводородов в залежи, экспрессно оценить ресурсы и качество нефти. Метод не требует предварительной подготовки керна или шлама, кроме дробления, при минимальных затратах породы (менее 1 г).

Сырьевая база Современная мировая структура сырья пиролиза: § § этан — 27, 6 % масс. , сжиженные газы (пропан, бутан) — 14, 0 % масс. , прямогонный бензин (нафта) — 53, 1 % масс. , гидроочищенные керосино-газойлевые фракции — 5, 3 % масс. Структура сырья пиролиза в России (2002 г. ): § этан — 7, 9 % масс, § сжиженные газы (пропан, бутан) — 29, 6 % масс, § прямогонный бензин — 56, 0 % масс. Использование этих видов сырья в странах: в США и Канаде преобладающим сырьем является этан (49, 1 % масс. и 69, 7 % масс. ), в Германии, Китае, Франции и Японии — нафта (57, 4 % масс. , 73, 3 % масс. , 60, 0 % масс. и 80, 3 % масс. ). в Германии и Китае находят широкое применение гидроочищенные керосино-газойлевые фракции (32, 0 % масс. и 26, 7 % масс. ). 12

Литература § § § § bioethanol. ru/second_generation/Pirolys edudic. ru/hie/3939/ kamniikigs. ru teplowiki. org/wiki/Пиролиз pereplet. ru/obrazovanie/stsoros openfun. org/wiki/Пиролиз wikipedia. org vnigni. ru/about/structure/otdelenie_4 13

14