ОСОБЕННОСТИ МАКРОКИНЕТИКИ ТЕРМОЛИЗА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СИСТЕМ

М. Ю. Доломатов, Г. И. Низамова, С. С. Хайрудинова

Аннотация


Целью исследования явилось изучение закономерностей нестационарной кинетики процесса термолиза многокомпонентных углеводородных сред и изучение закономерностей компенсационного эффекта. Объектами исследования выбраны ароматизированный, парафинистый и ароматическо-парафинистый гудрон, а также гудрон смеси Арланской и Западно-сибирской нефтей.

В процессе исследования была изучена нестационарная макрокинетика процесса термолиза в многокомпонентных углеводородных системах, на примере термолиза прямогонных нефтяных остатков различной природы при температурах 400-450º.

Получены значения эффективных энергий активации и эффективных предэкспонент в уравнении аррениуса для различных углеводородных систем. При температурах 400-425 ºС значения эффективной энергии активации процесса находится в диапазоне 12,5 – 154,6 кДж/моль и значения эффективной предэкспоненты ln k0 - в диапазоне 0,43-25,3; при температурах 425-450 ºС значения энергии активации находится в диапазоне 13,4-396,9 кДж/моль и значения эффективной предэкспоненты ln k0 – в диапазоне от 0,64 до 64,6.

В отличие от классического аррениусовского описания процесса, нестационарная кинетика описывается еще одной константой, которая характеризует нестационарность процесса и связана с дрейфом кинетической константы во времени. Математический смысл константы k характеризуется марковской переходной вероятностью. Значения эффективных констант для исследуемого сырья находятся в диапазоне 0,029 – 0,257 с-1 для интервала температур 400-425ºС и 0,0001 – 0,7189 с-1 для интервала температур 425-450ºС, что соответствует диффузионной области.

Подтвержден кинетический компенсационный эффект кинетики выхода продуктов, который заключается в линейной зависимости логарифма эффективной предэкспоненты и эффективной энергии активации в аррениусовской константе скорости. Полученные эффективные кинетические параметры процесса термолиза могут быть применены в инженерных расчетах термических и термокаталитических технологических процессов, в частности процесса висбрекинга.

Ключевые слова


activation energy;constant of reaction rate;equation;kinetic compensation effect;multicomponent hydrocarbon system;non-stationary kinetics;petroleum residue;thermocracking;thermolysis;viscosity breaking;висбрекинг;кинетический компенсационный эффект;константа скорости реакции;многокомпонентная углеводородная система;нестационарная кинетика;нефтяные остатки;термокрекинг;термолиз;уравнение;энергия активации

Полный текст:

PDF

Литература


Современное состояние и перспективы развития термических процессов переработки нефтяного сырья / Хайрудинов И.Р. [и др.]. Уфа: ГУП ИНХП РБ, 2015. 328 с.

Доломатов М.Ю. Химическая физика многокомпонентных органических систем. Часть 1. Физико-химическая теория сложных органических и нефтехимических систем. Уфа: ИНХП АН РБ, Уфимский технологический институт сервиса, 2000. 124 с.

Магарил Р.З. Теоретические основы химических процессов переработки нефти. Л.: Химия. Ленингр. отд-ние, 1985. 185 с.

Современные и перспективные термолитические процессы глубокой переработки нефтяного сырья / Валявин Г.Г. [и др.]. СПб.: Недра, 2010. 224 с.

Валявин Г.Г., Артамонова Е.В., Доломатов М.Ю. Кинетический компенсационный эффект в процессах крекинга нефтяных систем. // Пятая Респ. Конф. «Проблемы глубокой переработки высокосернистых нефтей и сернистых газоконденсатов» тез. докл. Уфа: УГНТУ, 1984. С.144-145.

Журбенко И.Г. Анализ стационарных и однородных случайных систем. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987. 240 с.

Кингман Дж. Пуассоновские процессы. М.: МЦНМО, 2007. 136 с.

Абросимов А.А. Экологические аспекты производства и применения нефтепродуктов. М.: «БАРС», 1999. 732 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2015-4-172-185

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.