Thread Content
Факторы, влияющие на излучение в печи для крахления, включают: свойства сырья, температуру крахления, время пребывания, давление углеводородов и материал поверхности трубок печи. Правильно +5 Объяснение +10
1. Характеристики сырья 2. Температура кризиса 3. Давление углеводородов 4. Время пребывания 5. Металлический катализатор
Факторы, влияющие на излучение в печи для крахления, включают: 1. свойства сырья и степень крахления; 2. температура крахления; 3. давление углеводородов и пар, используемый в качестве разбавителя; 4. продолжительность пребывания материала в печи; 5. металлические катализаторы
Основные факторы, влияющие на образование кокса в печах для крахления 1.1 Свойства сырья В процессе крахления углеводородов кокс образуется в основном в результате действия ароматических соединений, содержащихся в сырье, а также продуктов вторичных реакций газов, образующихся в процессе крахления. Чем выше содержание ароматических и алкильных углеводородов в сырье, тем быстрее происходит процесс образования кокса. 1.1.1 Факторы, связанные с ароматическими углеводородами При использовании сырья с высоким показателем ароматических углеводородов в процессе умеренного крахления основным источником веществ, способствующих образованию кокса, являются ароматические углеводороды, содержащиеся в сырье. При глубоком крахлении основным источником таких веществ становятся алкины и диалкины, образующиеся в излучающей зоне крахельной печи; эти вещества подвергаются полимеризации, циклизации, дегидратации и конденсации, в результате чего образуются полициклические ароматические углеводороды. При использовании сырья с низким показателем ароматических углеводородов в процессе умеренного или глубокого крахления источником веществ, способствующих образованию кокса, являются циклические и полициклические ароматические углеводороды, образующиеся в результате полимеризации, циклизации, дегидратации и конденсации алкинов и диалкинов, образующихся в излучающей зоне крахельной печи. 1.1.2 «Разделение слоев» сырья Нефтяной газ — это нефть, состоящая из нескольких фракций; при хранении в резервуарах наблюдается серьезное «разделение слоев». При анализе проб, взятых с разных участков одного резервуара с нейтральным нефтяным фракционным маслом, было обнаружено, что в начальный период после извлечения сырья из резервуара оно в основном состоит из тяжелых фракций; при этом содержание ароматических веществ довольно высоко, что способствует образованию кокса в трубах котла. 1.1.3 Факторы, связанные с алкенами При разложении алкенов могут происходить такие реакции, как разрыв цепей, дегидрогенизация, образование диенов, ароматизация и т. д. При высоких температурах алкены легко превращаются в ароматические углеводороды, циклоалканы и циклоалкены. Кроме того, образуется много кокса; поэтому чем меньше алкенов в сырье, тем лучше. Когда процесс разделения нестабилен, уровень олефинов высок, и скорость образования кокса в трубах печи увеличивается. 1.2 Температура кристаллизации При кристаллизации углеводородов происходят реакции разрыва связей и дегидрогенизации; обе эти реакции являются эндотермическими. Для их протекания необходимо обеспечить систему достаточным количеством тепла при высоких температурах. С точки зрения химического равновесия, повышение температуры реакции приводит к увеличению константы равновесия для эндотермических реакций, что способствует повышению степени превращения вещества в соответствии с условиями равновесия. С точки зрения кинетики реакций, повышение температуры кристаллизации увеличивает относительную скорость образования целевого продукта первой реакции по сравнению со второй реакцией. Однако с учетом термодинамики, повышение температуры кристаллизации приводит к усилению процесса кристаллизации, что, в свою очередь, ускоряет процесс образования кокса. 1.3 Давление углеводородов В процессе кракинга любая из реакций – будь то дегидрогенизация или разрыв связей в молекулах – приводит к увеличению количества газообразных молекул. Снижение давления в системе способствует повышению степени превращения этилена в равновесии. Согласно анализу кинетики реакции, снижение давления позволяет увеличить скорость первичной реакции по сравнению с вторичной, повысить селективность этилена и подавить происхождение вторичных реакций, тем самым снижая риск образования кокса. 1.4 Время пребывания При проведении процесса разложения при определенной температуре, если время пребывания реагентов в зоне высоких температур слишком короткое, первичная реакция разложения не может протекать полноценно, что приводит к низкому уровню конверсии и низкому выходу этилена. Если же время пребывания слишком велико, происходит более глубокое разложение, увеличивается количество первичных и вторичных реакций, что способствует образованию кокса. При низком давлении углеводородов влияние времени пребывания на избирательность процесса разложения значительно больше, чем влияние самого давления углеводородов. Поэтому определение подходящего времени пребывания имеет важное значение для повышения селективности к производству этилена и увеличения срока службы печи для кристаллизации. При определении объема обработки можно изменять расход разбавляющего пара для регулировки времени пребывания в трубе. 1.5 Металлическое катализирование При термическом разложении углеводородов материал поверхности трубок печи оказывает каталитический эффект на образование кокса. В входной и выходной частях трубок печей для производства этилена обычно используется материал, содержащий такие металлы, как хром и никель; эти элементы способствуют образованию кокса.
1. Свойства сырья: образование кокса в процессе разложения углеводородов в основном происходит за счёт ароматических соединений, содержащихся в сырье, а также продуктов вторичных реакций газов, образующихся в результате разложения. Чем выше содержание ароматических и алкильных углеводородов в сырье, тем быстрее происходит процесс образования кокса. Для сырья с высоким показателем ароматических веществ при умеренном кристаллизации источником веществ, способствующих образованию кокса, являются ароматические вещества, содержащиеся в самом сырье. При глубоком кристаллизации источником таких веществ становятся алкины и диалины, образующиеся в излучающей зоне кристаллизационной печи; эти вещества затем подвергаются полимеризации, циклизации, дегидратации и конденсации, в результате чего образуются полициклические ароматические вещества. Что касается сырья с низким показателем ароматических веществ, то при умеренном и глубоком кристаллизации источником веществ, способствующих образованию кокса, являются циклические и полициклические ароматические вещества, образующиеся в результате полимеризации, циклизации, дегидратации и конденсации алкинов и диалинов, образующихся в излучающей зоне кристаллизационной печи. 3. Сырье: «слоистый» нефтяной газ — это нефть с множеством фракций; при хранении в резервуарах у нее наблюдается серьезное разделение на слои. При анализе проб, взятых с разных участков одного резервуара с нейтральным нефтяным фракционным маслом, было обнаружено, что в начальный период после извлечения сырья из резервуара оно в основном состоит из тяжелых фракций; при этом содержание ароматических веществ довольно высоко, что способствует образованию кокса в трубах котла. Факторы, связанные с алкенами: при разложении алкенов могут происходить такие реакции, как разрыв связей, дегидрогенизация, образование диэнов, ароматизация и т. д. При высоких температурах алкены легко конденсируются в ароматические углеводороды, циклоалканы и циклоалкенины. Кроме того, образуется много кокса; поэтому чем меньше алкенов в сырье, тем лучше. Когда процесс разделения нестабилен, уровень олефинов высок, и скорость образования кокса в трубах печи увеличивается. 5. Температура разложения углеводородов. При разложении углеводородов происходят реакции разрыва связей и дегидрогенизации; обе эти реакции являются эндотермическими. Поэтому для их протекания необходимо обеспечить систему достаточным количеством тепла при высоких температурах. С точки зрения химического равновесия, повышение температуры реакции приводит к увеличению константы равновесия для эндотермических реакций, что способствует повышению степени превращения вещества в соответствии с законами химического равновесия. С точки зрения кинетики реакций, повышение температуры разложения увеличивает относительную скорость образования целевого продукта первой реакции по сравнению со второй реакцией. Однако с учетом термодинамики, повышение температуры разложения приводит к усилению процесса разложения, что, в свою очередь, ускоряет вторую реакцию. В результате ускоряется также процесс образования кокса. 6. В процессе фракционного разложения углеводородов любая реакция — будь то дегидрогенация или разрыв связей между молекулами — приводит к увеличению количества газообразных молекул. Снижение давления в системе способствует повышению степени превращения этилена в равновесии. Согласно анализу кинетики реакции, снижение давления позволяет увеличить скорость первичной реакции по сравнению с вторичной, повысить селективность этилена и подавить происхождение вторичных реакций, тем самым снижая риск образования кокса.
1. Свойства сырья: Загрязнение, возникающее в процессе разложения углеводородов, обусловлено прежде всего ароматическими соединениями, содержащимися в сырье, а также продуктами вторичных реакций газов, образующихся в результате разложения. Чем выше содержание ароматических и алкильных углеводородов в сырье, тем быстрее происходит процесс образования кокса. 2. Фактор ароматических углеводородов. При среднем степене крахления у сырья с высоким индексом ароматических углеводородов источником веществ, способствующих образованию кокса, являются ароматические углеводороды, содержащиеся в сырье. При глубоком крахлении источником таких веществ становятся алкины и диалкины, образующиеся в радиационной зоне печи для крахления; эти вещества подвергаются полимеризации, циклизации, дегидратации и конденсации, в результате чего образуются полициклические ароматические углеводороды. У сырья с низким индексом ароматических углеводородов при среднем и глубоком степенях крахления источником веществ, способствующих образованию кокса, являются циклические и полициклические ароматические углеводороды, образующиеся в результате полимеризации, циклизации, дегидратации и конденсации алкинов и диалкинов, образующихся в радиационной зоне печи для крахления. 3. «Разделение на слои» сырья: нефтяной газ — это нефть с множеством фракций, и при хранении в резервуарах у нее наблюдается серьезное «разделение на слои». При анализе проб, взятых с разных участков одного резервуара с нейтральным нефтяным фракционным маслом, было обнаружено, что в начальный период после извлечения сырья из резервуара оно в основном состоит из тяжелых фракций; при этом содержание ароматических веществ довольно высоко, что способствует образованию кокса в трубах котла. 4. Факторы, связанные с алкенами. При разложении алкенов могут происходить такие реакции, как разрыв цепи, дегидрогенизация, образование диенов, ароматизация и т. д. При высоких температурах алкены легко превращаются в ароматические углеводороды, циклоалканы и циклоалкены. Кроме того, образуется много кокса; поэтому чем меньше алкенов в сырье, тем лучше. Когда процесс разделения нестабилен, уровень олефинов высок, и скорость образования кокса в трубах печи увеличивается. 5. Температура разложения. При разложении углеводородов происходят реакции разрыва связей и дегидрогенизации; обе эти реакции являются эндотермическими. Поэтому для их протекания необходимо обеспечить систему достаточным количеством тепла при высоких температурах. С точки зрения химического равновесия, повышение температуры реакции приводит к увеличению константы равновесия для эндотермических реакций, что способствует повышению степени превращения вещества в соответствии с условиями равновесия. С точки зрения кинетики реакций, повышение температуры разложения увеличивает относительную скорость образования целевого продукта первой реакции по сравнению со второй реакцией. Однако с учетом термодинамики, повышение температуры разложения приводит к усилению процесса разложения, что, в свою очередь, ускоряет процесс образования кокса. 6. Давление углеводородов: в процессе кристаллизации происходят различные реакции; будь то реакции дегидрогенизации или разрыва связей между молекулами, во всех случаях количество газовых молекул увеличивается. Снижение давления в системе способствует повышению степени превращения этилена в равновесии. Согласно анализу кинетики реакции, снижение давления позволяет увеличить скорость первичной реакции по сравнению с вторичной, повысить селективность этилена и подавить происхождение вторичных реакций, тем самым снижая риск образования кокса.
Свойства сырья и глубина кристаллизации: в основном обусловлены ароматическими соединениями, содержащимися в сырье, а также продуктами вторичных реакций газов, образующихся в процессе кристаллизации. Чем выше содержание ароматических углеводородов в сырье, тем быстрее происходит процесс коксования. При разложении легких углеводородов основными предшественниками образования кокса являются продукты вторичных реакций; в то время как при разложении тяжелых сырьев ароматические углеводороды, содержащиеся в сырье, являются основными предшественниками кокса, особенно ароматические углеводороды с боковыми цепями. В то же время увеличивается глубина расщепления, растет количество активных компонентов, способствующих образованию кокса, усиливаются вторичные реакции, что также приводит к усилению процесса образования кокса. Введение разбавляющего пара позволяет снизить давление углеводородов, тем самым замедляя процесс поликонденсации и уменьшая степень образования кокса. Кроме того, это способствует сокращению времени пребывания субстанции в реакторе, что также замедляет процессы вторичных реакций и, как следствие, снижает скорость образования кокса. Вода также оказывает окислительное действие на Fe и Ni, что помогает предотвратить процесс образования углерода под действием катализатора. Уменьшение времени пребывания и температуры разложения снижает вероятность возникновения вторичных реакций, что способствует замедлению процесса образования кокса. Однако для сокращения времени пребывания часто необходимо увеличить скорость потока или уменьшить диаметр трубки печи, а также повысить температуру в ней. Это способствует ускорению процесса передачи вещества в зоне образования кокса. Когда скорость реакции образования кокса меньше скорости передачи вещества, процесс контролируется скоростью реакции; в противном случае процесс контролируется скоростью передачи вещества. Как правило, при высокотемпературном пиролизе скорость образования кокса контролируется процессом передачи веществ. Сокращение времени пребывания вещества в реакторе имеет положительный эффект: оно снижает концентрацию веществ, способствующих образованию кокса, тем самым уменьшая скорость его образования. Однако существует и отрицательный эффект — ускоряется процесс передачи веществ, что также способствует увеличению скорости образования кокса. Тем не менее положительный эффект преобладает, и именно поэтому в последние годы технологии пиролиза развиваются в направлении использования высоких температур и короткого времени пребывания вещества в реакторе, а также низкого давления углеводородов. Согласно механизму образования кокса, сокращение времени пребывания материала в печи способствует снижению образования кокса на стенках труб печи, а также ускоряет удаление кокса или его предшественников в процессе пиролиза. В промышленности как в странах мира, так и в нашей стране уже используются или находятся в стадии разработки методы подавления образования кокса: улучшение качества сырья для пиролиза, обработка поверхности труб печи и использование веществ, подавляющих образование кокса. Улучшение качества сырья для крахления. Сырье для крахления. Легкие и качественные сырьевые материалы для пиролиза обеспечивают не только высокий уровень производства триэнов (этилена, пропилена и диэнов), но также способствуют снижению образования кокса, увеличению срока службы оборудования, а также сокращению расхода энергии и ресурсов. Для снижения содержания ароматических углеводородов можно использовать процедуру экстракции, либо применять гидротермическую обработку для преобразования алкенов и других веществ в насыщенные углеводороды. Также можно способствовать снижению образования кокса путем преобразования ароматических углеводородов в циклоалканы. Все эти методы помогают достичь цели снижения образования кокса. Обработка поверхности трубки печи связана с наличием на ней активных центров. Поэтому обработка поверхности позволяет уменьшить или полностью скрыть эти активные центры, что способствует снижению или устранению явления каталитического окисления. Технологии обработки поверхности включают формирование стеклянного или керамического покрытия, а также сплавного покрытия на внутренней поверхности трубы печи. Материал покрытия должен обладать следующими свойствами: а) не содержать веществ, вредных для процесса разложения; б) быть способным выдерживать высокие температуры и не подвергаться вредным физическим или химическим изменениям при них, сохраняя стабильность в условиях высоких температур и тепловых ударов. ) Тепловое расширение должно соответствовать свойствам металла, из которого сделана трубка; при изменении температуры покрытие не должно отслаиваться; d) температура обработки поверхностного покрытия должна быть ниже максимальной температуры, которую может выдержать металл, чтобы в процессе обработки не возникало повреждений трубки; e) покрытие должно плотно прилегать к стенке трубки, без каких-либо зазоров, полностью покрывая каталитически активные участки поверхности трубки. Добавление ингибиторов коксования является распространенным способом снижения образования кокса. Ранними ингибиторами коксования были соединения серы, соли щелочных металлов, соединения фосфора и т. д. В условиях пиролиза сульфиды разлагаются, в результате чего образуются гидрогениды серы, которые реагируют с поверхностью металла. В результате этого образуются сульфиды железа, которые способствуют пассивации поверхности трубки. Это помогает предотвратить прилипание кокса, а также снижает вероятность каталитического образования кокса на поверхности Fe и Ni. Алкалии могут катализировать реакцию водяного газа с коксом, способствуя его непрерывному превращению в CO и CO2. Это позволяет снизить количество отложений кокса и тем самым предотвратить его образование. Кроме того, соли алкалий также способны покрывать поверхность трубок печи, замедлять процесс каталитического образования кокса и защищать металл от этого процесса. Фосфиды разлагаются при условиях деструкции; продукты этого разложения образуют на поверхности металла плотную фосфидную пленку, которая способствует сдерживанию процесса каталитического образования кокса на поверхности металла. Кроме того, фосфиды могут изменять структуру кокса, делая его более рыхлым и удобным для удаления. Хороший ингибитор должен обладать следующими функциями [8]: а) пассивация поверхности. Вступает в реакцию с металлической поверхностью трубки печи, что приводит к её пассивации и снижает риск каталитического образования золы. На начальном этапе работы устройства процесс образования кокса в основном связан с каталитическим воздействием металлов; в этот период скорость образования кокса также наибольшая. Добавление пассивирующих веществ позволяет эффективно снизить скорость образования кокса; b) ингибирование полимеризации. с) Газификация. Путем добавления добавок устраняются или подавляются свободнорадикальные соединения, а также снижается образование кокса за счёт изменения или прекращения процессов реакций свободных радикалов, приводящих к образованию кокса. Подходящие добавки могут ускорить процесс газификации кокса, тем самым способствуя снижению количества образующегося кокса; d) модификация свойств кокса. Некоторые добавки могут изменить физическую структуру кокса, сделав его более рыхлым и хрупким; в результате он плохо прилипает к стенкам печи, что облегчает его удаление; е) диспергирующее действие. Раздробление частиц тары затрудняет их прилипание к стенкам котловой трубы, что позволяет выносить их с помощью сильного потока воздуха, тем самым снижая риск образования кокса. Основным фактором, способствующим образованию кокса, является золото; f) антикоррозионная функция. Повышение устойчивости труб коррозии, по крайней мере, без возникновения коррозии в самых трубах; g) низкий уровень загрязнения. Не влияет на разделение и переработку продуктов нижнего уровня.
1. Свойства сырья: Загрязнение, возникающее в процессе разложения углеводородов, обусловлено прежде всего ароматическими соединениями, содержащимися в сырье, а также продуктами вторичных реакций газов, образующихся в результате разложения. Чем выше содержание ароматических и алкильных углеводородов в сырье, тем быстрее происходит процесс образования кокса. 2. Фактор ароматических углеводородов. При среднем степене крахления у сырья с высоким индексом ароматических углеводородов источником веществ, способствующих образованию кокса, являются ароматические углеводороды, содержащиеся в сырье. При глубоком крахлении источником таких веществ становятся алкины и диалкины, образующиеся в радиационной зоне печи для крахления; эти вещества подвергаются полимеризации, циклизации, дегидратации и конденсации, в результате чего образуются полициклические ароматические углеводороды. У сырья с низким индексом ароматических углеводородов при среднем и глубоком степенях крахления источником веществ, способствующих образованию кокса, являются циклические и полициклические ароматические углеводороды, образующиеся в результате полимеризации, циклизации, дегидратации и конденсации алкинов и диалкинов, образующихся в радиационной зоне печи для крахления. 3. «Разделение на слои» сырья: нефтяной газ — это нефть с множеством фракций, и при хранении в резервуарах у нее наблюдается серьезное «разделение на слои». При анализе проб, взятых с разных участков одного резервуара с нейтральным нефтяным фракционным маслом, было обнаружено, что в начальный период после извлечения сырья из резервуара оно в основном состоит из тяжелых фракций; при этом содержание ароматических веществ довольно высоко, что способствует образованию кокса в трубах котла. 4. Факторы, связанные с алкенами. При разложении алкенов могут происходить такие реакции, как разрыв цепи, дегидрогенизация, образование диенов, ароматизация и т. д. При высоких температурах алкены легко превращаются в ароматические углеводороды, циклоалканы и циклоалкены. Кроме того, образуется много кокса; поэтому чем меньше алкенов в сырье, тем лучше. Когда процесс разделения нестабилен, уровень олефинов высок, и скорость образования кокса в трубах печи увеличивается. 5. Температура разложения. При разложении углеводородов происходят реакции разрыва связей и дегидрогенизации; обе эти реакции являются эндотермическими. Поэтому для их протекания необходимо обеспечить систему достаточным количеством тепла при высоких температурах. С точки зрения химического равновесия, повышение температуры реакции приводит к увеличению константы равновесия для эндотермических реакций, что способствует повышению степени превращения вещества в соответствии с условиями равновесия. С точки зрения кинетики реакций, повышение температуры разложения увеличивает относительную скорость образования целевого продукта первой реакции по сравнению со второй реакцией. Однако с учетом термодинамики, повышение температуры разложения приводит к усилению процесса разложения, что, в свою очередь, ускоряет процесс образования кокса. 6. Давление углеводородов: в процессе кристаллизации происходят различные реакции; будь то реакции дегидрогенизации или разрыва связей между молекулами, во всех случаях количество газовых молекул увеличивается. Снижение давления в системе способствует повышению степени превращения этилена в равновесии. Согласно анализу кинетики реакции, снижение давления позволяет увеличить скорость первичной реакции по сравнению с вторичной, повысить селективность этилена и подавить происхождение вторичных реакций, тем самым снижая риск образования кокса.
1. Характеристики сырья 2. Температура кризиса 3. Давление углеводородов 4. Время пребывания 5. Металлический катализатор
Уважаемые мастера, в чем разница между коксованием и образованием угля? Как узнать, в печи для крахления образуется кокс или углерод? ? ? Кто-нибудь знает! ! ! ! Умоляю! !