На правах рукописи Хабибрахманов Алмаз Файзрахманович ИНГИБИРОВАНИЕ КОКСООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ПИРОЛИЗЕ УГЛЕВОДОРОДОВ НА ПРИМЕРЕ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С6 – С8 02.00.13 – нефтехимия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Казань 2010 Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет» Научный руководитель: Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Половняк Валентин Константинович доктор технических наук, профессор Кемалов Алим Фейзрахманович кандидат технических наук Каюмова Наиля Рашитовна Ведущая организация: ОАО «Волжский научно-исследовательский институт углеводородного сырья», г.Казань диссертационного совета Д 212.080.05 при ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический Защита состоится «___» ____________2010 года в ____ на заседании университет» по адресу: 420015, г.Казань, ул. <...> Основными процессами нефтехимии являются процессы пиролиза, уровень развития которых во многом определяет возможности всей отрасли. <...> В настоящее время в России и за рубежом пиролиз углеводородного сырья осуществляется термическим путем в трубчатых печах. <...> Этот процесс прост в аппаратурном оформлении, надежен в эксплуатации, но имеет существенный недостаток – отложение кокса в трубах пиролизных печей. <...> Большинство трубчатых печей эксплуатируется в жестких условиях, характеризуемых высокими давлениями, температурой, а также агрессивностью технологической среды. <...> Отложение кокса на стенках труб в трубчатых печах резко снижает коэффициент теплопередачи от стенки к продукту, что ведет к повышению температуры стенок труб, и как следствие, к быстрому износу последних. <...> Также отложение кокса существенно снижает выходы продукта и сокращает длительность пробега, приводит к увеличению расхода энергии из-за ухудшения теплопередачи. <...> Целью работы является <...>
Ингибирование_коксообразования_при_пиролизе_углеводородов_на_примере_индивидуальных_соединений_С6-С8._Автореферат.pdf
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Основными процессами нефтехимии являются
процессы пиролиза, уровень развития которых во многом определяет
возможности всей отрасли.
В настоящее время в России и за рубежом пиролиз углеводородного
сырья осуществляется термическим путем в трубчатых печах. Этот процесс
прост в аппаратурном оформлении, надежен в эксплуатации, но имеет
существенный недостаток – отложение кокса в трубах пиролизных печей.
Большинство трубчатых печей эксплуатируется в жестких условиях,
характеризуемых высокими давлениями,
температурой,
а
также
агрессивностью технологической среды. Высокая температура и особенности
нагреваемого сырья способствуют образованию и осаждению на поверхности
печных труб кокса, который оказывает отрицательное воздействие и снижает
эксплуатационную надежность всей печи. Образование кокса в качестве
побочного продукта сильно усложняет проведение технологического процесса.
Отложение кокса на стенках труб в трубчатых печах резко снижает
коэффициент теплопередачи от стенки к продукту, что ведет к повышению
температуры стенок труб, и как следствие, к быстрому износу последних.
Также отложение кокса существенно снижает выходы продукта и сокращает
длительность пробега, приводит к увеличению расхода энергии из-за
ухудшения теплопередачи. Насыщение углеродом снижает пластичность
металла и делает трубы более подверженными разрушению из-за
напряжений, появляющихся при циклических изменениях температуры.
Когда науглероживание охватывает от 30 до 50% толщины стенки, оно
становится наиболее частой причиной разрушения труб.
Выжигание кокса приводит к периодичности процесса. В последнее время
проблема ингибирования коксообразования стоит очень остро в связи с
необходимостью перехода на тяжелое углеводородное сырье, поэтому
разработка новых подходов к процессам ингибирования коксообразования при
пиролизе углеводородов является необходимой и актуальной.
Работа выполнена в КГТУ в соответствии с научным направлением
«Создание научных основ и разработка новых высокоэффективных технологий
в химии и нефтехимии» до 2020 года.
Целью работы является
установление
закономерностей
коксообразования и кинетики начальных стадий коксообразования на
поверхности различных легированных сталей и нанесенных покрытиях на
примере пиролиза индивидуальных углеводородов С6-С8.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
– установление влияния индивидуальных компонентов легированных
сталей (железо, никель, хром, титан) на процессы коксообразования при
пиролизе аргон-углеводородных (С6 – С8) газовых смесей;
– установление влияния различных легированных сталей на процессы
коксообразования с преимущественно каталитическим режимом пиролиза
(750оС) и преимущественно температурным режимом пиролиза (900оС);
– выявление закономерностей влияния различных ингибирующих
3
Стр.3