Pyrolyse

Pyrolyse (fra andet græsk πῦρ " ild , varme" + λύσις "nedbrydning, henfald") - termisk nedbrydning af organiske og mange uorganiske forbindelser .

I en snæver forstand - nedbrydning af organiske naturlige forbindelser med mangel på ilt ( træ , olieprodukter osv.). Pyrolyse kan defineres som højtemperatur (750-800 °C) termolyse af kulbrinter , udført ved lavt tryk og kort varighed [1] .

I bred forstand forstås pyrolyse som højtemperatur termolyse af organiske forbindelser [2] .

I bredeste forstand, nedbrydning af eventuelle forbindelser til mindre tunge molekyler eller kemiske grundstoffer under påvirkning af forhøjet temperatur [3] . Så for eksempel nedbrydes brinttellurid til brint og tellur allerede ved en temperatur på omkring 0 °C.

Pyrolyse af kulbrinter

Introduktion

Processen med termisk pyrolyse af kulbrinteråmaterialer (olie og dens fraktioner) er den vigtigste metode til at opnå lavmolekylære umættede kulbrinter - olefiner ( alkener ) - ethylen og propylen .

Den eksisterende kapacitet af pyrolyseanlæg i verden er 113,0 millioner tons/år for ethylen, eller næsten 100% af verdensproduktionen, og 38,6 millioner tons/år for propylen, eller mere end 67% af verdensproduktionen (resten - 30% af propylenproduktionen skyldes katalytisk krakning , omkring 3% af verdensproduktionen af ​​propylen kommer fra biproduktgasser fra olieraffinaderier, nemlig fra gasser fra processer med forsinket koksdannelse og visbreaking ). Samtidig er den gennemsnitlige årlige stigning i forbruget af ethylen og propylen i verden mere end 4%.[ hvornår? ] .

Sammen med produktionen af ​​ethylen og propylen er processen med oliepyrolyse hovedkilden til fremstilling af divinyl , som isoleres ved rektifikation fra den medfølgende pyrolyse C4-fraktion og benzendestillater opnået fra flydende pyrolyseprodukter.

Omkring 80 % af verdens produktion af butadien og 39 % af produktionen af ​​benzen udføres ved pyrolyse af kulbrinter .

Pyrolyseforhold og kemiske reaktioner

Under industrielle forhold udføres pyrolysen af ​​kulbrinter ved temperaturer på 800-900 ° C og ved tryk tæt på atmosfærisk (ved indløbet til den opvarmede rørledning - en pyrocoil ~ 0,3 MPa , ved udgangen fra den - 0,1 MPa overtryk ).

Tiden for passage af råmaterialet gennem pyro-spolen er 0,1-0,5 sek.

Teorien om pyrolyse er ikke godt forstået. De fleste forskere holder sig til teorien om en fri-radikal-kædenedbrydningsmekanisme under pyrolyse under sådanne forhold.

Konventionelt kan alle reaktioner under pyrolyse opdeles i primær og sekundær. Primære reaktioner forløber med et fald i molekylvægten af ​​pyrolyseprodukter. Disse er hovedsageligt spaltningsreaktioner af højmolekylære paraffiner og naphtheniske carbonhydrider med dannelse af carbonhydrider med en lavere molekylvægt, som er ledsaget af en stigning i volumenet af den gasformige blanding.

Yderligere er sekundære reaktioner mulige til syntese af tungere molekyler fra umættede carbonhydrider med lav molekylvægt. Disse reaktioner foregår hovedsageligt i de sene stadier af pyrolyse.

Med en stigning i molekylvægten af ​​molekyler i en blanding af reaktionsprodukter falder volumenet af gasser i reaktionsmassen.

Grundlæggende fører reaktionerne ved dannelse af aromatiske, kondenserede aromatiske carbonhydrider, såsom naphthalen , anthracen , som et resultat af kondensations-/polykondensationsreaktionen til syntesen af ​​termisk stabile aromatiske carbonhydrider , herunder Diels-Alder-reaktioner .

Sekundære reaktioner omfatter også dannelsen af ​​en blanding af forskellige pastaagtige kulbrinter med et lavt specifikt hydrogenindhold i molekylerne af forbindelser, som kaldes beg i industrien .

Pek under fyring ved temperaturer over 1000 ° C mister brint i sammensætningen af ​​molekyler af letkogende kulbrinter. Det resulterende produkt omtales generelt som pyrolytisk koks . Men pyrolytisk koks adskiller sig i mange fysiske egenskaber, især i absorptionskapacitet , fra kulkoks.

Opdelingen af ​​reaktioner i primær (destruktion af tunge molekyler) og sekundær (syntese af polykondenserede aromatiske carbonhydrider) er vilkårlig, da begge typer reaktioner forekommer samtidigt.

For at reducere hastigheden af ​​sekundære reaktioner af pyrolyse - syntese, anvendes fortynding af pyrolyseråmaterialet med vanddamp. Som et resultat falder partialtrykket af en carbonhydriddamp, og ifølge Le Chateliers princip vil et fald i trykket i reaktionszonen bidrage til, at reaktionerne forløber med et fald i molekylvægten, det vil sige med en stigning i volumen, hvilket øger udbyttet af spaltningsprodukter - produkter af primære reaktioner.

Koncentrationen af ​​vanddamp i pyrolyseprocessen vælges afhængigt af målproduktet. Så til fremstilling af ethylen, butylen, benzin er forholdet mellem damp og råmateriale sædvanligvis henholdsvis 0,3:1,0, 0,4:1,0, 0,5:1,0.

Konstruktion af pyrolyseovne

I industrien er rørformede pyrolysereaktorer blevet udbredt. De består af to dele, der adskiller sig i karakteren af ​​varmeoverførsel - stråling og konvektion . Det er i strålingssektionen, at de rørformede pyrolysereaktorer (pyrocoils) er placeret, opvarmet af forbrændingsvarmen fra den eksternt tilførte brændbare gas i denne sektions brændere.

I strålingssektionen opvarmes pyro-spolerne ikke direkte af brændernes flamme, men af ​​termisk stråling (stråling) fra flammen (se Plancks formel ). og fra termisk stråling af det indre ildfaste murværk af strålingssektionen af ​​installationen, direkte opvarmet af brændernes flamme.

I konvektionsdelen af ​​installationen sker varmeudveksling mellem varmegassen - forbrændingsprodukter på grund af konvektiv varmeoverførsel. I denne del af pyrolyseanlægget forvarmes råvaren, vanddampen og opvarmes til pyrolysestarttemperaturen ( 600–650 °C ). Gasser kommer ind i den konvektive del fra strålingssektionen.

For præcist at kontrollere temperaturen i begge sektioner er der installeret en røgudsugning med et reguleringsspjæld til at styre strømmen af ​​røggasser ved udgangen af ​​enheden.

For energieffektivitet er pyrolyseanlæg desuden udstyret med varmegenvindingssystemer - spildvarmekedler . Udover opvarmning af råvaren og vanddampen, der fortynder det, opvarmes spildvarmekedlens fødevand i konvektionsdelen, og så bruges dette vand til at afkøle pyrolyseprodukterne, mens det selv opvarmes. Damp-vandblandingen opnået som følge af delvis fordampning af vand føres ind i spildvarmekedlens tromle. Dampen adskilles fra væsken i tromlen. Den mættede damp fra tromlen overophedes yderligere i samme anlægs overhedning, hvilket resulterer i overhedet mellemtryksdamp , som derefter bruges som arbejdsvæske i dampturbinen, som er drivkraften til kompressor-overladeren til rå pyrolyse. materialer - pyrogas.

I moderne pyrolyseanlæg er der i dens konvektionsdel overflader til opvarmning af overhedet mættet damp til en teknologisk acceptabel temperatur ( 550 ° C , med et fald i temperaturen på overhedet damp, den termiske effektivitet falder ved høje temperaturer, pålideligheden og installationens sikkerhed falder på grund af et fald i styrken af ​​konstruktionsstål ved høje driftstemperaturer). Disse foranstaltninger gjorde det muligt at øge effektiviteten af ​​varmeanvendelse i moderne modeller af pyrolyseovne op til 91-93% .

Funktioner ved industriel pyrolyse

For at øge selektiviteten af ​​processen og produktudbyttet (sikre det maksimale udbytte af de ønskede reaktionsprodukter og undertrykke dannelsen af ​​uønskede reaktionsprodukter) under pyrolyse, skal opholdstiden for råmaterialet i reaktionszonen - højtemperaturzonen reduceres , og procestemperaturen skal øges. Denne fremgangsmåde tilvejebringer en stigning i udbyttet af målpyrolyseprodukter med et samtidig fald i dannelsen af ​​reaktionsbiprodukter.

Derfor søgte plantedesignere at reducere varigheden af ​​pyrolysefasen. I moderne installationer er tiden for overophedning af råmaterialer og efterfølgende afkøling af produkter ~0,2 s, og opvarmningstemperaturen for pyrolysereaktioner når 870-900 °C.

Problemet med hurtig opvarmning-afkøling af reaktionsblandingen på 0,2 s fra ~600°C til ~1000°C er et komplekst teknisk problem. Opgaven kompliceres af det faktum, at det er nødvendigt at tage højde for den maksimalt tilladte driftstemperatur for moderne krom-nikkel-legeringer, som er de vigtigste strukturelle stål i sådanne installationer, hvorfra reaktionsspoler er lavet. Også ved høje temperaturer øges koksdannelsen kraftigt på de indre overflader af rør fremstillet af disse legeringer.

Hurtig opvarmning-afkøling af blandingen kan opnås enten ved at øge temperaturforskellen mellem varmeoverfladen og blandingen eller ved at udvikle varmevekslerfladen eller ved at optimere geometrien og arrangementet af varmevekslerfladerne. I moderne installationer anvendes en kombination af alle tilgange. Uden at øge temperaturforskellen mellem pyrocoilens væg og dampstrømmen kan hurtig opvarmning opnås ved at øge den specifikke overflade af pyrocoilen, det vil sige overfladen pr. enhedsstrømningshastighed af dampstrømmen. De fleste af udviklerne af pyrolyseovne har taget vejen til konstruktiv udførelse af pyrolysespoler som forgreningsrør med variabel diameter inkluderet i spolepakken.

I anlæg af tidligere generationer var pyrospoler et langt rør med konstant diameter, bøjet i lige dele (til en spole) for at reducere ovnens størrelse, nu er pyrospiraler lavet af et stort antal rør (10-20) lille diameter, som kombineres til fælles rør ved blandingsindløbet og ved udløbet, og som følge heraf ender spolen ved udløbet med 1-2 rør med en væsentlig stor diameter. I sådanne pyro-spiraler opnås en høj varmetæthed (temperaturforskel) ved den indledende sektion og lav ved enden, hvor den høje temperatur af rørvæggen uønsket forårsager høj koksdannelse.

I anlæg af tidlige generationer var pyrospolerne i strålingssektionen orienteret vandret, reaktionskontakttiden i sådanne ovne var ikke mindre end 1,0 sek., og den optimale pyrolysetemperatur var ikke højere end 800°C. I de efterfølgende generationer er reaktionsrørene orienteret lodret - de frithængende rør i pyrospolernes strålesektion gjorde det muligt at bruge mere varmebestandige, men mere sprøde materialer til fremstilling af pyro-spoler, da med denne arrangement, oplever rørmaterialet ikke bøjningsmekaniske spændinger, men kun trækspændinger. Dette gjorde det muligt at skabe højtemperaturinstallationer med kort opholdstid af strømmen af ​​råmaterialer i pyrocoils.

Til hurtig afkøling af den reagerede blanding for at opretholde den termodynamisk ikke-ligevægtstilstand af blandingen og forhindre forekomsten af ​​uønskede sekundære reaktioner, er såkaldte quenching-evaporation-apparater installeret ved udgangen af ​​pyro-spiralerne. I deres rørrum bliver reaktionsprodukterne hurtigt afkølet (quenchet) til temperaturer på 450-550 °C, hvor hastigheden af ​​carbonhydridpolykondensationsreaktioner er meget lav. I det ringformede rum fordamper spildvarmekedlens kedelvand, som som nævnt ovenfor bruges til at producere højtryksdamp.

Tabel 1 nedenfor viser data om udbyttet af nogle produkter i moderne pyrolyseovne.

Tabel 1 - Udbytte af nogle pyrolyseprodukter af forskellige carbonhydridråmaterialer

Teknologisk design

I løbet af udviklingsperioden for termisk pyrolyse af kulbrinter er der foretaget en række vigtige forbedringer af designet af pyrolyseovne og til det teknologiske system til fremstilling af lavere olefiner. Nogle forbedringer i designet af pyrolyseovne blev diskuteret i det foregående afsnit. Nu et par ord om de vigtigste ændringer i den teknologiske ordning for behandling af pyrolyseprodukter.

Indførelsen af ​​bratkølings- og fordampningsapparater i ovnblokkene gjorde det muligt at udnytte varmen fra pyrolyseprodukter til fremstilling af højtryksdamp. Tilstedeværelsen af ​​sin egen højtryksdamp førte til udskiftning af elektrisk drevne kompressorer med kompressorer med en dampturbine, hvilket førte til en størrelsesordensreduktion i omkostningerne til pyrolyseprodukter. En fuldstændig overgang fra absorptionsskemaet for gasseparation af reaktionsprodukter til lavtemperaturfraktionering førte til produktion af lavere olefiner af højere kvalitet - polymerisationsrenhed. Samlet bidrog alle ændringer i teknologien til fremstilling af lavere olefiner til overgangen til enkeltenheder med høj kapacitet. Hvis kapaciteten af ​​avancerede pyrolyseanlæg i begyndelsen af ​​1960'erne var omkring 100-140 tusinde tons / år for ethylen, så når kapaciteten i øjeblikket 1,0-1,4 millioner tons / år. Væksten i enhedskapaciteten for ethylenanlæg blev ledsaget af et betydeligt fald i enhedsomkostningerne for råvarer og energi til produktion. Med stigningen i kapaciteten af ​​pyrolyseanlæg, som oprindeligt kun var beregnet til fremstilling af ethylen, blev det desuden økonomisk muligt at adskille de resterende gasprodukter og derefter opnå benzen og andre værdifulde komponenter fra flydende produkter, hvilket øgede yderligere. effektiviteten af ​​processen.

Moderne ethylenproduktion omfatter følgende komponenter: selve pyrolyse, primær fraktionering og separation af pyrolyseprodukter, kompression , dehydrering, dyb afkøling af pyrogas og gasseparation.

Pyrolyseenheden består af flere pyrolyseovne. Den samlede årlige ethylenkapacitet for alle ovne, eksklusive ovne, der er i reserve (til regenerering), bestemmer kapaciteten af ​​hele pyrolyseanlægget. Ved udløbet af ZIA gennemgår pyrolyseprodukter sekundær bratkøling ved direkte indsprøjtning af pyrolyseharpiks (den såkaldte quenching-olie) til temperaturer, der ikke overstiger 200 °C.

Enheden for primær fraktionering og separation af pyrolyseprodukter består af systemer med fraktionering af søjler og bundfældningstanke. Som et resultat adskilles pyrolyseprodukterne i procesvand, i tung harpiks (kogepunkt ~ 200 °C), i let harpiks (pyrobenzin), i for-lysnet pyrogas (U/V С1-С4 med U/V-indhold С5) -С8).

Derefter kommer let pyrogas ind i kompressionsenheden , som består af en flertrinskompressor. Mellem trinene af kompression er der tilvejebragt varmevekslere og separatorer til afkøling af den komprimerede pyrogas og dens adskillelse med yderligere frigivelse af fugt og pyrokondensat. På dette stadium komprimeres pyrogassen til tryk på 3,7-3,8 MPa for at øge kogepunkterne for de adskilte produkter. Mellem kompressionstrinene er der også tilvejebragt en pyrogasrensningsenhed fra sure gasser (CO 2 , H 2 S), som er en pakket kolonne, hvor sure gasser kemisorberes af en NaOH-opløsning.

Komprimeret pyrogas kommer ind i tørreenheden  - ind i adsorbere med fyldte molekylsigter , hvor vandet fjernes fuldstændigt.

Ved pyrogas dybkøleenheden afkøles pyrogassen gradvist til en temperatur på -165 °C. Ved denne temperatur er praktisk talt kun brint i gasform. Yderligere passerer den afkølede pyrogas (i flydende tilstand, uden brint) parallelt og i serie gennem fire destillationskolonner, hvori methan , ethan-ethylen (EEP), propan-propylen (PPF), C4-fraktion og pyro -benzin er destilleret af . EEF og PPF hydrobehandles yderligere for at fjerne acetyleniske carbonhydrider (og propadien i PPF), og derefter adskilles ethylen og propylen ved destillation . Den resterende ethan og propan bruges som genanvendt pyrolyseråvare. Pyrolyse-C4-fraktionen bruges til at isolere den ekstraktive destillation af divinyl og butylener .

Pyrolyseharpiks opnået ved den primære fraktionering bruges til at opnå kønrøg .

I ethylenanlæg med stor kapacitet (fra 250 tusind tons / år og mere) behandles lette harpikser ( pyrobenzin ) normalt med frigivelse af ultrahøje C5-, BTX-fraktioner (aromatiske kulbrinter C6-C8) og C9-fraktioner. BTK-fraktion, bestående af 90 wt. % fra aromatiske carbonhydrider, bruges til at opnå benzen ved termisk eller katalytisk hydrodealkylering eller til at isolere benzen , toluen og xylen ved ekstraktion og ekstraktiv destillation. Isopren , cyclopentadien ( dicyclopentadien i kommerciel form), pyrilener opnås yderligere fra ultralyd C5 . Fraktion C9 bruges til at fremstille petroleumsharpikser .

Råstofbase

Den moderne verdensstruktur af pyrolyseråmaterialer er som følger: ethan  - 27,6 vægt%, flydende gasser ( propan , butan ) - 14,0 vægt%, straight-run benzin ( naphtha ) - 53,1 vægt%, hydrogenbehandlet petroleum - gasolie fraktioner - 5,3 vægt-%.

Brugen af ​​disse typer råvarer i de enkelte lande er forskellig. Så i USA og Canada er ethan det overvejende råmateriale (49,1 vægt-% og 69,7 vægt-%), i Tyskland, Kina, Frankrig og Japan - naphtha (57,4 vægt-%, 73,3 vægt-%, 60,0 vægt-% og 80,3 vægtprocent). Derudover er hydrogenbehandlede petroleums-gasoliefraktioner (32,0 vægt-% og 26,7 vægt-%) i vid udstrækning anvendt i Tyskland og Kina.

I Rusland er strukturen af ​​pyrolyseråmaterialer i 2002 som følger: ethan - 7,9% masse, flydende gasser (propan, butan) - 29,6% masse, NGL - 6,5% masse, straight-run benzin - 56,0% masse. Dette viser i sammenligning med strukturen af ​​pyrolyseråmaterialet i USSR i 1990 en stigning i andelen af ​​gasformigt råmateriale med 20 vægt%. Det skyldes, at der i perioden 1990-1998. i Den Russiske Føderation faldt mængden af ​​olieproduktion og raffinering kraftigt. Men på grund af stigningen i olieproduktionen i Rusland fra 301 millioner tons i 1998 til 458,8 millioner tons. i 2004, i Den Russiske Føderation, steg andelen af ​​flydende kulbrinter i råmaterialet til pyrolyse. Som følge heraf er sammensætningen af ​​råmateriale til pyrolyse i Rusland i dag som følger: ethan - 8,0 vægt%, flydende gasser (propan, butan) - 24,0 vægt%, NGL - 6,7 vægt%, direkte benzin - 61 3 vægt-%.

Produktionsniveau af lavere olefiner

Tabellerne nedenfor viser data fra årsrapporten fra Oil and Gas Journal, der karakteriserer udviklingsniveauet for produktionen af ​​lavere olefiner i udlandet og i Rusland.

Verdens største ethylenproducenter

De største ethylenvirksomheder i verden

Tabel 4 - Verdens største ethylenkomplekser

Tabel 5 - De største russiske virksomheder - producenter af ethylen og propylen

Som det kan ses af tabellerne, er udviklingsniveauet for pyrolyse i Rusland ekstremt lavt, da der efter opførelsen af ​​EP-450-anlægget i Nizhnekamsk (1970-1976) ikke blev bygget et eneste anlæg. Forøgelsen af ​​kapaciteten i Den Russiske Føderation udføres i øjeblikket på grund af genopbygningen af ​​eksisterende pyrolyseanlæg, for eksempel genopbygningen af ​​ethylenkomplekset "Ethylen-450" af OAO Nizhnekamskneftekhim (Nizhnekamsk, Tatarstan) med en stigning i kapacitet fra 450 tusinde tons/år til 600 tusinde tons/år. Mulige projekter til opførelse af anlæg til produktion af ethylen i Den Russiske Føderation i det næste årti i tilfælde af implementering af planerne annonceret af de førende virksomheder er angivet i tabel 6.

Tabel 6 - Projekter til opførelse af pyrolyseanlæg i Den Russiske Føderation

Udsigter for udvikling

To hovedområder for forskning inden for pyrolyse skal bemærkes: katalytisk pyrolyse og pyrolyse med tilsætning af forskellige stoffer (nedbrydningsinitiatorer eller sidereaktionshæmmere).

Ved anvendelse af forskellige katalysatorer øges selektiviteten og udbyttet af nogle hovedprodukter betydeligt. I dette tilfælde kan pyrolysetemperaturen reduceres betydeligt. De største ulemper ved katalytisk pyrolyse er uden tvivl den hurtige forkoksning af katalysatorer og behovet for at skabe nye installationer og nyt teknologisk udstyr. Og da fuldgyldige industrielle katalytiske pyrolyseanlæg endnu ikke er dukket op, betyder det, at det er ret svært at skabe dem, der ville være pålidelige og nemme at betjene. Selvom japanske forskere intensivt forsker på dette område, optræder der med jævne mellemrum noter i pressen om test i Japan af eksperimentelle katalytiske pyrolyseanlæg.

I den anden retning blev et stort antal forbindelser testet med deres tilsætning fra titusinder af ppm til titusinder af procent i råmaterialer. Disse stoffer igangsætter nedbrydningsreaktioner af råmaterialer og/eller hæmmer sideløbende, uønskede sekundære processer. I industrien er brugen af ​​små additiver (50-300 ppm) af stoffer, der hjælper med at reducere dannelsen af ​​koks under pyrolyse, blevet udbredt. Svovlholdige forbindelser (såsom dimethyldisulfid , tert-butylpolysulfid) frigives fra disse stoffer. Nalco promoverer aktivt en kokshæmmer baseret på fosforholdige stoffer. Virkningsprincippet for disse stoffer er passivering af aktive centre for koksdannelse på pyrocoilens væg. Denne retning har dog også mange ulemper, såsom: kompleksiteten af ​​ensartet dosering, ensartet fordeling af additivet over rådampstrømmen, begrænsning af brugen af ​​koksdannelsesinhibitorer i pyrolysen af ​​råmaterialer med svovlindhold (lige -kør benzin, atmosfærisk gasolie).

Af de seneste udviklinger skal det bemærkes brugen af ​​forskellige fysiske felter (akustiske, elektromagnetiske) i pyrolyseprocessen. Effekten af ​​disse felter er omtrent den samme som ved anvendelse af katalysatorer.

Derudover aftager interessen for plasma-kemiske teknologier ved hjælp af lavtemperaturplasma ikke, hvilket gør det muligt at udføre reaktioner ved temperaturer på 1000-10000 K. Den største fordel ved plasma-kemiske reaktioner er muligheden for at bruge lavværdi eller vanskelige -forarbejdning af råvarer. For eksempel kan metan let nedbrydes ved sådanne temperaturer. På baggrund af en hurtig stigning i oliepriserne er denne proces meget lovende.

Pyrolyse af træ

Pyrolyse er det første trin i forbrændingen af ​​træ. Alle kender flammerne på brændende træ, grene i en ild dannes på grund af forbrændingen af ​​ikke selve træets kulstof, men gasser - flygtige pyrolyseprodukter. Under pyrolysen af ​​træ (450-500 ° C) dannes en masse forskellige stoffer, de højeste koncentrationer i de gasformige produkter fra pyrolyse er: methylalkohol (derfor har methanol det forældede navn "træalkohol"), eddikesyre , acetone , benzen , furan osv. Ikke-flygtige produkter af ufuldstændig pyrolyse - flydende og pastaagtige harpikser , (se Tjære ). Slutproduktet af den fuldstændige pyrolyse af træ er næsten rent kulstof (indeholdende nogle få oxider af kalium , natrium , calcium , magnesium og jern som urenheder ) - trækul .

