Исследование окисления легкой смолы пиролиза в различных средах | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 29 января, печатный экземпляр отправим 2 февраля.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Арпишкин, И. М. Исследование окисления легкой смолы пиролиза в различных средах / И. М. Арпишкин, Р. Ф. Гарифуллин, Д. И. Валиев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 44 (282). — С. 11-14. — URL: https://moluch.ru/archive/282/63609/ (дата обращения: 21.01.2022).



Ключевые слова: переработка смол пиролиза, лёгкая смола пиролиза, окисление кислородом в уксусной кислоте, окисление в щелочи, побочные продукты пиролиза углеводородов.

Рациональная переработка углеводородного сырья, получаемого из нефти, становится одним из главных резервов сокращения затрат на выпуск товарной продукции и снижения ее себестоимости. Это связано, с одной стороны, со значительным снижением объемов добычи нефти, удорожанием ее транспортировки и сужением экономических связей между регионами России, а, с другой стороны, необходимостью глубокой переработки нефти, включая ее высококипящие фракции.

Одной из проблем, привлекающей внимание нефтеперерабатывающих предприятий и специалистов, занимающихся исследованиями в области разработки новых технологий, является осуществление комплексной переработки жидких продуктов пиролиза

Правильная переработка данного продукта создаёт базу для производства бензола, толуола, ксилолов, этилбензола, стирола, нафталина и других ценных углеводородов [1].

Главный продукт переработки легкой смолы, получаемого после выделения газовой фракции — бензол, его содержание достигает 50 % от массы жидких продуктов.

В данный момент почти 50 % производства бензола основано на переработке пироконденсата, однако процесс выделения бензола высокозатратен [2], а также сопутствуют процессы термического и каталитического гидродеалкилирования БТК фракции пироконденсата.

В качестве объекта исследования была взята лёгкая смолы пиролиза с пределом кипения 41–193°С.

Индивидуальные показатели жидкой смолы пиролиза

Таблица 1

Наименование показателя

Установлено анализом

Внешний вид

Жидкость желтого цвета

Механические примеси

Отсутствие

Плотность при 20°С

0,848

Массовая доля ароматических углеводородов С6-С8 в отгоне до 185°С, %

70 %

Массовая доля бензола, %

37 %

Массовая доля воды, %

Отсутствует

Было принято решение смолу перерабатывать путём окисления воздухом в присутствии уксусной кислоты, а также в присутствии щёлочи.

Регламент исследования окисления в уксусной кислоте был схож с методом получения ТФК из параксилола. Соотношения все так же были взяты из данного регламента, лишь вместо параксилола применялась смола пиролиза.

Таблица 2

Оптимальные параметры, определяющие процесс окисления:

температура в реакторе, °С

185÷195 (оптимальное — 186)

соотношение уксусной кислоты к смоле

5÷6/1(оптимальное 5,4/1)

время пребывания в реакторе, минут

20–30

концентрация в исходной реакционной смеси: — катализатора (кобальт (II) уксуснокислого и марганец (II) уксуснокислого), %

0,30÷0,40

тетрабромэтана, % масс, х

0,08÷0,10

силиконового масла, ppm

8÷10

воды, % масс

5÷6

В ходе опытов было принято решение рассмотреть, изменяя температуру, и время пребывания.

Для опыта сконструировали реактор объёмом 10л, установили термопару, манометр, обмотали его электронагревательной лентой, установили терморегулятор, а также сделали штуцер для компрессора и дренаж для стравливания давления.

В результате опыта было получено чёрное жидко-густоватое вещество плотностью 1100 кг/см2. Температура была 175°С, время пребывание 20 мин. Анализ растворения образца в смеси бензола с циклогексаном на фильтре при фильтровании осталось 4,1 % не растворившегося остатка. Групповой углеводородный состав:

Таблица 3

Парафино-нафтеновые, %

39,3

Легкая ароматика, %

14,5

Средняя ароматика, %

5,3

Тяжелая ароматика, %

16,9

Смолы 1, %

9,7

Смолы 2, %

14,3

В следующих опытах было принято решение увеличить температуру и время пребывания. Оптимальными оказались значения температуры 185°С, а время пребывания 30 минут. Смесь получилось густой, а после остывания превратилась в порошкообразную. После растворения образца в горячем толуоле на фильтре осталось 2,9 % не растворившегося остатка.

После окисления Рентгенофлуоресцентным анализом получили содержание углерода в продукте получили 41 %, а водорода 7 %

Групповой углеводородный состав:

Таблица 4

Парафино-нафтеновые, %

46,5

Легкая ароматика, %

15,0

Средняя ароматика, %

8,0

Тяжелая ароматика, %

10,3

Смолы 1, %

7,3

Смолы 2, %

12,9

В опыте по окислению в присутствии щёлочи применили гидрооксид натрия. Растворили его в воде в соотношении 1:1, а получившийся растворитель в соотношении со смолой был 5:1. Температура была 185 °С, время 25 минут. Смесь получилась тёмного цвета, но жидкой плотностью 0,1100 кг/см2.

Групповой углеводородный состав:

Таблица 5

Парафино-нафтеновые, %

50,5

Легкая ароматика, %

19,5

Средняя ароматика, %

-

Тяжелая ароматика, %

-

Смолы 1, %

8,0

Смолы 2, %

22,0

Как видно из данных по исследованию, продолжительность опыта и температура влияют на протекание процесса, плотность и фазу окисленного продукта. Сравнительный анализ показывает нам, что при увеличении температуры и давления повышается количество парафино-нафтеновых соединений, уменьшается количество смол и тяжелой ароматики.

При проведении рентгенофлуоресцентного анализа узнали содержание в продукте количество углерода 41 % и водорода 7 %. Таким образом мы предполагаем, что при окислении легкой смолы пиролиза кислородом в присутствии уксусной кислоты мы получим продукт, который в последствии гидрирования будет представлять собой терефталевую кислоту(C₈H₆O₄).

Литература:

  1. Эрих В. Н., Расина М. Г. Химия и технология нефти и газа. — Л.:Химия,1985.- 408 с.
  2. Приходько С. И., Горелова О. М., Бондателов В. Г. Проблемы ресурсосбережения в производствах полиэтилена и полипропилена// Ползуновский вестник. — 2004. — № 2. — С. 116–120.
Основные термины (генерируются автоматически): уксусная кислота, время пребывания, групповой углеводородный состав, смола, легкая смола, легкая смола пиролиза, окисление, производство бензола, растворившийся остаток, рентгенофлуоресцентный анализ.


Ключевые слова

переработка смол пиролиза, лёгкая смола пиролиза, окисление кислородом в уксусной кислоте, окисление в щелочи, побочные продукты пиролиза углеводородов

Похожие статьи

Изучение физико-химических аспектов деструкции высококипящих...

Из-за своего цвета и консистенции этот остаток получил название смолы. Структура и механизм образования ВК продуктов деструкции не выяснены. Большинство авторов однозначно сходятся лишь в следующем: ВК продукты по степени своего образования окрашивают гликоль от...

Изменение качества нефти в зависимости от содержания...

Обзор различной литературы засвидетельствовал тот факт, что в настоящее время за рубежом много изучают устойчивость нефтяных дисперсных систем, потому что она играет важную роль в процессах добычи, транспорта, переработки...

Изучение физико-химических свойств ароматических углеводородов

При окислении гомологов бензола различными окислителями или воздухом боковые

Затем в колонке с силикагелем адсорбировались смолы, а углеводородная часть вымывалась из

бензол - ароматический углеводород. удалось предложить правильную — циклическую...

Изучение физико-химических характеристик госсиполовой смолы...

Ключевые слова: госсиполовая смола, термическая обработка, фракционный состав, инфракрасные

В процессе производства хлопкового масла и жирных кислот в зависимости от технологии

К таким отходам относится госсиполовая смола. Состав и физико-химическая...

Значение и получение терефталевой кислоты | Статья в сборнике...

Сырьем для производства терефталевой кислоты могут служить разные п-диалкилбензолы: п-ксилол, п-цимол, п-диэтил- и п-диизопропилбензол, а в последнее время применяется также толуол. Из окислителей наибольшее значение имеют азотная кислота и молекулярный...

Исследование свойств эпоксидных композиций на основе...

Как показал анализ инфракрасных спектров, по химическому составу ОГ и ОП подобны целлюлозе и относятся к полисахаридам. Изучение физических свойств показало, что данные оболочки подобно целлюлозе не растворяются в воде; устойчивы к воздействию многих...

Изучение химико-биологических процессов, протекающих в зерне

Из кислот в солоде найдены щавелевая, лимонная, яблочная, молочная, янтарная, муравьиная, уксусная, пропионовая. Благодаря образованию кислот, спиртов и эфиров зеленый солод приобретает специфический приятный запах, напоминающий запах свежих огурцов.

Синтез и свойства модифицированной...

В связи с этим нами синтезированы карбамид — формальдегидная смола модифицированная с акриловой кислотой. В таблице приведены различные составы получения карбамид — формальдегидная смолы модифицированной с акриловой кислотой.

Адсорбенты для выделения и анализа ароматических...

Классическими являются методы Маркусона: «Определение группового состава смолистых

Хроматографический анализ по точности превосходить обычные приемы качественного

В последнее время большое развитие и применение в технике и в промышленности для анализа...

Похожие статьи

Изучение физико-химических аспектов деструкции высококипящих...

Из-за своего цвета и консистенции этот остаток получил название смолы. Структура и механизм образования ВК продуктов деструкции не выяснены. Большинство авторов однозначно сходятся лишь в следующем: ВК продукты по степени своего образования окрашивают гликоль от...

Изменение качества нефти в зависимости от содержания...

Обзор различной литературы засвидетельствовал тот факт, что в настоящее время за рубежом много изучают устойчивость нефтяных дисперсных систем, потому что она играет важную роль в процессах добычи, транспорта, переработки...

Изучение физико-химических свойств ароматических углеводородов

При окислении гомологов бензола различными окислителями или воздухом боковые

Затем в колонке с силикагелем адсорбировались смолы, а углеводородная часть вымывалась из

бензол - ароматический углеводород. удалось предложить правильную — циклическую...

Изучение физико-химических характеристик госсиполовой смолы...

Ключевые слова: госсиполовая смола, термическая обработка, фракционный состав, инфракрасные

В процессе производства хлопкового масла и жирных кислот в зависимости от технологии

К таким отходам относится госсиполовая смола. Состав и физико-химическая...

Значение и получение терефталевой кислоты | Статья в сборнике...

Сырьем для производства терефталевой кислоты могут служить разные п-диалкилбензолы: п-ксилол, п-цимол, п-диэтил- и п-диизопропилбензол, а в последнее время применяется также толуол. Из окислителей наибольшее значение имеют азотная кислота и молекулярный...

Исследование свойств эпоксидных композиций на основе...

Как показал анализ инфракрасных спектров, по химическому составу ОГ и ОП подобны целлюлозе и относятся к полисахаридам. Изучение физических свойств показало, что данные оболочки подобно целлюлозе не растворяются в воде; устойчивы к воздействию многих...

Изучение химико-биологических процессов, протекающих в зерне

Из кислот в солоде найдены щавелевая, лимонная, яблочная, молочная, янтарная, муравьиная, уксусная, пропионовая. Благодаря образованию кислот, спиртов и эфиров зеленый солод приобретает специфический приятный запах, напоминающий запах свежих огурцов.

Синтез и свойства модифицированной...

В связи с этим нами синтезированы карбамид — формальдегидная смола модифицированная с акриловой кислотой. В таблице приведены различные составы получения карбамид — формальдегидная смолы модифицированной с акриловой кислотой.

Адсорбенты для выделения и анализа ароматических...

Классическими являются методы Маркусона: «Определение группового состава смолистых

Хроматографический анализ по точности превосходить обычные приемы качественного

В последнее время большое развитие и применение в технике и в промышленности для анализа...

Задать вопрос