Жоғары температуралық процестер мен өндірістік пештер

Жоспар:

I Кіріспе

II Негізгі бөлім

     Жоғары температуралық процестер мен өндірістік пештер

     Пештерге қойылатын талаптар және құрылысы

III Қорытынды

     Пайдаланылған        әдебиеттер

Кіріспе

Қазіргі кезде өнеркәсіптік дамыған мемлекеттің мұнайхимиялық потенциалы төменгі олефиндерді өндіру көлемімен анықталады. Оларды өндірудің негізгі көзі су буымен көмірсутектерді термиялық пиролиздеу процесі болып табылады. Бұл процесс мұнайөнімдерін термиялық крекингпен модификациялау, яғни оның дамуы түтікті пештер қолдана отырып АҚШ мұнайөңдеуші зауытарында 10-20 жылдары басталды. Заманауи мұнайхимиясының өнеркәсіптік алғашқы синтезі крекинг газынан бөлінген этилен мен пропилен негізінде жүзеге асты. Осы пиролиз қондырғысында бүгінде алғашқы өнімдер алады, олар пластикалық массалар, жасанды шайырлар, көксағыздар мен талшықтардың өндірісін шикізатпен қамтамасыз етеді. Түтікті пештердегі пиролиз этилен өндірісінің негізгі процессі болып табылады. Оның тиімділігін жоғарлату үшін бірқатар мықты қондырғы құру ойластырылған (жылына 300 мың тонна этилен өндіру), керосинді және газойльді фракцияларды қосқанда көмірсутектік шикізаттың кең ассортиментіне сәйкесті өңдегеннен кейін процесті қатаң режимде жүргізу қарастырады – жоғары температурада (8600С дейін) және шикізат берілу жылдадығы. Соңғы 20 жылда әлемдік мұнайхимиясында түтікті пеште су буымен бензинді термиялық тураайдау процесі кең таралған, онда мақсатты өнімнің шекті шығуына практикалық қол жеткізілген. Бұған дамыған этилен өндірісінің негізгі технологиялық түйінін үздіксіз жетілдіру көмектсеті. Олефиндер өндірушілердің басты мақсаты капиталдық салымды қолайлыландыру, өнім мен шикізат бойынша жабдықталу, қатаң жағдайда процесті жүргізу (температура мен болу уақыты). Қазақстан зауыттарында олефин өндірісі қолайлы нұсқа болып табылады, себебі зауыттар отындық нұсқа бойынша ғана емес, мұнайхимиялық синтез бойынша да жұмыс жасауы керек. Қазақстан осыф шикізат көздеріне бай, себебі біздің мұнайымыз жоғарыпарафинді, одан мұнайхимия синтезі үшін шикізат алуға болады.

     Жоғары температуралық процестер мен өндірістік пештер

Температураның жоғарылауы кинетикалық және диффузиялық аймақта болатын химиялық-технологиялық процестердің тепе-теңдігі мен жылдамдығына әсер етеді. Сондықтан процестің температуралық режимін реттеу процестің жылдамдығын арттырудың, өнімнің шығымдылығын арттырудың ең әмбебап құралы болып табылады.

Температураның кинетикалық аймақта жүретін процестерге әсері реакцияның жылу әсеріне байланысты^р.

Эндотермиялық қайтымды реакциялар температура көтерілген кезде ең қарқынды болады. Бұл жағдайда Ле-Шателье принципіне сәйкес тепе-теңдік өнімділігі артады және реакция жеделдетіледі, яғни тепе-теңдікке жету үшін қажетті уақыт азаяды. Эндотермиялық реакция өнімінің тепе-теңдік константасы мен тепе-теңдік шығымы жылу әсеріне пропорционалды түрде артады, яғни температураның жоғарылауы әсіресе эндотермиялық әсері жоғары реакцияларға жағымды әсер етеді. Температураның жоғарылауымен CP тепе-теңдік шығымының жоғарылауына мысал бола алады Т бұл реакция үшін N2 + O2^2Co - Q элементтерінен азот оксидінің тікелей синтезінің эндотермиялық реакциясы

Тепе-теңдік концентрациясы N0 Хр, туралы.% 0.37 0.59 0.98 2.31 3.57

Химиялық реакция жылдамдығының температураға тәуелділігі кейде бір-бірінен 100С қашықтықта орналасқан температурадағы реакция жылдамдығы константаларының қатынасымен сипатталады. бұл в = т+10/КТ қатынасы реакция жылдамдығының температуралық коэффициенті деп аталады. Вант-Гоффтың белгілі ережесіне сәйкес температура коэффициенті әдетте 2-4 - ке тең, яғни температура 100С жоғарылағанда реакция жылдамдығы 2-4 есе артады. Бұл ереже шамамен алынған және белгілі бір температуралық шектерде, негізінен 15000 - 30000 кал/г-моль ретімен активтендіру энергиясы бар орташа температура аймағында (10-нан 400 0С-қа дейін) қолданылады. Температура коэффициенті белсендіру энергиясының төмендеуімен және температураның жоғарылауымен төмендейді, жоғары температура аймағында бірлікке жақындайды. Кинетикалық аймақта жүретін эндотермиялық процестің жылдамдығының жоғарылауына температураның әсерін көрсететін мысал ретінде мұнай өнімдерінің термиялық крекингі де қызмет ете алады. Термиялық крекинг кезінде бензин шығымдылығының 30% - получения алу үшін қажет т уақыты төмендейді: