Лабораторная работа №4 Термический пиролиз углеводородного сырья

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
Термический пиролиз углеводородного сырья

Пиролиз — это процесс разложения углеводородного сырья, протекающий при высоких температурах (750 - 900°С), и предназначенный для получения разнообразных продуктов, в первую очередь этилена и пропилена, для промышленности органического и нефтехимического синтеза.

В качестве углеводородного сырья для процесса пиролиза используются газообразные углеводороды: этан, пропан, бутан, а также жидкие нефтяные фракции, наиболее часто — прямогонная бензиновая фракция (н.к. — 180°С). В условиях пиролиза при высоких температурах протекают разнообразные реакции: крекинг, дегидрирование, конденсация и др., что приводит к получению газообразных ненасыщенных углеводородов, жидких продуктов (смола пиролиза) с высоким содержанием ароматических углеводородов и кокса, отлагающегося на внутренней поверхности труб печи пиролиза.
Наиболее благоприятным сырьем для пиролиза являются н-парафиновые углеводороды, наименее — ароматические. По мере увеличения молекулярной массы исходного сырья уменьшается выход газообразных продуктов и увеличивается выход жидких и кокса.
Основными факторами, влияющими на процесс пиролиза, являются температура, время контакта и давление. Для увеличения выхода низших олефинов (этилена и пропилена) процесс пиролиза необходимо проводить при максимально высоких температурах (850 - 900°С), минимально возможном времени контакта (0,01 - 0,8 с) и минимально возможном парциальном давлении углеводородного сырья. Для снижения последнего пиролиз осуществляется в присутствии водяного пара, количество которого зависит от используемого сырья и составляет 30 - 50 % (для газообразного сырья) и 50 - 100 % (для жидкого).


Цель работы
Вариант I
Проведение процесса пиролиза при заданных преподавателем условиях процесса (температура, соотношение Н₂О : сырье, время проведения опыта), составление материального баланса.
Вариант 2
Изучение влияния параметров процесса (температура, соотношение Н₂О : сырье, условное время контакта) на выход целевых продуктов пиролиза. В этом случае работа выполняется при трех различных значениях изменяемого параметра (при неизменных значениях других) в течение трех лабораторных дней. При этом составляются материальные балансы каждого опыта и строятся графики зависимости выходов целевых продуктов пиролиза от температуры, соотношения Н₂О : сырье или условного времени контакта