Введение к работе
Актуальность работы. Основный процессом производства низших олефинов является пиролиз углеводородов. Современные тенденции усовершенствования этого процесса заключаются в унесточении технологического режима за счет сокращения времени контакта и повышения температуры, а такае вовлечения в переработку тяяелых фракции нефти.
Создание миллисекундных печей пиролиза практически исчерпало возможности ужесточения технологического режима, а широкому вовлечению в процесс пиролиза тяжелых фракции нефти препятствует звкоксовыванне печей, что сииаает технико-экономические показатели, создает условия локального перегрева труб и их аварийного прогара.
Поэтому актуальной становится задача поиска новых, нетрадиционных способов получения низших олефинов, таких как каталитический пиролиз, пиролиз в расплаве . металлов, инициированный пиролиз и других.
С этой точки зрения глубокая деструкция углеводородов под действием ультрафиолетового и видимого излучения является новым подходом к переработке углеродсодеряащего сырья, одним из вапных достоинств которого является экологическая чистота.
Цзлыз работы является исследование возможности получения легких углеводородов с высоким содерзаниам низших олефинов путей глубокой фотодеструкцки различного углеродеодеряащего сырья под действием Олшшего ультрафіолетового и видимого излучения. Кроыз того, в задачу исследований входит выявление роли температуры в процессе фотодеструкцки, установление механизма этого процесса и подбор наиболее эффективных сенсибилизаторов, а такне определение оптимальных условий проведения процесса, направленного на получение легких углеводородов, обогащенных этиленом.
Научная новизна. Показана возможность практически полного превращения насыщенных углеводородов в легкие углеводороды с высоким содержанием этилена и пропилена под воздействием ближнего ультрафиолетового и видимого излучения при повышенных температурах (до 550С) в присутствии сенсибилизаторов. Установлено, что эффективными сенсибилизаторами фотодеструкции
являются фталевый ангидрид, дипирокатехинборат бензилаимония и нефтяной кокс.
Качественный состав продуктов фотодеструкции аналогичен составу продуктов пиролиза.
Подобраны условия получения газообразных углеводородов с высоким содержанием низших олефинов, при которых концентрация этилена в смеси достигает 50%, при суммарном выходе олефинов порядка 70*.
Рассмотрено влияние температуры на фотодеструкцию н-алканов, сделано предположение, что механизм гтого процесса радикальный.
Впервые показана возможность получения легких газообразных углеводородов, обогащенных низшими олефинами, путем фотодеструкции сырой высокосиолистой нефти, битуминозных пород, а также отходов производства полиэтилена ( полиэтиленовая пленка, полиэтиленовый воск), атактического полипропилена.
Практическое значение работы. Предложен принципиально новый подход и научно обоснован способ переработки различного углеродсодержащего сырья под воздействием ближнего ультрафиолетового и видимого излучения.
Способ может быть использован для переработки высоко-смолистой нефти, нефтебитуминозных пород, амбарной нефти, а также утилизации отходов производства полиэтилена с получением газообразных углеводородов, обогащенных етиленом, и кокса.
Разработанный способ является экологически чистым и безотходным процессом. Для его проведения не требуется сожжения топлива для создания рабочей температуры, что исключает выброс в атмосферу оксидов углерода азота и серы, а также позволяет снизить расход топлива.
Апробация работы. Основные положения работы доложены на VI и vti Нефтехимических Симпозиумах (Козубник, Польша, 1988 г. и Киев, СССР, 1990 г.), Всесоюзном минералогическом семинаре "Конденсированное некристаллическое состояние земной коры" (Сыктывкар, 1989 г,), Всесоюзной конференции по проблемам комплексного освоения природных битумов и высоковязких нефтей (Казань, 1991 г.). Научно-практической конференции "Научно-технические проблемы Западного Казахстана" (Алма-Ата, 1991 г.).
Публикации. По материалам диссертации получено одно авторское свидетельство, одно положительное решение на заявку на изобретение, опубликовано две статьи, один доклад и пять тезисов докладов на международных и всесоюзных конференциях.
Структура и объем работы. Диссератация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложения. Объём диссертации 140 стр. машинописного текста, включая 29 рисунков и 13 таблиц.