|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
TEKNOLOJİ TARİHİ, TEKNOLOJİ, ÇEVREMİZDEKİ NESNELER
Çatlama işlemi. Buluş ve üretim tarihi
Rehber / Teknolojinin, teknolojinin, çevremizdeki nesnelerin tarihi Kırma, kırma işlemi - kural olarak daha düşük molekül ağırlıklı ürünler (motor yakıtı, yağlama yağları vb.) ile kimya ve petrokimya endüstrileri için hammaddeler elde etmek amacıyla yağın ve fraksiyonlarının yüksek sıcaklıkta işlenmesi. Çatlama, C-C bağlarının kopması ve serbest radikallerin veya karbanyonların oluşmasıyla meydana gelir. C-C bağlarının bölünmesiyle eşzamanlı olarak hem ara hem de başlangıç maddelerinin dehidrojenasyonu, izomerizasyonu, polimerizasyonu ve yoğunlaşması meydana gelir. Son iki sürecin bir sonucu olarak sözde. çatlama artığı (kaynama noktası 350 °C'nin üzerinde olan kısım) ve petrol kok. Petrolün sürekli termal parçalanması için dünyanın ilk endüstriyel tesisi, 1891'de mühendis V. G. Shukhov ve asistanı S. P. Gavrilov tarafından oluşturuldu ve patenti alındı (12926 Kasım 27 tarihli 1891 sayılı Rusya İmparatorluğu patenti). Deneysel bir kurulum yapıldı. V. G. Shukhov'un bilimsel ve mühendislik çözümleri, 1915-1918'de ABD'deki ilk endüstriyel tesisin inşası sırasında W. Barton tarafından tekrarlandı. İlk yerli endüstriyel kırma tesisleri 1934 yılında Bakü'deki Sovyet Kırma tesisinde V. G. Shukhov tarafından inşa edildi.
Yağ, karakteristik keskin bir kokuya ve çıkarıldığı yere bağlı olarak farklı bir renge sahip yağlı bir sıvıdır. Kimyasal yapısı açısından, başta organik maddeler - hidrokarbonlar olmak üzere çeşitli kimyasal bileşiklerin son derece karmaşık bir karışımıdır. Hidrokarbonlar, basit elementlerin kimyasal bileşikleri oldukları için bu şekilde adlandırılmıştır: karbon ve hidrojen. Bunlara ek olarak yağ, kükürt, nitrojen, oksijen ve diğer birçok yabancı maddeyi (su ve kum dahil) içerir. Hidrokarbonların yalnızca iki element içermesine rağmen sayıları çok fazladır. Bu, karbon ve hidrojenin çok çeşitli kombinasyonlarda ve oranlarda birbirleriyle birleşebilmesiyle açıklanmaktadır. Bu nedenle, hidrokarbonların özellikleri çok farklıdır ve kimyanın büyük bir dalı - organik maddelerin kimyası - onları inceliyor. Hidrokarbonlar sıvı, gaz veya katı olabilir. Bazıları sudan daha hafif olup daha düşük sıcaklıklarda kaynar, bazıları ise daha ağırdır ve daha yüksek sıcaklıklarda kaynar. Özgül ağırlıkları veya yoğunlukları çok farklıdır (hatırlayın, özgül ağırlık, bir maddenin hacminin, 4 derecede alınan aynı hacimdeki sudan kaç kat daha ağır veya daha hafif olduğunu gösteren bir sayıdır). Petrolün birincil damıtılmasının temelini oluşturan petrol ve ürünlerinin en önemli özelliği buharlaşabilmeleridir. Yağ, normal sıcaklıklarda bile buharlaşmaya başlayan hidrokarbonlar içerir. Yağ, açık bir kapta az çok uzun süre ısıtılmadan bekletilirse, bir kısmı buharlaşacak, geri kalan kısmı ise daha yoğun ve kalın hale gelecektir. Yağın farklı kaynama noktalarına sahip çeşitli hidrokarbonlar içermesi nedeniyle yağın örneğin su gibi sabit bir kaynama noktası yoktur. Bir kaptaki suyu ısıtmaya başlarsak şu olguyu fark ederiz: Suya batırılmış bir termometre başlangıçta sıcaklıkta sabit bir artış gösterecektir, ancak sıcaklık 100 dereceye ulaşır ulaşmaz artış duracaktır. Ve sonra kabı ne kadar ısıtırsak ısıtalım, suyun tamamı buharlaşana kadar sıcaklık artmayacaktır. Bu, suyun homojenliğiyle, yani suyun aynı moleküllerden oluşmasıyla açıklanmaktadır. Yağ bir kapta ısıtıldığında bambaşka bir tabloyla karşılaşacağız. Bu durumda ne kadar ısı verirsek verelim sıcaklık artışı durmayacaktır. Dahası, ısıtmanın başlangıcında, özgül ağırlık açısından en hafif hidrokarbonlar, benzinin elde edildiği karışımdan buharlaşacak, daha sonra daha ağır olanlar - gazyağı, dizel yakıt ve yağlama yağları oluşturacaktır. Petrolün birincil damıtılması bu prensibe dayanıyordu.
Çatlamanın icadından önce, büyük gazyağı tesislerinde, büyük miktarlarda aşırı ısıtılmış su buharının sürekli olarak verildiği ve aynı zamanda kazanın altındaki fırından yağın, yanan kömür veya yanıcı maddenin ısıtıldığı büyük damıtma küplerinde damıtma gerçekleştiriliyordu. gaz. Yağın içinden geçen buhar, düşük kaynama noktasına ve düşük özgül ağırlığa sahip yağ bileşiklerinin en hafifini beraberinde taşıyordu. Gazyağı ve benzinin su ile oluşturduğu bu karışım daha sonra buzdolabına gönderilerek çökeltildi. Damıtma ürünleri sudan çok daha hafif olduğu için sudan kolayca ayrıldı. Daha sonra drenaj meydana geldi. İlk olarak, spesifik yoğunluğu 0,77'ye kadar olan üst katman aşağı aktı - ayrı bir tanka gönderilen benzin. Daha sonra kerosen, yani yoğunluğu 0'ya kadar olan daha ağır hidrokarbonlar döküldü.Bu şekilde elde edilen ham kerosen zayıf bir şekilde yandı. Temizlenmeye ihtiyacı vardı. Bunu yapmak için önce güçlü bir (% 86) sülfürik asit çözeltisiyle ve ardından bir sodyum hidroksit çözeltisiyle işlendi. Sonuç olarak rafine gazyağı elde edildi - tamamen renksiz, keskin bir koku olmadan ve eşit bir alevle yanan, yanma veya is olmadan. Yağ aynı zamanda kaynama noktasına ulaşmadan önce ayrışmaya başlayan ağır hidrokarbonlar da içerir ve yağ ne kadar ısıtılırsa ayrışma o kadar yoğun olur. Bu olgunun özü, büyük bir ağır hidrokarbon molekülünden, farklı kaynama noktalarına ve farklı özgül ağırlığa sahip birkaç küçük molekülün oluşması gerçeğine dayanmaktadır. Bu ayrışmaya çatlama (İngilizceden çatlamaya - kırılmaya, bölünmeye) denilmeye başlandı. Bu nedenle, çatlama, karmaşık ve büyük hidrokarbon parçacıklarının yüksek sıcaklığın etkisi altında (ve yalnızca sıcaklığın değil, örneğin yüksek basınçtan ve diğer bazı nedenlerden dolayı ayrışma meydana gelebilir) daha basit ve daha küçük olanlara ayrışması olarak anlaşılmalıdır. Kırma işlemi ile birincil damıtma arasındaki önemli bir fark, kırma sırasında bir dizi hidrokarbonda kimyasal bir değişimin meydana gelmesi, birincil damıtma sırasında ise bağlı olarak tek tek parçaların veya dedikleri gibi yağın fraksiyonlarının basit bir şekilde ayrılmasıdır. kaynama noktaları.
Petrolün ayrışması olgusu uzun zaman önce fark edildi, ancak sıradan yağ damıtımı sırasında bu tür bir ayrışma istenmeyen bir durumdu, bu nedenle burada yağın ayrışmadan buharlaşmasını destekleyen aşırı ısıtılmış buhar kullanıldı. Petrol rafineri endüstrisi gelişiminde çeşitli aşamalardan geçmiştir. Başlangıçta (60. yüzyılın XNUMX'lı yıllarından XNUMX. yüzyılın başına kadar), petrol rafinerisi belirgin bir gazyağı karakterine sahipti, yani petrol rafinerisinin ana ürünü, yarım yıl boyunca ana ışık kaynağı olarak kalan kerosendi. yüzyıl. Örneğin Rus petrol rafinerilerinde damıtma sırasında oluşan daha hafif kısımlar atık olarak işleniyordu: bunlar çukurlarda yakılıyor veya rezervuarlara atılıyordu. Ancak karayolu taşımacılığının yoğun gelişimi başka bir vurguyu da beraberinde getirmiştir. ABD'de 1913'te 1 milyon 250 bin araba varsa, o zaman 1917'de - yaklaşık 5 milyon, 1918'de - 6 milyon ve 25'de - zaten 1922 milyon. 12. yüzyılda çok az kullanım alanı bulan ve neredeyse gereksiz bir atık, yavaş yavaş damıtmanın temel amacı haline geldi. 1900'den 1912'ye kadar küresel benzin tüketimi 115 kat arttı. Bu arada, hafif fraksiyonlar bakımından zengin petrolün bile damıtılması sırasında, benzin toplam üretimin yalnızca yaklaşık 1/5'ini oluşturuyordu. Daha sonra, birincil damıtma sonrasında açığa çıkan ağır fraksiyonları parçalamaya tabi tutmak ve böylece onlardan daha hafif benzin fraksiyonları elde etmek fikri ortaya çıktı. Çok geçmeden sadece ağır fraksiyonların (dizel yakıt veya akaryakıt) değil, aynı zamanda ham petrolün de çatlama için başlangıç malzemesi olarak görev yapabileceği keşfedildi. Ayrıca, kırık benzinin, motor silindirlerinde patlama (patlama) olmadan sorunsuz bir şekilde yanan hidrokarbonlar içerdiğinden, geleneksel damıtmayla elde edilenden daha üstün kalitede olduğu ortaya çıktı. Bu tip benzinle çalışan motor vuruntu yapmaz ve daha uzun ömürlü olur. Sıvı çatlamada tüm sürecin özünü belirleyen ana noktalar şunlardır: sıcaklık ve ürünün bu sıcaklığın etkisi altında kaldığı süre. Yağ zaten 200 derecede ayrışmaya başlıyor. Ayrıca sıcaklık ne kadar yüksek olursa ayrışma da o kadar yoğun olur. Aynı şekilde, çatlama ne kadar uzun sürerse, hafif fraksiyonların verimi de o kadar artar. Ancak sıcaklık çok yüksekse ve çatlama süresi çok uzunsa süreç hiç gerektiği gibi ilerlemez; moleküller eşit parçalara bölünmez, bir tarafta fraksiyonlar çok hafif olacak şekilde ezilir, ve diğer yandan - çok ağır. Veya genel olarak hidrokarbonların hidrojen ve karbona (kok) tamamen ayrışması meydana gelir ki bu elbette çok istenmeyen bir durumdur. Hafif benzin fraksiyonlarının en yüksek verimini veren çatlama için en uygun koşullar, 1890. yüzyılın başında İngiliz kimyager Barton tarafından bulundu. 1913'da Barton, İngiltere'de Rus ağır yağlarının (fuel oil) basıncı altında onlardan kerosen elde etmek için damıtma işine girişti ve 1916'te ağır yağ fraksiyonlarından benzin üretmenin ilk yöntemi için bir Amerikan patenti aldı. Endüstriyel koşullarda Barton yöntemini kullanan kırma işlemi ilk kez 1920 yılında gerçekleştirildi ve 800 yılına gelindiğinde XNUMX'den fazla tesisi üretime geçmişti. Çatlama için en uygun sıcaklık 425-475 derecedir. Ancak ham petrolü bu kadar yüksek bir sıcaklığa ısıtırsanız çoğu buharlaşacaktır. Ürünlerin buhar halinde çatlaması bazı zorluklara neden olduğundan Barton'un amacı yağın buharlaşmasını önlemekti. Peki yağın ısıtıldığında kaynamadığı bir duruma nasıl ulaşabiliriz? Bu, tüm işlemin yüksek basınç altında gerçekleştirilmesi durumunda mümkündür. Yüksek basınç altında herhangi bir sıvının normal şartlara göre daha yüksek bir sıcaklıkta kaynadığı ve bu sıcaklığın ne kadar yüksek olursa basıncın da o kadar yüksek olduğu bilinmektedir.
Kurulumda aşağıdaki cihaz vardı. Basınçla çalışan kazan (1), bir duman borusu (1) ile donatılmış, yanma odasının (4a) üzerine yerleştirildi. Kazan, et kalınlığı yaklaşık 2 cm olan iyi ve güçlü demirden yapılmış ve dikkatlice perçinlenmiştir. Yükselen bir boru (5) su soğutucusuna (6) ve buradan bir boru hattı (7) bir toplama tankına (8) gidiyordu. Kırılan ürün sıvı sayma aparatından (10) geçtikten sonra bu tankın alt kısmında bulunan boru (9) iki yan boruya (10a ve 10b) ayrılmaktadır. Her bir yan tüp bir kontrol vanasıyla donatıldı; bunlardan biri 11 numaralı boruya, diğeri 12 numaralı boruya gidiyordu. Çatlamanın başlangıcında kazan (1) akaryakıt ile doldurulmuştur. Fırının (1a) ısısı sayesinde kazanın içindekiler yavaş yavaş yaklaşık 130 dereceye kadar ısıtıldı. Aynı zamanda içinde kalan su da akaryakıttan buharlaştı. Buzdolabında (6) yoğunlaşan su, daha sonra tankın (8) içine aktı ve buradan boru (21) yoluyla hendeğe (22) indi. Aynı zamanda akaryakıttan hava ve diğer gazlar çıktı. Ayrıca buzdolabından geçerek tanka (8) girdiler ve boru (14a) vasıtasıyla boru hattına (16) boşaltıldılar. Akaryakıt, içindeki çözünmüş su, hava ve gazlardan arındırıldıktan sonra çatlamaya hazır hale geldi. Fırın artırıldı ve kazandaki sıcaklık yavaş yavaş 345 dereceye yükseldi. Aynı zamanda buzdolabında bile gaz halinde kalan hafif hidrokarbonların buharlaşması başladı. Tanka (8) ve ardından boru 14a'dan (çıkış valfi kapalı) boru hattına (17), boruya (14) ve tekrar tanka (8) girdiler. Bu hafif gaz fraksiyonları çıkış yolu bulamadığı için tesisatın içindeki basınç artmaya başladı. 5 atm'ye ulaştığında hafif hidrokarbonlar artık ana kazandan kaçamıyordu. Sıkıştırılan bu gazlar kazan (1), buzdolabı (6) ve tankta (8) aynı basıncı korumuştur. Bu arada, yüksek sıcaklığın etkisi altında, ağır hidrokarbonların daha hafif olanlara yani benzine dönüşmesi işlemi gerçekleşti. Yaklaşık 250 derece sıcaklıkta buharlaştılar, buzdolabına girdiler ve burada yoğunlaştılar. Buzdolabından benzin, depoya (8) ve boru 9'dan ve ardından 11 veya 12'den özel sızdırmaz kazanlara aktı. Burada, azaltılmış basınç altında, içinde çözünen hafif gaz halindeki hidrokarbonlar benzinden buharlaştı. Bu gazlar kademeli olarak kazanlardan uzaklaştırılarak elde edilen ham benzin özel tanklara döküldü. Artan sıcaklıkla birlikte hafif fraksiyonlar buharlaştıkça kazan (1) içindekiler de ısıya karşı giderek daha dirençli hale geldi. İçeriğinin yarısından fazlasının benzine dönüşerek buzdolabından geçmesiyle çalışmalara ara verildi. (Sıvı sayacı (10) sayesinde bu miktarın hesaplanması kolay olmuştur.) Daha sonra boru hattına (17) bağlantı kesilerek kompresöre bağlanan boru hattının (14a) vanası açılarak gaz çıkışı sağlanmıştır. düşük basınçlı kompresöre yavaşça buharlaştı (aynı zamanda boru hattı kapatıldı ( 9), kurulum ile elde edilen benzin arasındaki bağlantı kesintiye uğradı). Ateş kutusu söndürüldü ve kazanın (1) içeriği soğuduğunda boşaltıldı. Daha sonra kazan kok birikintilerinden temizlendi ve bir sonraki çalıştırmaya hazırlandı.
Barton'un geliştirdiği kırma yöntemi, petrol rafinaj endüstrisinde yeni bir aşamanın başlangıcı oldu. Onun sayesinde benzin ve aromatik hidrokarbonlar gibi değerli petrol ürünlerinin verimini birkaç kat artırmak mümkün oldu. Yazar: Ryzhov K.V.
▪ Balon ▪ radar
Dokunma emülasyonu için suni deri
15.04.2024 Petgugu Global kedi kumu
15.04.2024 Bakımlı erkeklerin çekiciliği
14.04.2024
▪ Prionlar hayvanlardan insanlara atlıyor ▪ Altın salgılayan mantar bulundu ▪ Ultrason, yara bandını daha yapışkan hale getirir
▪ sitenin bölümü Akım, voltaj, güç regülatörleri. Makale seçimi ▪ makale Yorumlar gereksizdir. Popüler ifade ▪ makale Hayvanlar sayabilir mi? ayrıntılı cevap ▪ Kruger makalesi. doğa mucizesi ▪ makale Bir mendilin büyülü görünümü. Odak Sırrı
Makaleyle ilgili yorumlar: Анатолий Petrolün toplu yağ imbiklerinde damıtılması, Bakü'deki Nobel kardeşler tarafından başlatıldı ve bu, Inchik, Tavrizov ve Dmitry Mendeleev tarafından geliştirildi. Daha sonra 1885 yılında VG Shukhov ve FA Inchik, bir damıtma kolonu ile hareketsiz pillerde yeni bir sürekli damıtma yöntemi geliştirdi (bu şema yanlışlıkla yağın çatlaması olarak belirtiliyor). Hiçbir yerde ve hiçbir zaman petrol çatlamadı. 1891 yılında VG Shukhov, SP Gavrilov ile birlikte petrolün değil, petrol ürünlerinin termal parçalanması için bir planın patentini aldı (12926 Kasım 27 tarihli patent No. 1891). Bu, Shukhov'un Amerikalılar tarafından ele geçirilen ve hala onların işine yarayan en parlak icadıdır. Ağır kalıntılar, hafif distilatlar ve gaz, hafif distilatların ve gaz pirolizinin çatlama ürünleri nedeniyle ağır hammaddelerin derin dönüşümlerinin meydana geldiği UZAKTAN REAKSİYON ODASI'nda birleştirilen çatlamaya maruz kalır. Bu eşsiz tesisten çıkan gaz ve benzin, petrokimya ham maddeleri olan dien hidrokarbonlar da dahil olmak üzere yüksek miktarda doymamış hidrokarbonlara sahiptir. Çatlamış kalıntı vakumlu damıtma için, dizel yakıt - hidro-işleme için gönderilir. ABD, basit ve ucuz bir sürecin planını dikkatlice gizliyor ve mümkün olan her şekilde, hem işletme hem de özellikle sermaye maliyetleri açısından Shukhov Cracking'den önemli ölçüde üstün olan katalitik kırma ve hidrokrakingin reklamını yapıyor. Rafinerilerimizin tasarımına yapay olarak eklenen ilkel VISbreaking, düşük kilometre performansı ve yüksek kok oluşumu nedeniyle yüksek işletme maliyetleriyle kesinlikle aşağılayıcı görünüyor.
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
İlginç makaleler öneriyoruz bölüm 
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri