Поиск в базе сайта:
Теоретические основы химической технологии топлива и углеродных материалов деструктивная гидрогенизация тги icon

Теоретические основы химической технологии топлива и углеродных материалов деструктивная гидрогенизация тги




НазваниеТеоретические основы химической технологии топлива и углеродных материалов деструктивная гидрогенизация тги
Дата конвертации08.03.2013
Вес445 b.
КатегорияТексты


ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ТОПЛИВА И УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ


Деструктивная гидрогенизация ТГИ

  • это процесс термической деструкции ТГИ или высокомолекулярных жидких продуктов их термолиза, протекающих в присутствии водорода и катализатора.

  • основная цель – получение ИЖТ (искусственного жидкого топлива).



Сходство ДГ с процессами коксования, полукоксования

  • термическая деструкция, переход ТГИ в жидкое состояние, по существу, «ожижение» угля.



Отличие ДГ

  • реакции поликонденсации (рекомбинации образующихся радикалов) при ДГ осуществляются значительно труднее, т. к. по месту разрыва связи присоединяется водород. Поэтому большая часть продуктов деструктивной гидрогенизации превращается в жидкие компоненты.



Деструктивная гидрогенизация ТГИ

  • I ступень – гидроожижение углей

  • II ступень – гидрокрекинг фракций полученного жидкого продукта



Деструктивная гидрогенизация ТГИ

  • катализатор (смесь Мо + Fe3+)

  • Т=425–430 ºС

  • Р = 10 МПа

  • время 0,5–1,5 ч

  • в среде Н2

  • использование пастообразователя (остаток дистилляции нефти с температурой кипения выше 240 ºС)



Схема процесса ДГ смеси угля и нефти



Продукты, %:

  • Малосернистое котельное топливо 30–36.

  • Высокооктановый бензин 25–29.

  • Фенолы 0,5–0,6.

  • Энергетическое топливо 22–26

  • Газ 10–11.

  • Расход водорода составляет 1,8 %.



Требования к сырью ДГ ТГИ



Деструктивная гидрогенизация воздушно-сухого торфа

  • Т=450 ºС

  • РН2 =7,5 МПа

  • в течение часа

  • без катализатора

  • продукты: до 14 % масел от органической массы торфа, в том числе 2,5 % бензина, в котором содержится до 30 % фенолов.

  • в присутствии катализатора (35 % NiO массы торфа)

  • продукты: выход масел повышается до 31 %, а бензина до 4,1 %.

  • в обоих случаях образуется большое количество кислородсодержащих газов и Н2О, что свидетельствует о высоком содержании О2 в органической массе торфа.



ДГ гумусовых углей

  • Т=400–450 ºС

  • Р=7,5–10 МПа

  • продолжительность процесса 90–120 мин

  • катализатор МоS3 (1 %)

  • пастообразователь – тяжёлое масло, кипящее выше 300 ºС)

  • продукты: образуется значительно больше масел по сравнению с торфом.



Результаты деструктивной гидрогенизации гумусовых углей



Факторы, влияющие на процесс ДГ

  • При повышении температуры процесса до 400 ºС увеличивается глубина превращения ТГИ в жидкие и газообразные продукты; дальнейшее повышение температуры для каждого вида ТГИ приводит к деструкции жидких продуктов – увеличивается выход газообразных веществ и возрастает расход Н2 (нежелательно).



Факторы, влияющие на процесс ДГ

  • С ростом давления происходит увеличение выхода жидких и газообразных продуктов, что сопровождается увеличением расхода Н2. В этом случае уменьшается выход фенолов.



Факторы, влияющие на процесс ДГ

  • Увеличение продолжительности процесса приводит к росту глубины превращения органической массы ТГИ, однако при слишком длительном времени ведения процесса масла превращаются в газообразные, увеличивается расход Н2.



Факторы, влияющие на процесс ДГ

  • Реакции ДГ значительно активируются катализаторами. Ими являются смеси металлов, которые изменяют валентность, – это железо, молибден, вольфрам.



Факторы, влияющие на процесс ДГ

  • ^ Степень измельчения угля. С уменьшением размеров зёрен до определённых пределов возрастает глубина процесса деструкции органической массы ТГИ. Дальнейшее измельчение угля приводит к увеличению вязкости пасты, и возникают трудности переработки шлама гидрогенизата.



Факторы, влияющие на процесс ДГ

  • При деструктивной гидрогенизации применяют пастообразователи (высококипящие органические растворители), которые позволяют вести процесс в жидкой фазе, способствуют увеличению контакта между частицами угля и катализатором, являются переносчиком Н2, а иногда являются донором водорода, что позволяет снижать его первоначальный расход.



Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией