170

С + Н2О = СО + Н2

Обычно бензиновые фракции разбавляют водяным паром, составляющим 20 - 50% от массы сырья. При пиролизе бензиновых фракций нефти, разбавленных

соответственно. Выход смолы пиролиза при мягком

составляет 1 - 2%. (Выход в данном случае – это отношение массы соответствующего продукта к массе исходных углеводородов.)

3.3.5. Описание лабораторной установки

Схема установки представлена на рис. 3.3.4. Реактор пиролиза – полая стальная трубка 1 – помещен в электрическую печь 2 . нужную температуру (~700 °С) реакционной зоны задают, контролируют и поддерживают с помощью терморегулятора 3 и ЛАТРа 4. Сырье поступает в реактор из градуированной бюретки 5 с помощью насоса – микродозатора 6. Продукты пиролиза охлаждаются в воздушном и водяном холодильниках 7, 8. Сконденсировавшиеся жидкие продукты – смола пиролиза – собираются в приемнике 9, погруженном в баню со льдом и задерживаются в фильтрах 10. Первые два фильтра по ходу парогазовой смеси заполнены стеклянной ватой, третий – активированным углем. Объем газообразных продуктов пиролиза измеряют газовым счетчиком 11.

171

Рис. 3.3.4 Схема лабораторной установки для пиролиза фракций нефти.

172

3.3.6.Порядок проведения опыта

1.Взвешивают фильтры и присоединяют их так, чтобы последним по ходу парогазовой смеси был фильтр с активированным углем. Проверяют

соединение установки с коллектором выхлопных газов.

2.Взвешивают колбу с пробкой для конденсата (смолы пиролиза).

3.Заливают керосиновую фракцию в градуированную бюретку 5.

4.Подают воду в холодильник 8 и загружают лед

вбаню, охлаждающую приемник конденсата 9.

5.Включают в электросеть ЛАТР и терморегулятор.

6.После выхода реактора на постоянный режим (температура ~700 °С) фиксируют уровень керосина в

бюретке 5 и начальные показания газового счетчика 11.

7. Включают насос-микродозатор 6. В случае подачи керосина через капельную воронку установка вместо бюретки 5 и насоса 6 содержит капельную воронку. В этом случае взвешивают колбу с керосином до опыта, затем заливают керосин в воронку, плотно закрывают пробкой и устанавливают заданный расход (капли в минуту). Расход керосина контролируют каждые 5 минут. По окончании опыта

8.Во время опыта через каждые 5 минут записывают в Табл. 3.3.2 соответствующие показания (уровень керосина в бюретке, температуру в реакторе, показания газосчетчика).

9.Во время эксперимента лаборант отбирает

пробу газа через трехходовой кран А для хроматографического анализа

173

10.По истечении заданного преподавателем

15 мин выключают электрообогрев печи и фиксируют конечные показания газосчетчика. Затем перекрывают подачу воды в холодильник и отсоединяют установку от коллектора выхлопных газов с помощью зажима В.

11. Взвешивают фильтры и конденсат. Последний сливают из приемника в подготовленную колбу.

Исходные и экспериментальные данные

174

Таблица 3.3.2

Экспериментальные данные проведения опыта

175

Анализ газа пиролиза

Состав компонентов газовой смеси определяют методом газоадсорбционной хроматографии. Описание техники работы и приемов расчета хроматограммы дано в приложении. Результаты хроматографического анализа вносят в табл.3.3.3.

Таблица 3.3.3

Данные хроматографического анализа

3.3.7. Расчет материального баланса пиролиза

На основании полученных экспериментальных данных рассчитывают приближенный материальный баланс. Ниже приводится форма записи материального баланса реактора (Табл.3.3.4). Базис расчета

приведенный к нормальным условиям, и содержание данного компонента в объемных процентах. Массу каждого газа определяют как произведение его объема при нормальных условиях на плотность. Плотность рассчитывают, относя соответствующую

176

молекулярную массу к объему одного моля при нормальных условиях.

Общее количество жидких продуктов пиролиза складывается из массы конденсата, собранного в приемнике 9 и задержанного в фильтрах 10.

Таблица 3.3.4

Материальный баланс реактора пиролиза керосиновой фракции.

Базис расчета_______