Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Совершенствование технологии производства синтетических алмазов из нефтяного сырья

Диссертация: Совершенствование технологии производства синтетических алмазов из нефтяного сырья
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Установлено, что выход и качество (температура размягчения, содержание, а — фракции) пеков не линейно зависят от соотношения нефтяных остатков в сырье термолиза. Наблюдается увеличение (по сравнению с аддитивными данными) температуры размягчения (на 25 отн.%), содержания ос-фракции (на 20 отн. %) пеков при одинаковом режиме проведения термополиконденсации и оптимальном соотношении в сырье… Читать ещё >

Содержание

  • ГЛАВА 1. Литературный обзор. Пеко-металлические композиции (ПМК) из нефтяного сырья как альтернативное графиту сырье для синтеза искусственных алмазов
    • 1. 1. Сравнительная характеристика различных видов нефтяного сырья для приготовления ПМК
    • 1. 2. Однородность как основной параметр качества ПМК
      • 1. 2. 1. Способы оценки однородности ПМК
      • 1. 2. 2. Влияние различных факторов на степень однородности ПМК
    • 1. 3. Фазовые превращения при синтезе алмазов из углерод со держащего сырья
      • 1. 3. 1. Получение высокотемпературных пеков- основы для приготовления ПМК
      • 1. 3. 2. Основные стадии синтеза алмаза
      • 1. 3. 3. Научные предпосылки повышения алмазообразующей способности способности высокотемпературных пеков по сравнению с графитом
    • 1. 4. Выводы и задачи исследования
  • ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования
    • 2. 1. Объекты исследования
    • 2. 2. Методы исследования
      • 2. 2. 1. Метод временной диэлектрической спектроскопии
      • 2. 2. 2. Методика получения нефтяных пеков
      • 2. 2. 3. Методики оценки однородности твердых НДС и ПМК
    • 4. Методики подготовки ПМК к синтезу алмазов
    • 5. Описание установки для синтеза алмазов
    • 6. Стандартные физико-химические методы исследования 63 физико-химических свойств нефтепродуктов и синтетических алмазов
  • Исследование дисперсной структуры и коллоидно- 64 химических свойств композиций нефтяных остатков
  • Дополнительный вклад в энергию межмолекулярного 64 взаимодействия ароматических молекул, обусловленный аромагнетизмом
  • Особенности дисперсной структуры композиций 76 нефтяных остатков
  • Исследование дисперсной структуры нефтяных остатков 81 методом ВДС
  • Исследование процесса термополиконденсации 86 композиций нефтяных остатков

Получение среднетемпературных нефтяных пеков при 87 термополиконденсации композиций нефтяных остатков. Получение высокотемпературных нефтяных пеков при 92 термополиконденсации композиций нефтяных остатков. Получение нефтяных пеков при термополиконденсации 93 нефтяных остатков в присутствии добавок. Разработка усовершенствованной методики оценки 96 однородности ПМК.

Возможность применения теории междуслоевой 96 поляризации Максвелла-Вагнера для анализа ПМК Модельные смеси парафин-металл, как аналог ПМК 97 Взаимосвязь дисперсной структуры нефтяных остатков, однородности ПМК и результатов синтеза алмазов. 5.4. Совершенствование получения нефтяных пеков на АО

Лукойл-ВНП".

ВЫВОДЫ

Совершенствование технологии производства синтетических алмазов из нефтяного сырья (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Ввиду меньшей эффективности использования природного графита в качестве сырья для производства синтетических алмазов по сравнению с различными видами пеко-металлических композиций (ПМК) целесообразно продолжение дальнейших исследований в области совершенствования способов подготовки ПМК и повышения их однородности.

Настоящая работа посвящена расширению сырьевой базы ПМК как основы для получения синтетических алмазов путем использования композиционного сырья из смол пиролиза и различных нефтяных остатков прямогонного и деструктивного происхождения для получения нефтяных пеков, служащих заменителем графита в составе ПМК. Кроме того, в работе расширяются возможности электрофизического изучения и повышения однородности ПМК при предварительном исследовании модельных смесей, что ведет к улучшению показателей алмазообразования при прочих равных условиях.

Постановка данной работы в большей степени связана со стремлением сохранить приоритет отечественных разработок в этой области. Спад объема производимых отечественных синтетических алмазов (почти на 50% от уровня 1988 г.) связан в первую очередь со снижением потребностей в них на внутреннем рынке России и относительно невысокой их конкурентной способностью на внешнем рынке. Однако даже при этой ситуации очевидно, что производство синтетических алмазов из ПМК является более рентабельным по сравнению с традиционной технологией их получения из графита.

ГЛАВА 1. Литературный обзор.

Пеко-металлические композиции (ПМК) из нефтяного сырья как альтернативное графиту сырье для синтеза искусственных алмазов 6.

ВЫВОДЫ.

1. Показано, что наилучшими для синтеза алмазов являются ПМК, пековая составляющая которых получена из композиционного сырья, характеризующегося высокой дисперсностью при оптимальном соотношении в нем смол пиролиза и нефтяных остатков прямогонного и деструктивного происхождения.

2. Проведена оценка вклада аромагнитных взаимодействий между ароматическими фрагментами молекул нефтяных систем, обусловленных наличием собственного магнитного дипольного момента у ароматических молекул.

3. Методом ВДС показано, диэлектрические спектры композиций нефтяных остатков не являются простой суперпозицией полос поглощения, характерных для исходных компонентов, а отражают сложные явления перестройки дисперсной структуры, происходящие при смешении нефтяных остатков.

4. Установлено, что выход и качество (температура размягчения, содержание, а — фракции) пеков не линейно зависят от соотношения нефтяных остатков в сырье термолиза. Наблюдается увеличение (по сравнению с аддитивными данными) температуры размягчения (на 25 отн.%), содержания ос-фракции (на 20 отн. %) пеков при одинаковом режиме проведения термополиконденсации и оптимальном соотношении в сырье процесса смол пиролиза бензина и ДКО.

5. Выбраны оптимальные условия термополиконденсации нефтяных остатков и их композиций с целью получения среднеи высокотемпературных пеков.

6. Предложен универсальный способ оценки однородности ПМК, основанный на измерении диэлектрической проницаемости по высоте образца, который позволяет определять количество металла в исследуемом образце ПМК.

7. Показано, что среднетемпературные пеки из остаточного сырья АО «Лукойл-Волгограднефтепереработка» удовлетворяют требованиям к нефтяным пекам, используемым для приготовления самообжигающихся и обожженных анодов.

8. При получении из композиционного сырья синтетических алмазов, удовлетворяющих требованиям к шлиф-порошкам АС4, их выход увеличивается на 20%, а прочность по шкале Мооса возрастает на 10%.

Показать весь текст

Список литературы

  1. З.И., Сафиева Р. З., Сюняев Р. З. Нефтяные дисперсные системы. М.: Химия, 1990. 224 с.
  2. И.А. Влияние однородности на алмазообразующую активность углерод-металлических композиций. Автореф. дисс. канд.техн.наук. М.:МИНХ и ГП им. И. М. Губкина. 1985. 24 с.
  3. P.A. Реакционная способность и алмазообразующая активность нефтяного углерода. Автореф. дисс. канд.техн.наук. М.:МИНХ и ГП им. И. М. Губкина. 1984. 24 с.
  4. A.C.N 778 143 (СССР) «Способ получения алмазов» /Сюнйев З.И., М. С. Пивоваров, В. П. Барабан и др.
  5. A.C.N 803 324 (СССР)"Способ получения алмаза" /Бам Я.В., Сюняев З. И. и др.
  6. A.C.N 822 486 (СССР)"Способ получения алмаза’УСюняев З.И., Скиданенко А. И. и др.
  7. A.C. N 856 165 (СССР)"Способ получения алмаза’УСюняев З.И., Мережко Ю. И. и др.
  8. A.C.N 869 211 (СССР) «Способ получения алмазов"/Сюняе З.И., Скиданенко А. И. и др.
  9. A.C.N 1 075 577 (СССР) «Способ получения алмаза» /Мережко Ю.И., Бам, Я. В. Сюняев З.И. и др.
  10. A.C.N 1 173 680 (СССР) «Способ приготовления углеродсодержащей шихты для синтеза порошков алмаза"/ Сюняев З. И., Хитрова И. В. и др.
  11. A.C.N 1 497 953 (СССР) «Способ приготовления углеродсодержащей шихты для синтеза порошков алмазов’УСюняев З.И., Ахметов С. А. и др.
  12. Состав и переработка тяжелых смол пиролиза. /Мухина Т.Н., Лесохина Г. Ф., Колесникова Т. А. и др. // Тематический обзор. Сер. «Нефтехимия и сланцепереработка, М.:ЦНИИТЭнефтехим. 1979. 79 с.110
  13. JI.B. Разработка технологии получения нефтяного пека. Автореф. дисс. докт. тех. наук. Уфа: УГНТУ. 1994. 48 с.
  14. З.И. Нефтяной углерод. М.:Химия. 1980. 272 с.
  15. И.Р. и др. //Пути получения пека из нефтяного сырья. М., ЦНИИТЭнефтехим, 1991, с. 48 с.
  16. Ф.Х. Физико-химические закономерности получения углеродных волокон из нефтяного сырья. УНЦ ИОХ РАН, Уфа, 1994, Автореф. дисс. д.х.н., 38 с.
  17. Э.Р. Хроматография нефтяных пеков и их структурно-групповой состав. Автореф. дисс. к.х.н. Казань: КГУ им. В.И.Ульянова-Ленина, 1990, с. 16.
  18. .У. Разработка технологии переработки смолы пиролиза с получением нафталинсодержащего суперпластификатора. Автореф. дисс. к.т.н.Уфа, УГНТУ, 1999. 25 с.
  19. Р.Н. Теоретические основы производства техуглерода из нефтяного сырья. Автореф. дисс. степ.докт.техн.наук. Уфа: УНИ. 1976. 45 с.
  20. Van Krevelen, Brennstoff-Chem., 1954, v.35, p.257.
  21. Given P.H. Fuel. 1960, v.39, p.147.
  22. В.И., Кухаренко T.A., Золотаревская Э. Ю., Разумова Л. Д. ДАН СССР, 1950, т.74, с. 77.
  23. Касаточкин В. И. Структурная химия углерода и углей. М: Наука.- 1969. с.
  24. A.C. Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе. М., Аспект пресс, 1997, 718 с.
  25. Heidenreich B.D., Hess W.M., Ban L.L. «J. Appl. Crystal», 1968, v. l, p.l.1.l
  26. Химическая энциклопедия/Под ред. И. Л. Кнунянца. М.:Изд. Советская энциклопедия. -1988, т.1, с.607−608.
  27. Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы М.: Химия, 1980. -318 с. 30. «Pseudo-molecules eyed for liquefaction Coal and Sunfuels Technology — 1993, v.14, N44, p.1−8.
  28. Weishauptova Z., Medek J. Effect of Processing technology on mesophase structure. Fuel,. — 1991, v.70, n.2, p.235−242
  29. И.Р. и др.// Нефтепереработка и нефтехимия, 1993, N 1, с.19−21.
  30. И.Р., Абызгильдин Ю. М., Мухаметзянов И. З. Фазовые переходы в нефтяных системах при термолизе с образованием твердого углеродистого вещества. Уфа. УНИ, 1990, 118 с.
  31. Г. Г., Гимаев Р. Н., Кудашева Ф. Х. «Влияние времени термополиконденсации на физико-химические свойства нефтяного пека/ Проблемы химии нефти, 1992, с. 331−333.
  32. Э.Х. «Применение вискозиметрических характеристик нефтяных остатков для совершенствования процесса коксования» М.МИНХ и ГП им. И. М. Губкина — Дисс. на соиск. уч.степ.к.т.н., 1984, 197 с.
  33. Г. Г., Гимаев Р. Н., Кудашева Ф. Х. Релогические свойства высокоплавких нефтяных пеков. Химия тв. Топлива, 1992, № 5, с.142−144
  34. Brooks J.D., Taylor G.H. In: Chemistry and Physics of Carbon/ Ed. by P.L. Walker. New York, 1968, v.4, p.243.
  35. JI.В. «Термическая чувствительность нефтяных остатков. Допустимая температурная область пекообразования"// Химия и технология топлив и масел 1996, N 4, с.21−22.
  36. Л.В. «Смолы пиролиза нефтяных дистиллятов сырье для технического углерода»// ХТТиМ, 1998, N 3. с. 16−17.112
  37. С.М., Столоногов И. И., Зайцева Н.П, Сюняев З. И. «Особенности коалесценции частиц жидкокристаллической фазы при коксовании нефтяных остатков"//ХТТМ, N 4, 1983, с.38−39.
  38. Ю.А., Чувыров А. Н., Садыков Р. Х. и др. Исследования особенностей фазовых превращений в карбонизированных жидких кристаллах// Кристаллография, 1985, т.30, вып. З, с.526−529.
  39. Физико-химическая механика природных дисперсных систем./Под ред. Щукина Е. Д. и др. Изд. МГУ, 1985 266 с.
  40. Г. Д. Совершенствование технологии процесса формирования пекоуглеродных масс на основ регулирования размеров и качества межфазного слоя» Автореф. дисс. д. т.н., М., 1995, 49 с. ГАГ им. И. М. Губкина.
  41. Ф.Ш. «Разработка технологических процессов с использованием волновых воздействий» Автореф. дисс д.т.н. Уфа: УГНТУ, 1996. — 45 с.
  42. A.A. Закономерности развития сложных систем в процессах карбонизации остаточных продуктов нефтепереработки. М.:УГНТУ, 1997. 185 с.
  43. К.Н. «Химия высокого давления: некоторые проблемы и перспективы"// ЖВХО им. Д. И. Менделеева, т. ХХХУ, N 5, 1990, с.587−595.
  44. А.Я. «Фазовые превращения и свойства сплавов при высоком давлении»— М.:Наука, 1973. 153 с.
  45. В.В., Мережко Ю. И., Сафиева Р. З. «Каталитическая нуклеация алмаза»// «Журнал физической химии», t. YIII, № 5, 1983, с. 1300−1301.
  46. П.П., Ножкина A.B., Зубкова В. М. Алмазы, 1970, вып.5,1.
  47. И.В., Сюняев З. И., Сидоров В. Н. и др. //Химия и технология топлив и масел. 1984, N 1, С.30−32.
  48. А.Ф. Новые технологии термической и гидротермической переработки тяжелых нефтяных остатков. Автореф. дисс. д.т.н. Уфа: УГНТУ. 1997.46 с.113
  49. Т.Д. Фазовые превращения при термодеструктивных процессах переработки нефтяных остатков. Автореф. дисс. к.т.н. Уфа: УНИ. 1983. 24 с.
  50. A.A. Физико-химические свойства дисперсных систем на основе остаточных продуктов переработки нефти. Автореф. дисс. к.х.н. Уфа: УНЦИОХРАН. 1997. 24 с.
  51. И.З. Структурирование в жидкой фазе и фазовые переходы при термолизе нефтяных остатков. Автореф. дисс. к.т.н. Уфа: УНИ, 1989. 23 с.
  52. И.Н. «Влияние размеров и природы частиц мезофазы на формирование структуры нефтяного кокса» М.:МИНХ и ГП им. И. М. Губкина, 1983 — Автореф. дисс. к.т.н. — 22 с.
  53. Р.З., Сагитова Ч. Х., Гилязутдинова Н. Ф. и др. Неаддитивность структурно-механических и электрофизических свойств смешанного сырья. //ХТТМ, N 6, 1988, с.26−28.
  54. А.Б., Доломатов М. Ю., Мулюков Ш.Ф ."Особенности термолиза нефтяных дисперсных систем в ароматизированной среде"//ХТТМ, 1989, N2, с. 1920.
  55. О.Ф. «Регулирование фазовых переходов в нефтяных системах с целью углубления переработки нефти (на примере перегонки и коксования). Автореф.дис. д.-ра техн.наук. М., 1992. 47 с. ГАНГ им. И. М. Губкина.
  56. P.A. Оптимизация состава нефтяных остатков с целью интенсификации процесса замедленного коксования. Баку: АИУ им. М.Азизбекова.1991. Дисс. к.т.н. 29 с.
  57. Т.П., Глаголева О. Ф. и др. Регулирование выхода и качества нефтяного кокса с помощью твердых добавок // Химия и технология топлив и масел. 1992. N 10, с.7−8.114
  58. О.А. Исследование реакционной способности технического углерода и методов ее регулирования. Автореф. дисс. к.т.н. М.: МИНХ и ГП им. И. М. Губкина, 1979, с. 25.
  59. В.В. и др. //В сб. «Рациональные решения по вопросам глубокой переработки нефти». Труды ВНИИНП, вып. 58, М., 1990, с.94−107.
  60. Е.В. «Технология переработки нефти и газа» Ч. 2. М.:Химия, 1980. 328 с.
  61. З.И. Фазовые превращения и их влияние на процессы производства нефтяного углерода. М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1977. 88 с.
  62. Ф.А. «Физико-химические закономерности получения углеродных волокон из нефтяных пеков» Уфа, УНИ, 1993, с.24.
  63. О.Ф. «Разработка технологии производства формованных углеродсодержащих материалов на основе нефтяного пека» Уфа, УНИ, 1992 Автореф. дисс. к.т.н., 21с.
  64. И. Р. и др. Опыт производства и применения нефтяных пеков./тематический обзор/-М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1994. 43 с.
  65. И. Р., Долматов JI. В., Гаскаров Н. С. Пути получения пека из нефтяного сырья, /тематический обзор/ -М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1991. 48 с.
  66. А.В., Матишев В. А. Получение пека из комбинированного остаточного сырья»// ХТТиМ, 1997, N 5, с. 24 25.
  67. В.М., Галикеев А. Р. Альтернативный способ получения сырья для синтеза алмазов из газообразных углеводородов», Башкирский химический журнал, том 3, N 2, 1996, с. 60−61.115
  68. В.И., Вахитов P.P. Каталитическая графитация в углерод-металлической композиции.// В сб. научн. трудов БашНИИНП, М.: ЦНИИТЭнефтехим, вып.29. 1990.C. 41−46.
  69. Л.П.Гилязетдинов, М. Аль-Джомал // ХТТиМ, 1994, N 3, с.27−29.
  70. В.М., Ермолина И.В., .Зуев Ю. Ф и др Автоматический временной диэлектрический спектрометр ЖФХ, 1987, t. LXI, вып 2, с.564−569.
  71. Н. Fellner-Feldeg. The measurement of Dielectrics in the Time Domain//J. of Phys. Chemistry, vol.73, N3, 1969, p. 616−623.
  72. Feldman Yu.D., .Zuev Yu. F, Polygalov E.A. etc Time domain dielectric spectroscopy/ A new effective tool for physical chemistry investigation //Colloid polymer science, 1992, p.768−780.
  73. Feldman Yu. D., Goncharov V.A., Zuev Yu. F, Valitov V.N. Treatment of TDS data for the lumped-capacitance method/ Frequency-domain treatment //Chem. phys. letters, vol.65, N1, 1979, p.69−70.
  74. Feldman Yu. D., Goncharov V, A., Zuev Yu. F, Valitov V.N. Treatment of TDS data for the lumped-capacitance method/ //Chem.phys.letters, vol.58, N2, 1978, p.304−306
  75. Ermolina I.V., Polygalov E.A., G.D.Romanychev, Zuev Yu. F, Feldman Yu.D. «Time domain dielectric spectroscopy with nonuniform signal sampling» // Rev. Sci. Instrum. Vol.62, N 9, 1991p.2262−2265.
  76. Порошки алмазные. Технические условия. ГОСТ 9206–80. Изд.-во стандартов. 1989. 44 с.
  77. Р.Н., Кузеев И. Р., Абызгильдин Ю. М. Нефтяной кокс. М., Химия, 1992, 80 с.
  78. Becker J.R. Crude Oil Waxes, Emulsions and Asphaltenes Penwell Books, USA, Tulsa, Oklahoma, 1997, 278 p.116
  79. Turner N.J. The influence of pitch Ol particle type and size on anode quality. The volatiles emitted from bench-scale anodes during bake. Proc. Techn.Sess. TMS Light Metals Comm. 121st TMS Annual Meeting. USA, San Diego, 1992, March 1−5.
  80. Ф.И., Мир-бабаев М.Ф. Высокомолекулярные гетероатомные соединения нефтей Азербайджана. Баку, ИНХП им. Ю.Мамедалиева, 1992, 140 с. 85. Поконова Ю. В. Химия высокомолекулярных соединений нефти, JL, ЛГУ, 1980, 172 с.
  81. И.Г. Введение в теорию межмолекулярных взаимодействий. М., Наука, Гл. ред физ. -мат.лит, 1982, 312 с.
  82. Ф.Г., Андреева Л. Н. Фундаментальные аспекты химии нефти. Природа смол и асфальтенов, Новосибирск, ВО Наука, Сибирская издательская фирма РАН, 1995, 192 с.
  83. Ч. Валентность М., Мир, 1965, 426 с.
  84. Н.Ф., Спартаков A.A. Электрооптика и магнитооптика дисперсных систем, СПб., СПбГу, 1996, 244с.
  85. A.A., Толстой Н. Ф., Оптика и спектр., т.64, вып.5, 1988, 1152−1156.
  86. A.A., Толстой Н. Ф. Оптика и спектр., т.50, вып. З, 1981, 391−397
  87. М.В. Строение и физические свойства молекул, М.-Л., Изд. АН СССР, 1955 638 с.
  88. Я.Г. Диамагнетизм и химическая связь, М., ГИ физ.-мат. Лит., 1961, 232с.
  89. Я.Г. Магнитные свойства и строение вещества, М., ГИ Технико-теоретической лит., 1955, 376 с.
  90. П. Курс органической химии. ГНТИ Хим. лит., Л., 1962, 1216с.96. .Скрышевский А. Ф Структурный анализ жидкостей и аморфных тел, Высшая школа, 1980, 328 с.
  91. А.Н. Электричество и магнетизм, М., Высшая школа, 1983, 463 е.117
  92. Structures and Dynamics of Asphaltenes /ed. Mullins O.C. and E.Y.Sheu, 1999, Kluwer Academic Publishers, 314 p.
  93. Zerlia Т., Pinelli G. Asphaltenes determination in heavy petroleum Products by partial least squares analysis of u.v. data. Fuel, 1992, v.71, n.5, p.559−563.
  94. Е.А. «Перераспределение соединений между фазами в процессе прямой перегонки нефтяных смесей различного состава» Дисс. на соиск. уч.степ. к.х.н. М.:МИНГ им. И. М. Губкина, 1989 г., 226 с.
  95. Ю.Б. и др. Материалы I международного симпозиума «Наука и технология углеводородных дисперсных систем», М., 1997, с .56.
  96. Ф.Л., Ковалева Л. А. Термодинамика и явления переноса в дисперсных системах в электромагнитном поле. Уфа, Изд. Башгосуниверситета, 1998, 176 с.
  97. А. А. Тепломассоперенос в многофазных системах под воздействием высокочастотного электромагнитного поля. Автореф. на соиск. Уч. ст. д.ф.-м.н., Тюмень, ТГУ, 1997, 44с.
  98. Jonscher А.К. Universal Relaxation Law London, Chelsea Dielectric Press, 1996,415 р.
  99. С.О. Физика пористых структур М., Наука, 1997, 175 с.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!