Пиролиз пропан-бутановой фракции ориентированный на получение смолы
Автор: Муфтеева И.Р.
Журнал: Экономика и социум @ekonomika-socium
Рубрика: Современные науки и образование
Статья в выпуске: 7 (38), 2017 года.
Бесплатный доступ
Статья посвящена пиролизу пропан-бутановой фракции ориентированной на получение высокомолекулярных соединений. На установке пиролиза проводили процесс пиролиза при разных параметрах. Определили зависимость выхода высокомолекулярных смол пиролиза и состава отходящего газа от параметров процесса пиролиза.
Пиролиз, пропан-бутановая фракция, высокомолекулярные смолы пиролиза
Короткий адрес: https://sciup.org/140124431
IDR: 140124431
Текст научной статьи Пиролиз пропан-бутановой фракции ориентированный на получение смолы
В последнее время одной из актуальных задач нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностей является квалифицированное использование попутных нефтяных газов. Есть несколько способов их переработки. Такие как:1) разделение на компоненты, в результате чего появляется отбензиненый газ 2) закачка обратно в пласт для повышения внутрипластового давления 3) использование газа в местах промысла нефти как источника тепло- и электроэнергии, во избежание ее покупки 4) сжижение газа 5)процесс пиролиза по методу Фишера-Тропша.
На последний метод переработки и будет нацелена моя работа. Но сам процесс пиролиза, ориентирован не на получение олефинов, а на получение смол. В этом случае значительно сократится объём продукции, вывозимой с месторождений. В тоже время сами смолы являются перспективным сырьём для производства компонентов консистентных смазок и мезофазных пеков, из которых, в свою очередь, производят высокопрочные углеродные волокна.
Цель работы: Отработка методики проведения пиролиза ПБФ, ориентированного на получение высокомолекулярных соединений. Определение влияния условий процесса на состав образующегося газа, выход смол и их распределение по ловушкам.
Объектам исследования является газ ПБФ. В реактор подавался газ объемом 1,23; 2,25; 4,00 литра. Содержание в газе ПБФ пропана изменялось от 41% до 28,9, бутана от 49 до 62,1 %.
Эксперимент проводился на установке пиролиза.
Методика проведения эксперимента: Перед началом проведения процесса установка продувалась газом ПБФ. Затем отключаем подачу газа и начинался нагрев установки до температуры которая была задана при выполнении опыта. Процесс пиролиза проводился при разных условиях. Температура процесса изменялась от 700 до 900 оС, а расход от 20,3 до 66,6. Время проведение эксперимента 60 минут. В течении эксперимента каждые 10 минут контролировался расход подаваемого газа, расход исходящего газа и температура процесса. Через 30 минут от начала эксперимента газовой пипеткой отбирали газ на выходе из низкотемпературной ловушки. По окончании эксперимента определяли массу жидких продуктов, собранных в ловушках.
Результаты эксперимента получились следующими:
Выход газа который образовался при пиролизе газа ПБФ представлен в таблице 1
|
Температура, 0С Расход мл/мин |
700 |
750 |
800 |
850 |
900 |
|
20,5 |
1,8 |
2,5 |
3,1 |
3,7 |
3,4 |
|
37,5 |
1,4 |
1,6 |
2,3 |
3,0 |
3,0 |
|
66,3 |
1,1 |
1,5 |
2,2 |
2,6 |
2,8 |
Таблица 1: отходящий газ.
|
Расход, мл/мин Температура, °C |
20,3 |
37,5 |
66,6 |
|
700 |
0,48 |
0,54 |
0,142 |
|
750 |
0,6 |
0,87 |
0,29 |
|
800 |
2,4 |
0,43 |
0,12 |
|
850 |
11,6 |
3,45 |
1,36 |
|
900 |
18 |
20,5 |
3,9 |
Выход смолы пиролиза представлен в таблице 2
Таблица 2: выход смолы пиролиза.
Изменение состава газа в ходе эксперимента представлены в Таблице 3
|
700 |
750 |
800 |
850 |
900 |
|||||||||||
|
20,3 |
37,5 |
66, 3 |
20,3 |
37,5 |
66,3 |
20,3 |
37,5 |
66,3 |
20,3 |
37,5 |
66,3 |
20,3 |
37,5 |
66,3 |
|
|
H 2 |
9,5 |
6,1 |
3,7 |
10,4 |
8,1 |
8,4 |
8,8 |
9,3 |
8,3 |
16,1 |
13,1 |
9,5 |
10,6 |
18,6 |
13,7 |
|
CH 4 |
25,3 |
19,7 |
17, 4 |
36,7 |
28,1 |
27,7 |
42,6 |
37 |
32,2 |
48,8 |
45,4 |
38,7 |
56,8 |
45,5 |
49,5 |
|
С 2 Н 6 |
3,7 |
2,3 |
1,4 |
4,4 |
2,5 |
3,4 |
2,3 |
2,1 |
2,3 |
1,7 |
1,2 |
1,7 |
0,6 |
0,6 |
1,2 |
|
C 2 H 4 |
14,4 |
12,9 |
8 |
21,9 |
19,8 |
19,3 |
27,6 |
26,1 |
21,7 |
28,2 |
27,6 |
27,2 |
22,2 |
25 |
29,8 |
|
C 3 H 8 |
12,4 |
19,8 |
18, 7 |
6,3 |
11,1 |
8,8 |
3,4 |
5,1 |
7,2 |
0,6 |
2,6 |
4,1 |
2,1 |
0,9 |
|
|
C 3 H 6 |
10,9 |
10,8 |
5,8 |
8,6 |
12,7 |
11,5 |
6 |
9,3 |
12,8 |
3,3 |
4 |
6,6 |
2,4 |
0,8 |
3,1 |
|
C 4 H 10 |
22,7 |
23,2 |
43 |
11,7 |
15,5 |
17,7 |
9,4 |
9,7 |
16,7 |
1,2 |
1,6 |
12,2 |
7,3 |
7,1 |
1,7 |
|
C 4 H 8 |
1,1 |
0 |
1,5 |
0 |
1,9 |
1,7 |
0 |
1,4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Таблица 3: состав исходящего газа.
Выводы:
-
• Отработана методика проведения эксперимента позволяющая количественно собрать смолы для полной идентификации.
-
• Установлено влияние условий процесса на выход продуктов пиролиза и состав образующегося газа.
-
• Установлено влияние условий проведения процесса на физико-химические характеристики образующихся смол. При температурах до 800 оС образуются более легкие смолы пиролиза, а выше 800оС в продуктах содержится больше смол с большей молекулярной массой.
Список литературы Пиролиз пропан-бутановой фракции ориентированный на получение смолы
- Мухина Т.Н., Барабанов Н.Л., Бабаш С.Е. Пиролиз углеводородного сырья. М.: Химия, 1987. -240с.
- Солодова Н.Л., Абдуллин А.И. Пиролиз углеводородного сырья Учебное пособие. -Казань, КГТУ, 2007. -239 с
- Якупов, Алмас Айратович. Пиролиз углеводородного сырья в присутствии воды, предварительно обработанной микроволновым излучением: диссертация кандидата технических наук: 05.17.04/Якупов Алмас Айратович; . -Казань, 2009. -178 с.
