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
Pyrolisis of propane-butane fraction oriented to the production of resin
The article is divoted to the pyrolisis of propane-butane fraction oriented to obtaining high-molecular compounds. At the pyrolisis equipment, the pyrolisis process was carried out at different parameters. The dependence of the yield of macromolecular pyrolisis resins and the composition of the exhaust gas on the parameters of the pyrolisis process was determined.
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.
