Тема 2.6. Требования к сырью для производства сажи

Классификация сажи

В соответствии с классификацией по ГОСТ 7885 установлены 10 марок технического углерода. В зависимости от способа получения (печной, канальный, термический) маркам присвоены буквенные индексы «П», «К», «Т». Следующий за буквенным цифровой индекс характеризует средний размер частиц техуглерода в целых десятках нанометров. Два последних цифровых индекса выбиралются при утверждении марки. В таблице 2.1 приведены марки и основные физико-химические свойства саж.

Таблица 2.1

Основные физико-химические характеристики показатели марок техуглерода по ГОСТ 7885

Марка по ГОСТ 7885	Удельная поверхность, 10³м²/кг	Йодное число, г/кг	Абсорбция масла, 10-5м³/кг	Насыпная плотность, кг/м³
П245
П234
К354		—	—	—
П324
П514	—
П701		—
П702	37,5	—
П705		—
П803		—
		—	—	—

В основе класификации по стандарту ASTM D1765 лежит способность некоторых марок техуглерода изменять скорость вулканизации резиновых смесей. В зависимости от чего маркам присвоены буквенные индексы «N» (с нормальной скоростью вулканизации) и «S» (с замедленной скоростью вулканизации, от англ. «slow» — медленный). Следующий за буквенным цифровой индекс — номер группы марок по средней удельной поверхности. Два последних цифровых индекса выбирались при утверждении марки.

Стандартом описаны (по состоянию на 2006 год) 43 марки техуглерода, из которых индекс «S» имеют 2.

Основные физико-химические характеристики показатели типичных марок техуглерода по ASTM приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.1

Основные физико-химические характеристики показатели типичных марок техуглерода по ASTM

Марка по ASTM D1765	Удельная поверхность, 10³м²/кг	Йодное число, г/кг	Абсорбция масла, 10-5м³/кг	Насыпная плотность, кг/м³
N110
N220
S315		—
N330
N550
N683
N772
N990		—

Тема 2.5. Виды сырья для производства технического углерода

В качестве сырья для производства сажи обычно применяют фракции и масла нефтяного и коксохимического происхож­дения, природный газ, ацетилен, коксовый газ и газы нефтепе­реработки.

Жидкое сырьё. Жидкое сырьё для производства сажи состоит главным об­разом из ароматических и нафтеновых углеводородов, содер­жащих от одного до четырех колец в одной молекуле, а также из олефиновых и парафиновых углеводородов.

Кроме этих углеводородов в сырье содержатся и углеводо­роды смешанного строения. Наряду с углеводородами содержатся сернистые, азотистые, кислородные соединения, а также высокомолекулярные соединения сложного состава, на­зываемые смолистыми веществами и асфальтенами.

Сырьем для производства сажи могут служить продукты нефтепереработки, а так же коксохимического производства.

Продукты нефтепереработки:

Зелёное масло представляет собой керосино-газойлевую фракцию 170—360 ⁰С продуктов пиролиза крекинг-керосина;

Коксовый отгон является остаточной фракцией про­дуктов коксования нефтяных остатков (гудрона, крекинг-остат­ков, смол нефтепереработки, получаемых наряду с нефтяным коксом).

Термогазойль- газойлевая фракция (250-450⁰С) тер­мического крекинга газойлей каталитического крекинга и фенольных экстрактов масляных дистиллятов.

Тяжёлый газойль каталитического крекинга (240-420⁰С) является оста­точной фракцией продуктов каталитического крекинга.

Экстракты масляного производства- представ­ляют собой побочные продукты, получающиеся при очистке масляных фракций нефти с помощью растворителей.

Продукты коксохимического производства:

Антраценовая фракция и антраценовое масло(270-360 ⁰С) - являются продуктами переработки каменноугольной смолы высокотемпературного коксования каменных углей.

Кубовые остатки - являются побочным продуктом, по­лучающимся при ректификации сырого бензола на коксохими­ческих заводах. Добавка кубовых остатков к сырью для сажи приводит к уменьшению структурированности и улучшению качества гранул получаемой сажи.

Сланцевое масло - представляет собой отбензиненную остаточную фракцию смолы термической переработки горючих сланцев в газогенераторах, камерных и туннельных печах. До 360°С выкипает 60-80% сланцевого масла.

Газообразное сырье. В качестве газообразного сырья для получения ТУ используют природный, попутный газ, газы нефтепереработки и коксохомии, а так же ацетилен.

Известно, что 80 % сажи получают из жидкого сырья.

Показатели процесса зависят от состава сырья. Наилучшее сырье содержит би- и трициклические ароматические углеводороды с короткими ненасыщенными боковыми цепочками.

Качество сырья для производства сажи оценивается специфическим показателем - индексом корреляции, который связан с плотностью и температурой кипения:

ИК = 473×– 456,8 + .

Если ИК < 95, такое сырье не годится.

Фракционный состав сырья для производства сажи - 220-450^оС.

Коксуемость сырья не должна превышать 1,5 %, так как в процессе сажеобразования асфальтосмолистые вещества образуют кокс на поверхности тарелок и внутри реакторов.

Дата добавления: 2014-01-05