Презентация Процессы технологии природных энергоносителей и углеродных материалов онлайн

Содержание слайда: Процессы технологии природных энергоносителей и углеродных материалов

Содержание слайда: Основные процессы технологии природных энергоносителей Термические процессы Каталитические процессы Процессы, связанные с переносом водорода Окисление Газификация Синтезы на основе углерода и водорода

Содержание слайда: 1. Термические процессы Термический крекинг Термический пиролиз Сажеобразование Полукоксование ТГИ Коксование ТГИ

Содержание слайда: Термический крекинг и пиролиз углеводородов осуществляется в отсутствии катализаторов при повышенной t (крекинг – 450-5000С, пиролиз – 700-9000С) в отсутствии воздуха.

Содержание слайда: Сажеобразование Сажа — аморфный углерод, продукт неполного сгорания или термического разложения углеводородов.

Содержание слайда: Полукоксование и коксование ТГИ Полукоксование и коксование – это процессы термической деструкции твердых горючих ископаемых при нагревании без доступа воздуха: полукоксование проводят до 500-5500С, а коксование – до 11000С. Технологические стадии процессов: сушка (удаление влаги, 1000С); бертинирование (обработка сырья при t=2000С с целью удаления летучих веществ; образуются CO, CO2, H2O, CH4); полукоксование; коксование. Полукоксование используется для получения жидких продуктов и искусственного жидкого топлива (ИЖТ). Сырьем является сапропели, некачественный бурый уголь, горючие сланцы, торф. Состав продуктов полукоксования: Первичная смола – содержит несколько классов орг. соединений: основания, карбоновые кислоты, фенолы, у/в, асфальтены (число конденсированных ядер 1-10) и др. Первичный газ – состоит в основном из СН4, Н2, непредельных у/в и летучих гетеросоединений. Полукокс

Содержание слайда:

Содержание слайда: 2. Каталитические процессы

Содержание слайда: Алкилирование парафинов олефинами

Содержание слайда: Алкилирование по ароматическому атому углерода Алкилирование по ароматическому ядру протекает по ионному механизму через образование промежуточного карбкатиона из олефина в присутствии AlCl3. Эта реакция, как и другие процессы алкилирования обратима Процесс начинается с протонирования олефина, который затем атакует ароматическое ядро. Содержание более трех атомов углерода в карбкатионах приводит к их изомеризации. Поэтому в ароматическое ядро вводится только разветвленный радикал, который стабилизируется за счет потери протона

Содержание слайда: 3. Процессы, связанные с переносом водорода Гидрирование Риформинг Гидрокрекинг нефтяных остатков Деструктивно-гидрогенизационная переработка ТГИ Гидроочистка

Содержание слайда: Гидрирование (гидрогенизация) — химическая реакция, включающая присоединение водорода к молекуле органического вещества. Гидрирование (гидрогенизация) — химическая реакция, включающая присоединение водорода к молекуле органического вещества. 1. Присоединение водорода по ненасыщенным связям Эти реакции широко используются для облагораживания топливных фракций. 2. Присоединение водорода к гетероатомному веществу Эти реакции применяют для очистки нефти от гетероатомов при подготовке ее к переработке. 3. Деструктивное гидрирование, гидрокрекинг – реакции, сопровождающиеся разрывом углерод-углеродных связей Эти реакции используются для увеличения выхода жидких продуктов при переработке некачественных ТГИ; для удаления коксовых продуктов при крекинге; для увеличения светлых фракций путем уменьшения молекулярной массы у/в

Содержание слайда: Каталитический риформинг - это промышленный процесс переработки бензиновых и лигроиновых фракций нефти с целью получения высококачественных бензинов и ароматических углеводородов. Каталитический риформинг - это промышленный процесс переработки бензиновых и лигроиновых фракций нефти с целью получения высококачественных бензинов и ароматических углеводородов. Основные реакции: изомеризация на кислотных центрах парафинов и нафтенов; дегидрирование нафтеновых у/в; дегидроциклизация парафинов; ароматизация; гидрокрекинг. Катализаторы: Pt, Pt+Re. Гидрокрекинг нефтяных остатков – это переработка высококипящих нефтяных фракций, мазута, вакуумного газойля или деасфальтизата для получения бензина, дизельного и реактивного топлива, смазочных масел, сырья для каталитического крекинга и др. Проводят действием водорода при 330—450°С и давлении 5-30 МПа в присутствии никель-молибденовых катализаторов. В процессе гидрокрекинга происходят следующие превращения: Основные реакции: Гидроочистка — из сырья удаляются сера-азотсодержащие соединения; Расщепление тяжелых молекул углеводорода на более мелкие; Насыщение водородом непредельных углеводородов. Катализаторы: Ni-Mo.

Содержание слайда:

Содержание слайда: 4. Окисление углеродсодержащих веществ Процесс окисления углеродсодержащих веществ в технологических процессах аналогичен процессу окисления этих веществ в природных условиях. В природе эти процессы протекают в естественных условиях: атмосферное, давление, t окр. среды, в качестве окислителей выступают влажная среда и кислород воздуха. Это процесс тления, выветривания и т.п. В технологических процессах используются спец. окислители: HNO3, KMnO4, K2Cr2O7, H2O2 и др. Давление от 1 до нескольких десятков атмосфер, температура: от t окр. среды до t горения у/в. Окисляемое вещество может быть жидким, твердым или газообразным, а окислитель – жидким или газообразным. о Выветривание и самовозгорание углей Окисление и стабилизация топлив и масел

Содержание слайда: 5. Газификация горючих ископаемых 5. Газификация горючих ископаемых Газификация – это процесс высокотемпературного взаимодействия горючих ископаемых с парами воды, O2, CO2 или их смесями с целью получения горючих газов: H2, CO, CH4, которые в дальнейшем могут использоваться как топливо (синтез-газ) или как сырье для химической промышленности. Воздушный газ: 2С+O2+3,76N2=2CO+3,76N2 Водяной газ: C+H20=CO+H2 Полуводяной газ: 3,65C+O2+1,65H2O+3,76N2=3,65CO+1,65H2+3,76N2 Оксиводяной газ: 3,65C+O2+1,65H2O=3,65CO+1,65H2 Получение синтез-газа: СН4+Н2О=СО+3Н2 СН4+СО2=2СО+2Н2 Т=800-900оС СН4+0,5 О2=СО+2Н2 Катализатор: Ni, нанесенный на Al2O3

Содержание слайда: 6. Синтезы на основе CO и H2 Синтезы на основе CO и H2 позволяют получать широкий спектр продуктов: углеводороды, спирты, карбоновые кислоты, альдегиды, кетоны, олефины. 1. Синтез Фишера-Тропша представляет собой каталитическое гидрирование оксида углерода с образованием смеси углеводородов; в зависимости от катализатора и условий, в которых осуществляется синтез, процесс преимущественно протекает по схеме (1) или (2):

Содержание слайда: 2. Оксосинтез (гидроформилирование) – образование альдегидов, кетонов и т.п. из CO и H2 и непредельных углеводородов. 2. Оксосинтез (гидроформилирование) – образование альдегидов, кетонов и т.п. из CO и H2 и непредельных углеводородов. Катализаторы – карбонилы металлов VIII группы (например [HCo(CO)4]). Классификация процессов в зависимости от используемых реагентов

Содержание слайда: Основные процессы технологии природных энергоносителей 1. Термические процессы Крекинг и пиролиз Сажеобразование Полукоксование и коксование 2. Каталитические процессы Каталитический крекинг Алкилирование 3. Процессы, связанные с переносом водорода Гидрирование Каталитический риформинг Гидрокрекинг Гидроочистка Деструктивно-гидрогенизационная переработка ТГИ 4. Окисление 5. Газификация 6. Синтезы на основе углерода и водорода Синтез Фишера-Тропша Оксосинтез