Піроліз Гірнича енциклопедія

28.08.2015

Піроліз

ПІРОЛІЗ (від грец. pyr — вогонь, жар і lysis — розкладання, розпад * а. pyrolysis; н. Pyrolise; ф. pyrolyse, thermolyse; в. pirylisis) — розкладання речовин під дією високих температур. Зазвичай термін використовують у більш вузькому сенсі і визначають піроліз як високотемпературний процес глибокого термічного перетворення органічних сполук, наприклад нафтової та газової сировини при 700-900°C

Промислове значення має в основному піроліз нафтової та газової сировини. Застосовується також піроліз твердих палив (деревини, кам’яного і бурого вугілля. торфу. сланцю ).

Перші заводи піролізу побудовані в Росії (в Києві і Казані) в 70-х роках 19 століття піролізу піддавали переважно гас з метою отримання газу для освітлення. Пізніше була доведена можливість виділення з смоли, що утворюється при піролізі, ароматичних вуглеводнів. Під час 1-ї світової війни 1914-18 піроліз широко застосовувався у зв’язку з отриманням толуолу (сировини для виробництва сильної вибухової речовини — тротилу ).

Мета піролізу нафтової сировини отримання вуглеводневого газу з високим вмістом ненасичених вуглеводнів; сировиною для піролізу є також газоподібні вуглеводні (етан, пропан, бутан та їх суміші). Продукти піролізу — головним чином етилен, в деяких випадках пропілен, бутилен і бутадієн. Побічні корисні продукти піролізу — смоли, які містять моно — і поліциклічні арени (бензол, толуол, ксилоли, нафталін, антрацен і ін). При піролізі етану, пропану, бензину та газойлів утворюються етилен, водень. сухий газ (CH4 + 2 Н6 ), а також додатково фракція С3 з пропану, бензину та газойлів, фракція з бензину та газойлів, легке і важке масло з бензину і газойлю. Максимальний вихід газу досягається при піролізі газоподібної сировини етану, пропану, н-бутану. З рідкого сировини кращий парафинистый бензин із зниженою температурою кінця кипіння. З максимальним виходом етилен утворюється з етану при 1000°С, часу контакту 0,01 с.

У промисловості поширений піроліз бензину в трубчастих печах: суміш бензину з водяною парою нагрівають до 840-850°С, а потім швидко охолоджують в «закалочном» апараті для запобігання піролітичної ущільнення неграничних вуглеводнів. Парогазову суміш відокремлюють від важкої смоли, води. поділяють газ і легке масло піролізу. Після перегонки рідких продуктів на установці піролізу отримують 4 фракції з температурою кипіння: до 70°С, 70-130°С (бензольно-толуольная), 130-190°С (С8-С9) і вище 190°С (важка смола). Фракція Cs містить більше 50% неграничних вуглеводнів, у т. ч. циклопентадиен і ізопрен. Фракцію 70-130°З гідруван, з неї отримують бензол і толуол. Фракція 130-190°С містить ксилоли і етилбензол (10-12% по масі), стирол, инден, діциклопентадієн та інші сполуки. З важкої смоли відганяють фракцію 190-230°З метою виділення нафталіну. Важка частина смоли містить смолисто-асфальтеновые компоненти і використовується як сировина для виробництва сажі або беззольного коксу. Вихід рідких продуктів піролізу становить (% по масі): 2-3 з етану, 7-10 з пропану, 8-10 з н-бутану, 12-15 з пропан-пропіленової фракції, 20-30 з бензину, 40-50 з гасо-газойлевой фракції. Світове виробництво піролізного етилену для отримання поліетилену, етанолу, стиролу, окису етилену і інших продуктів перевищує 50 млн. т в рік.

Піроліз (коксування, карбонізація, дегазація) твердих палив (вугілля, торфу, сланцю. деревини) здійснюється при високих до 900-1050°С, середніх до 700°З низьких температурах до 500-550°С. Основна маса продуктів піролізу утворюється при температурах (°С): кам’яне вугілля 300-500, буре вугілля 250-450, антрацит 400-550, торф і деревина 150-400. У продуктах піролізу містяться леткі, рідкі та тверді речовини: Н2. CO, CO2. CH4. 2 Н4. Н2 S, NH3. Н2 Про, бензол, (NH4 )2 SO4. кам’яновугільна смола, залишок — кокс або напівкокс. Вихід продуктів піролізу на 1 т вугілля становить: до 300 м3 газу, до 10 кг сирого бензолу, до 3 кг NH3 Н2 S, до 120 л підсмольній води, до 90 л смоли, до 700 кг напівкоксу. Смола складається з понад 400 циклічних вуглеводнів і гетероатомных сполук типу нафталіну та його похідних антрацену, фенолу, похідних піридину, хіноліну, тионафтена та ін. Ректифікацією смоли отримують фракції (°С): до 170 легке масло, 170-210 фенольную, 210-230 нафталиновую, 230-270 поглинальні масло, 270-360 антраценовую, залишок — пек. Піроліз використовується при геохімічних дослідженнях нефтематеринских порід для оцінки їх генерационного потенціалу.

Короткий опис статті: піроліз деревини Піроліз: визначення поняття, промислове значення, історична довідка, мета піролізу, використання. Піроліз, водень, сухий газ, розкладання речовин, торф, сланець, тротил

Джерело: Піроліз — Гірнича енциклопедія

Також ви можете прочитати