Denne proces bruges i pyrolysekedler . Processen med træforgasning (pyrolyse) forekommer i kedlens øvre kammer (lasterum) under påvirkning af høj temperatur og med begrænset luftadgang. De gasser, der dannes under denne proces, passerer gennem en zone med høje temperaturer, når kanalen til udløbsanordningen og blandes med sekundær luft der.

Rygning

Se hovedartikel: Rygning

På basis af pyrolyseprocessen af ​​træ (oftest el- spåner ) ryges forskellige fødevareprodukter. Det er mere korrekt at kalde denne proces for partiel oxidation eller oxidativ pyrolyse, da den foregår med begrænset luftadgang. Det er blevet bevist, at denne metode til rygning ikke er uskadelig for den menneskelige krop, da farlige kræftfremkaldende stoffer , såsom 3,4-benzpyren , dannes og spises under oxidativ pyrolyse .

Pyrolyse af affald og affald

Der er projekter til destruktion af husholdningsaffald ved hjælp af pyrolyse. Vanskeligheder med organiseringen af ​​pyrolysen af ​​dæk , plast og andet organisk affald er ikke forbundet med selve pyrolyseteknologien, som ikke adskiller sig fra teknologien til termisk behandling af andre faste materialer. Problemet er, at det meste affald indeholder fosfor , klor og svovl . Svovl og fosfor i oxideret form er flygtige og skadelige for miljøet. Klor reagerer aktivt med organiske pyrolyseprodukter til dannelse af persistente giftige forbindelser (f.eks. dioxiner ). At fange disse forbindelser fra røg  er dyrt og har sine egne udfordringer. Problemet med at genbruge brugte bildæk og forældede gummiprodukter er af stor miljømæssig og økonomisk betydning for alle udviklede lande i verden. Og uerstatteligheden af ​​naturlige olieråmaterialer dikterer behovet for at bruge sekundære ressourcer med maksimal effektivitet, det vil sige, i stedet for bjerge af affald, kan en ny industri udvikles - kommerciel affaldsbehandling.

Dæk og polymerer er værdifulde råmaterialer, som et resultat af deres forarbejdning ved lavtemperaturpyrolyse (op til 500 ° C), opnås flydende fraktioner af carbonhydrider ( syntetisk olie ), kulrest ( carbon black ), metaltråd og brændbar gas . Hvis du samtidig forbrænder 1 ton dæk på sædvanlig vis, så vil der blive frigivet 270 kg sod og 450 kg giftige gasser til atmosfæren.

Se også

• Forkoksning  er en proces med bearbejdning (pyrolyse) af flydende og fast brændsel ved opvarmning uden adgang til ilt. Når brændstoffet nedbrydes, dannes et fast produkt - koks og flygtige produkter.
• Aerosol pyrolyse
• Pyrolytisk produktion af nanopulver

Noter

1. ↑ Akhmetov S.A. Ch. 7 Teoretisk grundlag og teknologi for primære olie- og gasbehandlingsprocesser // Fysisk og kemisk teknologi for dyb olie- og gasbehandling - UGNTU, 1997. - V. 2.
2. ↑ Pyrolyse - artikel fra Great Soviet Encyclopedia . 
3. ↑ Bjergleksikon i 2 bind. Bind 1 M:. "Sovjetisk encyklopædi" 1984.

Litteratur

• Mukhina T. N. Pyrolyse af kulbrinteråmaterialer [Tekst] / T. N. Mukhina, N. L. Barabanov, S. E. Babash - M .: Chemistry, 1987. - 240 s.
• Nakamura DN Global ethylenkapacitet stiger lidt i 2006 Arkiveret 19. december 2014 på Wayback Machine [Årsrapport] / DN Nakamura // Oil and Gas Journal. - 2007. - v. 105. - Nr. 27.
• Klynge, tænder, haler Arkiveret 19. december 2014 på Wayback Machine / O. Ashpina, P. Stepanenko // The Chemical Journal. - 2011. - Maj. - s. 26-33.