преработката на нефт и газ технология. част 2
Модерен гориво и енергийна криза изисква търсене на алтер-нативни методи в рационалното използване на традиционните енергийни източници. Въглища се използва предимно като гориво и като суровина за получаване на находища на въглеводороди. В процеса на свръхкритична екстракция на базата на течни горива от въглища е феноменът на рязко увеличаване на броя на мухите честта тежки компоненти, включени в последния. За първи път тези работи са извършени в Англия.
Необичайно висока летливост разтворимост органичен ко-единството (тежки молекули), съдържаща се в нараства рязко въглища. Le tuchest твърдо тяло може да бъде увеличена 104 пъти при определени условия. Например, в процеса на екстракция с етилен при 150 ° С и относителна налягане на дъното-ком концентрация п-yodohlorbenzola достига 10-2g / л, с налягане повишена-niem до 10 МРа - 50 г / л, поради суперкритична-niem съдържащ (ТК = 9 90 ° с; п.к. = 5,05 МРа) на етилен.
Добивът на суперкритичен е приложим за възстановяване на течни форми, тъй като те формират от въглища нагрява над 4000C,
по този начин се избягват нежелани реакции на разпадане. В този случай, тежките молекули са полимеризирани в различни съединения. Разтворителите обикновено се използват газове, чиято критична температури близо до температурата на разлагане на въглища.
Процесът на извличане на тези газове от въглища включва следните етапи: проникване про-диоксид (суперкритично състояние) в микропорите на въглища; деполяризация-merizatsii дълги молекули и разтваряне на получения продукт в газ; време прекъсване в молекулна връзка между структурните въглища групи; разл екстракт дифузия система на микропори; отделяне на екстракта от разтворител (газ) отлагане-ги или кондензацията на понижаване на налягането.
Най-важните параметри на разтворител, избран за извличане на въглеводороди от въглища, са формата и размера на молекулите. Така, бензен и тетралин се счита относително ефективни разтворители, че диаметърът на молекулите може да надвишава диаметъра на въглища микропори. В този процес, важен механизъм на газовия поток през въглероден структура суперкритичната. При добавяне към такъв разтворител малко количество полярен разтворител като алкохол, ароматен или парафин uglero направи, скорост на извличане се увеличава рязко. Полярният разтворител в Otley-Chie от неполярен има значителен ефект на деполимеризацията на въглища. Например, глицерол не се екстрахира дехидратиран етилен или пропан, но е ефективно възстановява амоняк полярен.
За екстракция въглища понякога е препоръчително да се използва като смес от разтворители газ. Температурата на екстракция зависи от естеството на въглищата. В увеличението на екстракция налягане отвори порите увеличава MSE растеж и разпространение на разтворителя от разтворените молекули на въглищата.
екстракция въглища ефективност определя физичните свойства на разтворителя. Като разтворител се използва N - парафини (от пентан да додекан) с плътност от 2,75 мол / л в 4000C. екстракция налягане намалява с увеличаване на молекулното тегло на разтворителя (при постоянна температура и плътност), като достига минимум за нонан, и след това се увеличава. Проучванията показват, че додекан плътност от 1.75 мол / л в суперкритично състояние е отлично въглища разтворител: максимален добив на извличане на продукта, когато се използва, се постига при относително ниско налягане.
Между физически параметри на разтворителя има емпирична връзка
, за N-парафини, тази функция се описва с уравнението
Когато d®0 (или d0) на експресията (5) и (6) се получава подобен стойности W. Стойността на d0 се нарича Добивът на екстракция. От сравнението на изразите (6) и (5) следва, че за суперкритичната добива на въглища като толуен разтворител е добре да се използва от парафини, които имат една и съща стойност на г.
Ефектът на ефективността на процеса на екстракция стойности молекули полярност разтворител (метанол, етилен гликол, ацетон, вода) при 4000C. В случай на използване на екстракция с метанол ефективност по-ниско от очакваното. Метанол като разтворител алифатни въглеводороди лошо. При използване на капацитета на екстракция е по-ниска (20.6%) при високо налягане (24.57 МРа), отколкото когато се използва, например, п-нонан (21,2% при 8.78 МРа). Уравнение (5) добивите за ефективност екстракция етилен прекомерно стойност (27.6%) в сравнение с експериментален (24.9%).
А nomalno нисък капацитет за екстракция полярен зол-erator - ацетон при 4000C поради разлагане. Вода екстракти добре въглен (34%) от толуен. Сравнение на ефикасността на такива зол-erator като алкохоли (метанол, за да октанол) и парафини (от метан до около-Тана) при 4000C показва, че ефективността на екстракция алкохоли е 2 пъти по-висока при по-ниско налягане. Но най-добри резултати показват, смес от полярни и неполярни разтворители, например смес от толуен и метанол. Максимална ефективност се постига при съдържание на 70% толуен смес.
В редица документи за превръщане на въглища в газ или течно гориво в качеството -ve разтворител се използва вода в суперкритично състояние. В практиката-кърлежи като тествани въглища разтворители толуен, хлоробензен, о-ксилен, додекан. Предпочитание се дава обикновено в толуен, тъй като това е най-стабилната по отношение на екстракция. Екстрахира се с толуен се провежда при ТЕМ-perature и налягане от около 3600s 11,6-29 МРа. В зависимост от изхода на налягане е 19-32%.
По този начин, използването на свръхкритично технология прави ефективно използване на съществуващите източници на енергия, както и разработването на нови методи за получаване на синтетичен гориво.