Вовлечение тяжелых остатков нефтепереработки в производство нефтяных пеков

ВВЕДЕНИЕ 6
1 Литературный обзор 9
1.1 Классификация пеков 11
1.2 Физико-химические характеристики пеков 14
1.3 Сырьевая база нефтяных пеков 28
1.4 Методы получения нефтяных пеков 33
1.4.1 Компаундирование 35
1.4.2 Ультразвуковая обработка 37
1.4.3 Вакуумная перегонка 37
1.4.4 Термическая обработка и окисление 39
1.4.5 Термополиконденсация 42
1.4.6 Окисление 45
2 Основная часть 47
2.1 Анализ рынка нефтяных спекающих добавок 47
2.2 Возможность внедрения на нефтеперерабатывающих заводах 55
3 Экспериментальная часть 65
3.1 Моделирование блока вакуумной дистилляции мазута 65
3.2 Моделирование блока окисления гудрона 68
3.3 Аналитический контроль качества 69
3.3.1 Определение температуры размягчения 70
3.3.2 Определение массовой доли ?-фракции 71
3.3.3 Определение массовой доли ?1-фракции 72
3.3.4 Определение выхода летучих веществ 73
3.3.5 Определение зольности 74
3.3.6 Определение коксового числа 74
3.3.7 Определение массовой доли воды 75
3.4 Анализ результатов 76
4 Технико-экономические расчеты 82
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 86
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 87

Весь текст будет доступен после покупки

С расширением масштабов производства алюминиевой промышленности растет и спрос на угольные электроды. Появляется необходимость в получении большого количества каменноугольных пеков и нефтяного кокса, являющихся основными компонентами электродных и анодных масс [1]. Растущая потребность значительно перекрывалась за счет импорта, поскольку производство сырья для каменноугольных пеков (КУП) – каменноугольной смолы, в России было снижено.
В данный момент поставка КУП производится лишь с нескольких коксохимических предприятий. Кроме этого, существует проблема качества получаемого продукта. Это напрямую связано с нестабильностью состава сырьевой базы его производства, а также сложностью контроля структуры пека, обоснованной трудностью управления химизмом в процессе получения углерод-углеродных композиций [2]. В результате полученный пек отличается от желаемого по физико-химическим свойствам, что отрицательно влияет на электропроводность анода и производство алюминия.
В современном мире очень важной составляющей любого промышленного предприятия является влияние на окружающую среду. Давление на заводы с каждым годом растет, вынуждая ужесточать экологические требования [3]. При использовании технологии самообжигающегося анода с верхним токоподводом выделяется немалое количество вредных для человека веществ. В это число входят полиароматические углеводороды, в частности, бенз(а)пирен, являющийся опаснейшим канцерогеном, вызывающим в том числе раковые заболевания репродуктивных систем [1].

Весь текст будет доступен после покупки

1 Литературный обзор

Пек – остаточный продукт перегонки смол, образованный при термической переработке твердым топливом (каменных и бурых углей, торфа, горючих сланцев, древесины), а также остаток перегонки нефтяной пиролизной смолы, используемый при изготовлении угольных и графитовых электродов.
Углеграфитовые материалы широко используются в различных областяхтехники и отраслях народного хозяйства, что объясняется специфическими,часто уникальными свойствами. Их производство связано с использованием различных углеродных наполнителей и связующих веществ. Выбор наполнителейи связующих веществ в значительной мере определяется требованиями потребителей к свойствам и качественным показателям готовой продукции [11].
При выявлении свойств пеков, определяющих выбор приобретателя, на основе требований ГОСТов были проанализированы его товарные характеристики: применение товара –профессиональное (производственное) использование, функциональное назначение, качественные и технические характеристики, особенности транспортировки, храненияи использования.
Пек используется в алюминиевой промышленности как незаменимый компонент анодной массы, которая далее компаундируется с металлургическим коксом для получения анодов алюминиевых электролизёров. Он служит связующим материалом, который обеспечивает образование однородности пластичной анодной массы [12]. Поскольку для производства анодной массы спекающий компонент используется исключительно в расплавленном (жидком) состоянии, в целях сохранения его агрегатного состояния транспортировкурекомендуется осуществлять в специальных термоцистернах (пековозах), обеспечивающих сохранение температурного состояния. Также при хранении требуется постоянное поддержание температуры плавления.
Для выявленияаналогов, потенциально являющихся взаимозаменяемыми, необходимо провести анализ сопоставимых по существенным свойствам товаров, а также анализ всей цепочки существования данного продукта.
Анодная масса – электродный материал, из которого формируются самообжигающиеся аноды, состоящие примерно на 70% из электродного кокса (пекового и нефтяного) и на 30% из связующего, в качестве которого используется каменноугольный пек. Он является важным составляющим процесса электролиза глинозема для получения алюминия и состоит из ароматических углеводородов с конденсированными ядрами, некоторые из которых являются канцерогенными веществами [13].

Весь текст будет доступен после покупки

1 Хайрудинов И. Р. Применение нефтяной спекающей добавки в производстве кокса: Кокс и химия / И. Р. Хайрудинов ; Уфа : УГНТУ, 1988. – 12c.
2 Теляшев Г. Г. ХТТМ : Учебное пособие / Г. Г. Теляшев ; Москва : изд-во РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 1987.–10c.
3 Хайрудинов И. Р. Нефтепереработка и нефтехимия / И. Р. Хайрудинов, А. Ф. Махов, Р. Х. Садыков ; Уфа : УГНТУ – 1992.–13 с.
4 Хайрутдинов И. Р. Пути получения пека из нефтяного сырья / И. Р. Хайрутдинов ; Москва : ЦНИИТЭНефтехим, 1991. – 48 с.
5 Угапьев А. А. Перспективы применения нефтяного пека, как альтернативное связующее для производства анодной массы / А. А. Угапьев,
О. И. Дошлов ; Ангарск : изд-во АНХК, 2011– 13 с.
6 Азимов А.А. Машины и оборудование коксовых батарей и пекококсовых установок / А. А. Азимов ; Москва : Металлургия, 1980– 88 с.
7 Левин И.С. О критериях качества электродных связующих / И. С. Левин, Т. М. Белик, Т. А. Барнякова ; Челябинск : Химия твердого топлива, 1972.–105 с.
8 Гилеева Л. Ю. Металлургия чугуна: учебное пособие / Л. Ю. Гилеева, Л. И. Каплун, С. А. Загайнов ; Екатеринбург : Изд-во Урал. Ун-та, 2021. –128 с.
9 Левин И. С. Применение нефтяного связующего в производстве электроугольных изделий / И. С. Левин, Н. Т. Маршук, Н. Т. Ивлев ; Челябинск : Химия твердого топлива, 1973.–120 с.

Весь текст будет доступен после покупки