Пиролиз это процесс: Пиролиз углеводородного сырья — Что такое Пиролиз углеводородного сырья?

Содержание

Пиролиз углеводородов и углеводородного сырья

Производство органических веществ появилось достаточно давно, однако первоначально оно основывалось на переработке сырья растительного или животного происхождения. Затем, в середине XIX века, человечество открыло для себя получение органических веществ на основе побочных продуктов от коксования каменного угля, содержавших различные ароматические соединения.

И только в XX веке в качестве источников для получения органического сырья начали использовать нефть и природный газ, поскольку их добыча, транспортировка и переработка более экономичны, чем у каменного угля. Сегодня промышленность органического синтеза в основном базируется на этих трех видах сырья.

В процессе их пиролиза получают пять групп веществ, используемых для синтеза тысяч других соединений:

  • 1. Парафины
  • 2. Олефины
  • 3. Ароматические углеводороды
  • 4. Ацетилен
  • 5. Синтез-газ

Итак, рассмотрим поподробнее, что собой представляет процесс пиролиза углеводородов.

Что такое пиролиз углеводородов.

Пиролиз – это процесс разложения углеводородного сырья, который протекает при высоких температурах. В пиролизных газах преобладают непредельные углеводороды, а жидкие продукты пиролиза (смола) содержит ароматические углеводороды. Количество образующихся при данном процессе газообразных олефинов (главным образом этилена) зависит от характера и качества сырья. Максимальный выход этилена получается в результате пиролизе этана. Наименьшее количество олефинов образуется при пиролизе тяжелых нефтяных фракций.

Основным сырьем, используемым для пиролиза с целью добычи этилена являются этан, бутан и пропан, содержащиеся в попутных газах нефтедобычи. Также в этих целях используются газовые и низкооктановые бензины, полученные прямой перегонки нефти. В странах с недостаточным количеством газообразных и легких жидких углеводородов (например, Япония) с целью получения этилена в качестве сырья для пиролиза применяют любые нефтяные фракции.

Процесс производства этилена путем пиролиза углеводородного сырья включает в себя следующие стадии:

  • Компромитирование пиролизного газа
  • Удаление тяжелых углеводородов, осушка
  • Разделение (газофракционирование)
  • Удаление сероводорода, ацетилена и двуокиси углерода
  • Концентрирования этилена ( в случае, если он предназначается для производства полиэтилена).

Сернистые соединения могут быть удалены из сырья до начала пиролиза, но чаще всего сероводород удаляют после пиролиза. Очистка от ацетилена и тяжелых углеводородов может быть произведена на разных стадиях процесса. А вот влага должна быть удалена еще до стадии газофракционирования, поскольку как при низких температурах разделения начинают образовываться кристаллогидраты, забивающие аппаратуру фракционирующих установок.

При фракционном разделении пиролизного газа получается 97 – 98 % этилен, который пригоден для производства этанола и окиси этилена. Для производства полиэтилена необходим этилен более высокой чистоты, поэтому он подвергается дополнительной очистке.

Закономерности процесса пиролиза углеводородов.

Для процесса пиролиза характерно глубокое разложение исходного сырья. Причем, наряду с реакциями расщепления, благодаря которым образуются непредельные углеводороды, протекают и вторичные реакции циклизации, изомеризации и уплотнения продуктов полученных в результате первичного расщепления. Протекание большого количества разнообразных реакций объясняет тот факт, что в процессе пиролиза получается сложная смесь продуктов – от твердых, до газообразных.

Первичные реакции при пиролизе могут идти в двух различных направлениях: разрыв цепи по углеродной связи С-С с образованием предельного и непредельного углеводородов, например:

CH3CH2CH3 → CH2=CH2 + CH4

и реакция дегидрирования (разрыв связей):

CH3CH2CH3 → CH

3CH=CH2 + H2

Какие реакции будут преобладающими зависит от используемого сырья. При пиролизе этана преимущественной является реакция дегидрирования, а в процессе пиролиза пропана и высших углеводородов преобладают реакции расщепления. Оба типа реакций проходят с увеличением объема и поглощения тепла, а, следовательно, им благоприятствуют низкие давления и высокие температуры.

Протекающие при пиролизе вторичные реакции более многочисленны и разнообразны. Объединяет их то, что в противоположность реакциям расщепления, все эти реакции идут с уменьшением объема и выделением тепла, поэтому их протеканию благоприятствуют невысокие температуры и повышенное давление.

Таким образом, на конечный состав продуктов пиролиза углеводородов влияет Состав продуктов пиролиза температура, время контакта и парциальное давление паров исходного сырья. Рассмотрим эти зависимости.

Влияние температуры. С увеличением температуры выход пропилена и этилена повышается, причем выход пропилена своего максимума достигает при более низкой температуре, нежели выход этилена. Таким образом, изменяя температуру, можно регулировать соотношение выхода этилена и пропилена.

Влияние времени контакта. Выход этилена начинает возрастать при увеличении времени контакта, достигает своего максимума, и начинает снижаться. Выход пропилена своего максимума достигает значительно раньше. Таким образом, можно подобрать время контакта для получения требуемого соотношения этилена и пропилена.

Влияние давления. При понижении давления исходного пропана выход этилена растет. Поэтому обычно процесс пиролиза производится при давлении, приближенном к атмосферному, ну а парциальное давление паров исходного сырья снижают, разбавляя его водяным паром. С возрастанием соотношения водяной пар: пропан выход кокса резко снижается, а выход этилена напротив возрастает.

Таким образом, зная все эти закономерности, можно регулировать процесс пиролиза таким образом, чтобы получать из углеводородов максимальное количество необходимого продукта.

  • Комментарии к статье
  • Вконтакте

Пиролиз. Справка — РИА Новости, 11.06.2010

Виды пиролиза

Окислительный пиролиз – процесс термического разложения промышленных отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте с продуктами сгорания топлива. Данный метод применим для обезвреживания многих отходов, в том числе «неудобных» для сжигания или газификации: вязких, пастообразных отходов, влажных осадков, пластмасс, шламов с большим содержанием золы, загрязненную мазутом, маслами и другими соединениями землю, сильно пылящих отходов.

Кроме этого, окислительному пиролизу могут подвергаться отходы, содержащие металлы и их соли, которые плавятся и возгорают при нормальных температурах сжигания, отработанные шины, кабели в измельченном состоянии, автомобильный скрап и др.

Метод окислительного пиролиза является перспективным направлением ликвидации твердых промышленных отходов и сточных вод.

Сухой пиролиз. Этот метод термической обработки отходов обеспечивает их высокоэффективное обезвреживание и использование в качестве топлива и химического сырья, что способствует созданию малоотходных и безотходных технологий и рациональному использованию природных ресурсов.

Сухой пиролиз – процесс термического разложения без доступа кислорода. В результате образуется пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, жидкий продукт и твердый углеродистый остаток. В зависимости от температуры, при которой протекает пиролиз, различается:

1. Низкотемпературный пиролиз или полукоксование (450–550 °С). Для данного вида пиролиза характерны максимальный выход жидких и твердых (полукокс) остатков и минимальный выход пиролизного газа с максимальной теплотой сгорания. Метод подходит для получения первичной смолы – ценного жидкого топлива, и для переработки некондиционного каучука в мономеры, являющиеся сырьем для вторичного создания каучука. Полукокс можно использовать в качестве энергетического и бытового топлива.

2. Среднетемпературный пиролиз или среднетемпературное коксование (до 800 °С) дает выход большего количества газа с меньшей теплотой сгорания и меньшего количества жидкого остатка и кокса.

3. Высокотемпературный пиролиз или коксование (900–1050° С). Здесь наблюдается минимальный выход жидких и твердых продуктов и максимальная выработка газа с минимальной теплотой сгорания – высококачественного горючего, годного для далеких транспортировок. В результате уменьшается количество смолы и содержание в ней ценных легких фракций.

Метод сухого пиролиза получает все большее распространение и является одним из самых перспективных способов утилизации твердых органических отходов и выделении ценных компонентов из них на современном этапе развития науки и техники.

Пиролиз углеводородов

Процесс пиролиза углеводородов (800 900°С) (газовых углеводородов, прямогонного бензина, атмосферного газойля) является основным источником получения этилена и одним из главных источников получения пропилена, дивинила, бензола и ряда других продуктов. Процесс пиролиза (крекинга) нефтегазового сырья был запатентован в 1877 году российским инженером химиком Александром Александровичем Летним.

Пиролиз древесины

При пиролизе древесины (450 500°С) образуется ряд веществ таких как: древесный уголь, метиловый спирт, уксусная кислота, ацетон, смола и др. Россия   одна из самых богатых лесом стран. Поэтому в России сформировались и работали лучшие в мире школы по пиролизу древесины. Их вклад получил мировое признание.

Пиролиз мусора и отходов

Существуют проекты уничтожения бытового мусора с помощью пиролиза. Затруднения с организацией пиролиза шин, пластмасс и других органических отходов связаны не с технологией собственно пиролиза, которая не отличается от технологии термической переработки других твердых материалов.

Проблема состоит в том, что в большинстве отходов содержится фосфор, хлор и сера. Сера и фосфор в окисленной форме летучи и наносят вред окружающей среде. Хлор активно реагирует с органическими продуктами пиролиза с образованием стойких ядовитых соединений (например, диоксины).

Улавливание этих соединений из дыма – процесс не из дешевых и имеющий свои сложности. Проблема переработки изношенных автомобильных шин и вышедших из эксплуатации резинотехнических изделий имеет большое экологическое и экономическое значение для всех развитых стран мира. А невосполнимость природного нефтяного сырья диктует необходимость использования вторичных ресурсов с максимальной эффективностью.

Шины и полимеры представляют собой ценное сырье, в результате их переработки методом низкотемпературного пиролиза (до 500 °С) получаются жидкие фракции углеводородов (синтетическая нефть), углеродистый остаток (технический углерод), металлокорд и горючий газ. В то же время, если сжечь 1 т шин, то в атмосферу выделится 270 кг сажи и 450 кг токсичных газов.

Преимущества пиролизных установок:

 1. Достигаются практически полная утилизация материально-энергетических ресурсов ТБО и энергоавтономность всего технологического цикла.

 2. Поскольку термическое разложение происходит без доступа воздуха, нет условий для образования таких токсичных соединений, как диоксин, фуран, бензапирен и др.

 3. Замкнутость схемы, компактность оборудования и экологическая чистота определяют возможность размещения такого предприятия в черте любого города.

 4. Учитывая, что минеральная составляющая ТБО – экологически чистый после термообработки шлак – может использоваться для дорожных работ, такую технологию можно отнести к категории полностью безотходных.

 5. Эти установки позволяют получать прибыль за счет реализации произведенной продукции (пар, электроэнергия) в отличие от действующих сегодня производств, где эксплуатационные затраты значительно превосходят доход от реализации, а рентабельность предприятий основывается на платежах населения за переработку мусора.

Для пиролизных установок нет необходимости строить капитальные сооружения и высокие дымовые трубы. Установки могут монтироваться под навесом или в ангарах легкого типа на бетонном основании.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

что это, его виды и практическое применение, получаемые продукты, перспективы развития метода

Что такое пиролиз – химическая реакция термического разложения исходного вещества. При этом полученная энергия температурного воздействия разрывает внутримолекулярные связи и эта же энергия позволяет получать новые соединения. Реакция идёт без второго реагента и поэтому её можно назвать реакцией термического разложения.

Виды и практическое применение пиролиза

В зависимости от процесса разложения пиролиз может идти при различных температурах. При этом полученные в конце процесса вещества будут отличаться по своему химическому составу. Различается:

  • термическое разложение при низкой температуре;
  • высокотемпературный пиролиз.

Пиролиз с температурой до 900 градусов считается низкотемпературным и при его проведении получают преимущественно вещества в твёрдом состоянии с небольшой массовой долей газов. При возгонке на высоких температурах, конечным продуктом в основном станут газы. С точки зрения протекания процесса, чем больше получено энергии, тем большей свободой связи обладают молекулы. А чем больше свободы, тем вещество легче, так как расстояния между молекулами увеличиваются.

Перерабатываемые продукты

Использование пиролиза широко. Так, получение продуктов нефтехимии возможно только с применением данного метода. Используемый в металлургии кокс является продуктом пиролиза. Разработаны полигоны бытовых отходов, где их уничтожение происходит с помощью термического разложения. Метод хорош тем, что является безотходным, это в условиях загрязнённой атмосферы Земли актуально.

Получение продуктов нефтехимии

Когда органические сложные соединения разлагаются под воздействием температуры, то происходит получение простых углеводородов. При таком процессе получают этилен и пропилен, а из них разнообразные производные. На их основе получают впоследствии различные ВМС методом полимеризации и синтеза. Крекинг в нефтехимии идёт при 800–900 градусах.

Древесный крекинг

Издавна известна профессия углежогов, которые сжигали древесину без доступа воздуха под землёй и получали древесный уголь. При температуре в 5000 происходит сухая возгонка, при которой получаются ценные продукты – ацетон, смола, уксусная кислота и метанол. При этом углерод остаётся в твёрдом состоянии и называется древесным углём. Такой продукт в дальнейшем используется как высококалорийное топливо или активатор химических процессов.

Начинается пиролиз при температуре в 200 градусов с выделения оксидов углерода. Необходимо отметить и то, что если продукты разложения в дальнейшем сжигать в атмосфере воздуха, то суммарная калорийность их сгорания будет гораздо выше, чем энергия, потраченная на пиролиз.

Химия древесины – наука, которая развивалась первоначально только в России и первые опыты крекинга принадлежат русским учёным.

Уничтожение бытового мусора

Использование пиролиза для уничтожения бытовых отходов и получения за счёт этого энергии перспективно. Главным препятствием является содержание в отходах ядовитых летучих составляющих – хлора, фосфора и серы. Это активные элементы, которые могут связываться с другими продуктами пиролиза и создавать опасные соединения. Переработка шин и полимерных материалов позволяет получить вторичные продукты и экономически оправдана.

Во время пиролиза в аппарате продукт переработки проходит следующие стадии:

  • процесс сушки;
  • крекинг;
  • дожёг остатка в атмосфере;
  • очистка газа в поглотителях.

При этом мусоросжигательный завод имеет разные режимы и установки, рассчитанные на тот или иной процесс.

Для полной переработки отходов газовые продукты направляются в специальные поглотительные установки, где происходит их очистка от токсинов. Полученный в результате пиролиза шлам представляет собой ценный продукт, так как содержит редкие элементы, которые используются для дальнейшей переработки.

При этом на мусороперерабатывающем предприятии можно получить:

  • тепловую энергию;
  • электрическую энергию;
  • продукты переработки шин и полимеров.

Экономичным станет производство по утилизации при сортировке мусора. Пока же на полигоны вывозится всё, попадают даже ртутные отходы.

Перспективы в развитии пиролиза

При использовании катализаторов процесс крекинга резко увеличивается и выход продуктов повышается. При этом затруднение вызывает возникающий процесс коксования самих катализаторов. Научные разработки в этом направлении ведутся.

Использование активаторов процесса или ингибиторов, тормозящих вторичные реакции тоже находится в стадии экспериментальных установок. Но и этот способ оптимизации процесса затрудняется в связи с загрязнением выходящего продукта. В настоящее время разрабатываются методы физического ускорения пиролиза применением электромагнитных полей.

В быту распространение получают обогревательные печи на основе крекинга, состоящие из двух камер, в первой из которых происходит возгонка крекингом, а во второй собственно горение.

Пиролиз нефтяного сырья | Нектон Сиа

Пиролиз нефтяного сырья

09.05.2014

Для получения углеводородного сырья для химической промышленности в настоящее время широко используется процесс пиролиза нефтяного сырья. Данный процесс является методом разложения органических соединений под воздействием высоких температур без доступа воздуха или при его ограниченном объёме. Он позволяет получать ненасыщенные и ароматические углеводороды в ходе термического крекинга. Основное назначение пиролизных установок – получение этилена и пропилена в первую очередь. Эти вещества являются основой для полимеров, используемых в дальнейшем при изготовлении пластмасс, синтетических волокон, каучука и многих других важных продуктов. Именно поэтому данные установки называют этиленовыми. Часто можно слышать, что процесс пиролиза нефтепродуктов называют «ароматизацией нефти». Это связано с тем, что в ходе данного процесса получают такие ароматические углеводороды как бензол и толуол.


Немного истории. Впервые процесс пиролиза начали использовать в России ещё в XII веке для получения древесной смолы, используемой в ходе пропитки канатов и смолении деревянных судов. В дальнейшем стали получать древесный уголь при сухой перегонке древесины. В промышленном масштабе данный процесс используется с XIX века. Применяли пиролиз для получения уксусной кислоты при сжигании древесины лиственных пород деревьев.


В семидесятых годах XIX века на территории России открываются первые заводы, на которых процессу пиролиза подвергают керосин с целью получения осветительного газа. Первым держателем патента на пиролиз нефтепродуктов был петербургский химик-технолог А. А. Летний. В дальнейшем В. Г. Шухов и З. А. Никифоров открывают возможность получения углеводородов ароматического ряда методом пиролиза. В ходе Первой мировой войны пиролитический процесс используют для выработки толуола, являющегося сырьём при производстве тринитротолуола (тротила).


В настоящее время во многих странах газ, получаемый в ходе пиролиза, используется в качестве источника энергии при выработке электрической энергии, горячей воды, тепловой энергии.
Высоко актуален вопрос получения этилена, пропилена, бутилена с учётом бурного развития нефтехимии. Эти газы при пиролитическом процессе образуются в большем объёме, нежели при коксовании, термическом или каталитическом крекинге.


Пиролиз нефтепродуктов используется и при ликвидации последствий загрязнения нефтепродуктами почвы.Широко применяют пиролитический метод в ходе переработки твёрдых органических отходов, шламов нефтепродуктов, продуктов бурения. Утилизация отходов крайне актуальна при решении вопросов сохранности окружающей среды.

Рассмотрим схематически превращения, происходящие с нефтяным сырьём в ходе проведения пиролиза. В начале процесса сырьё по трубам поступает в печь, где постоянно поддерживается температура от +450 °С до +1050 °С. В этой печи нефтяное сырьё преобразуется в газ. При выходе из печи данный газ закаляют путём впрыскивания воды, охлаждают, очищают и разделяют. Для этого используются ректификационные колонны. При разделении лёгкого масла получаются фракции бензольные, толуольные, ксилольные. Их подвергают повторной ректификации, в ходе которой получают в чистом виде бензол, толуол, ксилол и пиробензол. Пиробензол применяется в качестве авиационного топлива. Перегонка смолы и масел даёт масла зелёное и нафталиновое, а также пек, служащий в качестве беззольного кокса при производстве электродов.


Для проведения процесса пиролиза особых требований к давлению не предъявляется. Оно может приближаться к атмосферному. А вот температура, при которой проходит процесс, может различаться от +450 °С до +550 °С при низкотемпературном пиролизе, до +800 °С при среднетемпературном процессе и до +1050 °С при высокотемпературном пиролизе.


В зависимости от вида реакции выделяют пиролиз окислительный и сухой.


Исторически сложилось так, что на территории США бензин активно использовался как топливо для большого числа автомобилей, а в качестве сырья для пиролиза используются газообразные углеводородные вещества. В России и Европе для переработки используют масла и керосин, так как переработка нефтяных продуктов происходит по топливно-масляной схеме.

В настоящее время в процессе пиролиза нефтяного сырья вырабатывается 100% этилена, около 70% пропилена, 80% дивинила и около 40% бензола. При этом производительность пиролизных установок в пересчёте на этилен выросла с 50 тысяч тонн в среднем в пятидесятые годы прошлого столетия до 600 тысяч тонн в год в наши дни.


Крупнейшим производителем этилена в настоящее время являются США, которые вырабатывают 27653 тысячи тонн данного вещества в год. В России вырабатывается 2810 тысяч тонн этилена в год. Растут мощности пиролитических установок в России в настоящее время лишь за счёт проведения работ по реконструкции комплексов, построенных ещё во времена СССР. Существуют планы по строительству этиленовых комплексов в нашей стране, но будут ли они реализованы в жизнь неизвестно.


Неотъемлемой частью применения в современном мире пиролиза является дальнейшее совершенствование технологии. Основное внимание при этом уделяется росту эффективности газогенераторных пиролизных котлов, снижению количества вредных остаточных продуктов, снижению себестоимости производственного процесса. При этом постоянно совершенствуются конструкции пиролизных установок, меняется состав компонентов, включённых в химический процесс, меняются условия протекания пиролитического процесса.


Отметим, что важными направлениями исследований учёных являются пиролиз с применением катализаторов и пиролитический процесс с добавлением веществ, являющихся либо инициаторами процесса деструкции, либо ингибиторами протекания имеющихся побочных процессов. Активные исследования в области каталитического пиролиза проводят учёные в Японии. Сложности в ходе внедрения в жизнь разработок по второму направлению связаны, в основном, с проблемами дозирования, распределения веществ по потоку пара и сырья.


Интересны работы по применению в ходе пиролиза различных полей – акустических, электромагнитных. Воздействие данных физических полей на протекание процесса можно сравнить с воздействием катализаторов.


Интересны работы по применению низкотемпературной плазмы в ходе пиролиза. Её использование позволяет перерабатывать в качестве сырья малоценные и трудноперерабатываемые продукты. Данное направление приобретает большое значение на фоне уменьшения запасов нефти на планете и значительного роста цен на данное сырьё.

Физико-химические основы пиролиза

Пиролиз — это процесс деструктивного и целенаправленного превращения углеводородов (предпочтительно нафтеновых) в низшие олефины при температуре выше 750 °С в присутствии перегретого водяного пара с последующим резким охлаждением продуктов до 370-420 °С. 

Для пиролиза характерно глубокое разложение исходного сырья. При этом все протекающие при пиролизе реакции можно разделить на первичные и вторичные. 

Первичные реакции.

Основная первичная реакция — крекинг исходного углеводорода с образованием водорода, метана, этилена, пропилена и других олефинов и парафинов.

Происходит разрыв цепи по связи углерод-углерод с образованием предельного и непредельного углеводородов, например:

В результате дегидрирования при 600-650 °С начинают появляться реакционноспособные диены, например БД.

Первое направление термодинамически более вероятно, так как энергия разрыва связи С-С меньше, чем связи С-Н. Обе реакции идут с поглощением тепла и увеличением объема. Поэтому им благоприятствуют высокие температуры и низкие давления.

Ароматические углеводороды, присутствующие в нефтепродуктах, в этих условиях отщепляют боковые цепи, а нафтеновые кольца раскрываются с образованием олефинов.

Все эти реакции в отсутствие катализаторов протекают по радикально-цепному механизму.

С повышением температуры расщепление углеводородов протекает более глубоко и дополняется реакциями дегидрирования и циклизации.

Вторичные реакции весьма многочисленны — изомеризация парафиновых цепей, нафтеновых циклов, циклизация и дегидроциклизация олефинов с шестью и более атомами углерода, циклизация диенов, полимеризация олефинов и диенов, конденсация ароматических соединений.

Все эти реакции протекают с выделением тепла и уменьшением объема, поэтому их протеканию способствуют повышенное давление и сравнительно невысокие температуры.

При взаимодействии диенов с олефинами (диеновый синтез или реакция Дильса-Альдера) происходит циклизация углеводородов с прямой связью и ароматизация образующихся циклоолефинов, а из диенов и циклоолефинов получаются конденсированные ароматические углеводороды, например нафталин.

Кроме газообразных и жидких веществ получаются также твердые продукты — углерод (сажа) или кокс. Сажа образуется за счет распада углеводородов до свободного углерода.

Кокс получается при глубокой конденсации ароматических соединений, идущей с отщеплением водорода.

Пиролиз от А до Я: технология пиролиза

Пиролиз: основы процесса и технологии

Пиролиз является достаточно изученной и эффективно применяемой в различных странах технологией переработки нефтесодержащего сырья в газообразные и жидкие продукты горения. Впервые он был применен в конце 19 века для получения осветительного газа из керосиновой фракции нефти. В частности, уже в 1877 году на нефтяной пиролиз был получен патент. Его автором стал химик-технолог из Петербурга Александр Александрович Летний, исследовавший процессы воздействия высоких температур на нефтепродукты.

Сейчас пиролиз начал использоваться для переработки твердых органических отходов, нефтешламов и продуктов бурения. В его основу положен процесс разложения органического сырья на низкомолекулярные составляющие при воздействии высоких температур. Процесс может протекать как в условиях отсутствия воздуха, так и при его ограниченном доступе.

Совершенствование технологии – неотъемлемая часть существования пиролиза. Основные модификации процесса относятся главным образом, к повышению эффективности пиролизных котлов, уменьшению объема образующихся вредных остатков и снижению себестоимости технологии. Это может осуществляться за счет изменения конструкции установок, введения/выведения в состав различных химических компонентов и корректировки условий протекания процесса.

Условия протекания пиролиза и его особенности

Независимо от специфики процесса пиролиза, обязательным условием его протекания являются высокие температуры, которые должны быть в диапазоне 450-1050 °C. Их обеспечение сопровождается различными способами, которые зависят от стадии протекания процесса, его модификации, исходного сырья и желаемых продуктов разложения.

По температурам протекания процесса различают:

  • низкотемпературный пиролиз – 450-550 °C
  • среднетемпературный пиролиз –  550-800 °C
  • высокотемпературный пиролиз –  900-1050 °C

Для обеспечения пиролиза особых условий к давлению не предъявляется. Оно может находиться в диапазоне, приближенном к атмосферному давлению. Время реакции составляет 0,1-0,5 секунд.

По видам реакций различают окислительный и сухой пиролиз. По исходному сырью современная химическая промышленность выделяет отдельно пиролиз нефтепродуктов, древесины, шин, пластмасс и отходов.

Пиролиз как химический процесс

Пиролиз представляет собой совокупность элементарных реакций разложения (деструкции) органического вещества на продукты с меньшей молекулярной массой. Реакции протекают как последовательно, так и параллельно и при этом неразрывно связаны между собой. Тем не менее, условно выделяют первичную и вторичную стадии процесса:

  1. На первой стадии в области высоких температур осуществляется первичное расщепление вещества.
  2. На второй – образовавшиеся вещества подвергаются реакции дегидрирования для возможности последующего расщепления. Разделение полученных фракций происходит за счет конденсации паров или их изомеризации, полимеризации.

Сырье для пиролиза

Прежде чем, понять, что может служить сырьем, важно выделить назначение пиролизной печи. Если это установка для утилизации, то первооснову составляет сырье – отходы, которые следует переработать. Установки термической деструкции позволяют перерабатывать:

  • пластмассы и полимеры
  • шины
  • автомобильный скрап
  • кабели
  • нефтешламы
  • отходы бурения
  • отработанные масла
  • загрязненную смолами и мазутами землю.

Рассматривая пиролиз, как способ получения газа, богатого непредельными углеводородами, то пиролизные установки могут использовать в качестве сырья древесину, нефтепродукты, уголь и т.п.

Пиролиз от А до Я (часть 2): пиролизные печи и установки термической деструкции


При использовании материала/любой его части ссылка на сайт (www.i-pec.ru) обязательна

Вернуться к списку

Пиролиз процесс — Справочник химика 21

    Термическое разложение алканов (чаще низкомолекулярных) при высоких температурах (от 600 до 1000 °С). Обычно используется для получения прежде всего олефинов. Пиролиз процесс также сложный (ограничимся только общей схемой), но практически важ1гый, поскольку это крупнотоннажньш вариант получеш1я олефшюв. На АО «Уфаоргсинтез» проводят пиро шз легких алканов в трубчатых печах при температуре около 800 С. [c.45]
    Пиролиз. Процесс пиролиза является эндотермическим и относится к числу очень энергоемких производств, в котором важное значение имеет утилизация тепла горячих газов. Существующие схемы реакционных узлов различаются способом подвода тепла внешний обогрев топочными газами, при помощи высокоперегретого водяного пара (гомогенный или адиабатический пиролиз), частичное сгорание сырья при подаче кислорода (окислительный пиролиз) и нагревание неподвижным или перемещающимся твердым теплоносителем (регенеративный пиролиз). [c.40]

    Термическое разложение алканов (чаще низкомолекулярных) при высоких температурах (от 600 до 1000 °С). Обычно используется для получения прежде всего олефинов. Пиролиз — процесс также сложный (ограничимся только общей схемой), но практически важный, поскольку это крупнотоннажный вариант получения олефинов. [c.48]

    Полученный 2-метилпентен-2 подают в реактор 4 на пиролиз. Процесс идет при 650—800 °С и времени контакта 0,050 ,3 с в присутствии катализатора и водяного пара (или без катализатора и без разбавления водяным паром при 700°С). Поток из реактора 4 проходит стадии закалки , отделения метана и отпаривания легких углеводородов. Образовавшийся изопрен направляют на окончательную очистку и ректификацию. Выход изопрена составляет 45% (масс.) на разложенный 2-метилпентен-2. [c.185]

    Пиролиз. Процесс пиролиза углеводородного сырья с целью получения олефинов (в первую очередь этилена) впервые нашел промышленное применение в начале 1950 гг. почти одновременно в СССР и в США. [c.90]

    Сущность процесса окислительного пиролиза заключается в том, что нагретое до температур 500 — 600° С углеводородное сырье при движении со сверхзвуковой скоростью смешивается с кислородом в смесителе специальной конструкции. При этом кислород равномерно распределяется по всей массе углеводородных молекул, в результате чего не образуется зон с чрезмерно высокой температурой и отсутствует связанное с этим глубокое расщепление углеводородных молекул до свободного углерода. За счет окислительных реакций выделяется тепло, которого достаточно для повышения температуры до реакционной и проведения реакций крекинга. Здесь кислород играет роль не только окислителя, ной инициатора реакций крекинга, т. е. он оказывает активное химическое воздействие на углеводородное сырье. В результате меняется характер пиролиза, процессы крекинга ускоряются идут в основном реакции дегидрирования с образованием непредельных соединений, а не реакции полного окисления части углеводородного сырья. [c.12]


    Эти соединения и являются основными исходными мономерами для получения полимеров. Сами же они получаются из нефти и газа в результате пиролиза. Процесс этот в какой-то мере близок к крекингу, но имеет и свои особенности.  [c.106]

    Пиролиз. Процессы, протекаюш ие при пиролизе, зависят от условий формирования и особенностей сетчатых структур полимеров [8-8]. По-видимому, часть полимера, не участвующая в образовании резита, улетучивается при нагревании в первую очередь. [c.470]

    Термический пиролиз. Процесс заключается в деструктивной переработке нефтяного сырья, т. е. в разложении и других глубоких и сложных превращениях молекул углеводородов под влиянием высокой температуры (680—750°) и при давлении, близком к атмосферному. В начале процесса происходят обычные для крекинга реакции разложения с образованием значительного количества непредельных углеводородов. Это — первая стадия процесса. Во второй стадии процесса — синтетической — непредельные вступают в реакции уплотнения и циклизации с образованием либо непосредственно ароматических углеводородов, либо цикланов, которые, отщепляя водород, также превращаются в ароматические углеводороды. Вторая стадия тесно связана с первой. [c.193]

    Наряду с собственно пиролизом СН4 при окислительном пиролизе метана протекают сопутствующие реакции окисления. В связи с этим окислительный пиролиз — процесс более сложный по сравнению с термическим пиролизом СН4 [79]. Присутствие кислорода в больших количествах весьма сильно интенсифицирует скорость общего превращения СН4. При этом в результате разветвленной цепной реакции окисления СН4 образуются активные частицы, которые далее могут участвовать в превращениях неокислившегося метана. В работе [85] найдено, что, наоборот, возможно сначала протекание термического распада метана, инициирующего затем его реакции окисления. 1 [c.227]

    Изучение термических свойств летучих соедипений в квазиравновесных условиях позволяет выделить равновесные и обратимые (сублимация), и необратимые (пиролиз) процессы и проследить, как меняется их вклад в общий процесс потери массы у разных фаз сложной системы. [c.71]

    Для наблюдения за ходом процесса в ретортной печи имеются температурные датчики. Они связаны с вентилями 12 и 11, которые регулируют скорость подачи и отношение кислорода и водяного пара в смеси. Датчик 5, расположенный в реторте около линии для отходящих газов 4, предназначен для контроля температуры отходящих газов процесса пиролиза. Процесс проводится таким образом, чтобы температура, показываемая датчиком 5, не превышала 200 °С. [c.317]

    Крекинг и пиролиз—процессы термической обработки нефти и нефтепродуктов, в ходе которой происходит расщепление молекул их компонентов с одновременной изомеризацией и соединением (уплотнением) части продуктов расщепления. Такой термический процесс, проводимый при температуре ниже 600 «»С с целью увеличения выхода бензина, называется крекингом (стр. 5с). Если для ускорения крекинга применяют катализатор, то процесс называется каталитическим крекингом (стр. 64). Термический процесс, проводимый при температурах выше 700 °С для получения ароматических соединений (бензола, толуола и др.) и непредельных углеводородов, называется пиролизом (стр. 62). [c.38]

    И прямым пиролизом (процесс Вульфа). До настоящего времени эти побочные продукты не нашли промышленного применения. [c.114]

    Такие реакции известны очень хорошо для мономерных сложных эфиров их использовали для получения, например, замещенных стиролов, причем для осуществления быстрого пиролиза процесс вели при 550—575 °С. [c.58]

    Крекинг и пиролиз—процессы термической обработки нефти и нефтепродуктов, при которых происходит расщепление молекул нефтепродукта с одновременной изомеризацией и уплотнением части продуктов расщепления. Если процесс проводится при температуре ниже 600° и целью его является увеличение выхода бензина, такой процесс называется крекингом. Если для ускорения процесса применяют катализатор, крекинг называется каталитическим. Если процесс идет при температурах выше 700° и проводится для получения ароматических соединений (бензола, толуола и др.), он называется пиролизом нефтепродуктов. [c.94]

    Регенеративный пиролиз. Процесс протекает на стационарной или движущейся огнеупорной насадке. Насадка периодически или постоянно нагревается топливным газом до 1800—2000° С. После протекания эндотермических реакций пиролиза насадка охлаждается до 800—900° С, затем ее тепло используется для подогрева углеводородов, воздуха и топливного газа. При движущейся твердой насадке стадии процесса остаются теми же, но насадка последовательно перемещается через все зоны нагрева и охлаждения в реакторе. [c.85]

    Ниже приводится описание каталитического процесса, позволяющего на одной и той же установке получать нафтали н или бензол (в зависимости от сырья, направляемого на гидродеалкилирование). В качестве сырья используются фракция легкого газойля каталитического крекинга, тяжелый остаток каталитического риформинга или смола пиролиза. Процесс [c.106]

    V Технологическое оформление пиролиза. Процесс пиролиза представляет собой эндотермическую реакцию, требующую подвода больших количеств тепла. Основные особенности процесса быстрый подвод тепла (поскольку время контакта очень мало) и создание высоких температур необходимость закалки продуктов реакции, т. е. быстрое их охлаждение, с целью прекращения процесса и предотвращения вторичных реакций.  [c.32]


    Из рассмотренных схем механизма деструкции высокомолекулярных соединений очевидна сложность происходящих при пиролизе процессов и состава продуктов, образующихся в результате пиролиза. В связи с этим практически невозможно в каждом случае предсказать даже качественный состав продуктов пиролиза, которые необходимо разделять методом газовой хроматографии. В то же время, учитывая механизм деструкции высокомолекулярных соединений определенного строения, можно по характеру деструкции выявить основные продукты пиролиза и оценить их количественный выход. Приведенные в табл. 3 данные, показывающие выход мономеров при пиролизе ряда синтетических полимеров, позволяют указать определенный подход к выбору характеристических продуктов пиролиза и условий их разделения в ПГХ. [c.44]

    Газохроматографическое разделение продуктов пиролиза является задачей непростой. Трудности разделения в первую очередь связаны со сложностью происходящих при пиролизе процессов, вследствие чего качественный и количественный состав продуктов пиролиза неизвестен и его невозможно предсказать, поэтому хроматографический анализ образовавшихся при деструкции летучих соединений становится неопределенным. Продукты пиролиза даже простых высокомолекулярных соединений представляют собой весьма сложные смеси веществ, кипящих в широком интервале температур (от водорода и легких углеводородов С1-С3 до тяжелых осколков макромолекул с температурой кипения по крайней мере 500-600 °С). К усложнению состава продуктов пиролиза приводят также неизбежно протекающие при пиролизе вторичные реакции с образованием продуктов циклизации, изомеризации, глубокого распада и т. п., [c.65]

    Пиролиз — процесс термического разложения (без катализатора) молекул органического вещества, в данном случае керосина, на более мелкие, [c.99]

    Термофор-пиролиз-процесс (ТРС-РгогеЬ). Этот метод, являющийся развитием известного метода каталитического крекинга термофор и применяемый для пиролиза этапа п пропана, детально рассматривается нин е [c.54]

    Поставщиками олефинов на таких заводах являются главным образом установки пиролиза процессы термического крекинга и коксования значительно уступают им в этом отношении. Сырьем для процессов пиролиза служат сухие газы нефтепереработки, низкооктановые газовые бензины, рафинаты с установок по извлечению ароматических углеводородов из катализатов риформинга. Производство ароматических углеводородов осуществляется на специальных установках каталитического риформинга. Нормальные парафиновые углеводороды получают с установок карбамидной депарафинизации дизельных топлив, а изопарафиновые — с установок изомеризации нормальных парафиновых углеводородов (бутана, пентана и др.). Циклогексан получают либо четкой ректификацией из легкого бензина, либо гидрированием химически чистого бензола. [c.152]

    Пиролизные установки. Нормальный процесс сжигания требует 40—100%-ного избытка воздуха по отношению к стехиометрическому количеству. Пиролиз — процесс, проводимый без доступа воздуха с применением косвенного нагрева подобно процессам крекинга. Однако пиролиз часто проводят при значительно меньшей подаче воздуха, чем стзхиометрическое соотношение, требуемое для сжигания. При пиролизе отходы органических материалов дистиллируются или испаряются, образующийся горячий газ удаляется из печи. Тепло для проведения процесса обеспечивается за счет частичного сгорания пиролизного газа внутри печи, а также сгорания элементарного углерода. Неокисленную часть горючего газа можно использовать в качестве топлива во внешней камере сгорания и получать энергию по известной технологии утилизация тепла в котлах-утилизаторах. Содержание несгоревших материалов в шлаках процесса пиролиза выше, чем в шлаках нормального процесса сжигания. [c.140]

    Другой западногерманской фирмой — БАСФ — была разработана новая модификация процесса контактного пиролиза в аппарате с псевдоожиженным слоем порошкообразного кокса [111]. Отличительной особенностью этого процесса (рис. 18) является то, что порошкообразный кокс находится в реакторе в стационарном псевдоожиженном слое, отсутствует циркуляционный контур, а вместе с сырьем вводятся кислород и водяной пар. Количество кислорода, вводимого в реактор, регулируется на основании условий обеспечения автотермического процесса пиролиза. Процесс аналогичен окислительному, но с наличием в зоне реакции псевдоожиженного слоя частиц кокса. Перерабатываемое сырье вводится непосредственно в псевдоожиженный слой выше ввода кислорода и водяного пара. [c.85]

    Пиролиз — процесс глубокого расщепления алканов и циклоалканов на более мелкие углеводороды (прежде всего олефины) под действием высоких температур при низком давлении и малом времени реакции. [c.15]

    Из группы оксикислот были выделены гликолевая, оксиизомас-ляная, молочная, оксимасляная, о.ксиизовалериановая, оксивале-риановая кислоты, валеролактон и др. Перечень обнаруженных и количественно измеренных компонентов пиролизата ксилоуронида показывает большую сложность протекающих при пиролизе процессов, механизм образования которых почти не изучен. [c.423]

    Существует два способа выжига кокса — паровоздушный и паровой. На большинстве этиленовых производств декоксование проводится с использованием паровоздушного способа он легче и быстрее осуществляется. Выжиг, как правило, протекает при температуре, близкой к температуре пиролиза процесс — экзотермический. [c.171]

    ТУдрон с АВТ-1, получаемый перегонкой цривозного (с Дрогобычско-го НПЗ) мазута, не обеспечивает получения кокса, удовлетворяющего ГОСТу 22898-78 из-за повышенного содержания серы (I,8 ). Таким образом, среди ииеюпщхся ресурсов сцрья в Херсоне наиболее высоким качеством отличается ТСП. За рубежом накоплен опыт переработки смол пиролиза процессом коксования цри цроизводстве малосернистого кокса [ I ].  [c.10]

    Пиролиз — процесс высокотемпературного термического разложения углеводородного сырья. Термическое разложение углеводородов можно представить как ряд последовательно и параллельно протекающих химических реакций, в результате которых образуется большое число продуктов. На первой стадии идут первичные реакции расщепления алканов и циклоалканов, на второй — образовавшиеся алкены и диены подвергаются реакциям дегидрирования, дальнейшего расщепления и конденсации с образованием циклических ненасыщенных и ароматических углеводородов. При этом первичные реакции термического разложения исходных веществ можно рассматривать как реакции первого порядка. В условиях пиролиза реакции разложения углеводородов осуществляЕотся в газовой фазе через образование свободных радикалов по моно- и бимолекулярному механизмам. С участием радикалов имеют место реакции замещения, присоединения, раснада, изомеризации, рекомбинации и диспропорционирования. [c.802]

    Интенсивная догазовка коксозольного остатка при низких температурах в слое (при степени пиролиза 70—75%) сопровождается, очевидно, горением летучих. Суммарное количество разложенного водяного пара при этом оказывается Oтpицateльным или равным нулю водород, образовавшийся в результате реакций водяного газа в верхней части камеры, сжигается в зоне догазовки или в газосборном канале. При достаточно высокой температуре в слое и высокой степени пиролиза процесс газификации интенсифицируется, количество разложенного водяного пара резко возрастает (рис. 4, кривая 4). [c.99]

    У данного процесса много общего с процессами фирмы Union arbide и Dow , однако он имеет и существенные отличия в состав теплоносителя вводятся водород и метан, играющие большую роль при пиролизе процесс протекает под повышенным давлением. Процесс фирмы Mitsubishi является более гибким и энергетически выгодным и позволяет осуществлять пиролиз высококипящих и высокосернистых нефтяных фракций с выходами олефинов Сг—С4 не ниже, чем в вышеописанных процессах, [c.25]

    Изучено влияние калализатора на процесс пиролиза. Процесс пиролиза крекинг-остатка в присутствии окиси железа или руды с содержанием —60% РегОз протекает с большей глубиной распада, чем без катализатора. [c.145]

    Нефтяные фракции и нефтяные остатки в большом количестве подвергают крекингу и пиролизу—процесса.м расщепления молекул углеводородов с целью получения углеводородов с меньшим молекулярным весом. В жидких продуктах и газах, образующихся в результате этих процессов,—значительное содержание непредельных углеводородов в дистиллятах, получающихся при пиролизе,—высокое содер -каипе аро.матических углеводородов (аромитизаиия нефти). [c.200]

    Пиролиз—процесс, осу[цествляемый при 650—700 С п атмосферном давлении обычно сопровождается высоким выходом непредельных и ароматических углеводородов (бензол, толуол, нафталин и др.). [c.200]

    Методу ПГХ присуцди и некоторые ограничения, связанные со сложностью химических реакций, протекающих при пиролизе. Процессы термической деструкции различных высокомолекулярных соединений до настоящего времени изучены недостаточно полно, вследствие чего даже на основе знаний о строении исходного образца и условий его разложения практически невозможно предсказать качественный и количественный состав образующихся при пиролизе продуктов. Поэтому возникают определенные трудности при газохроматографическом разделении продуктов пиролиза, имеющем свою специфику. В общем случае не решена также и обратная задача-установление состава и строения исходного образца по продуктам его пиролиза,-представляющая большой научный и практический интерес, хотя некоторые примеры установления [c.7]

    Наиболее прогрессивными следует считать процессы пиролиза, осуществляемые в сквознопоточных реакторах. В качестве сырья наряду с газообразными продуктами используются нефтяные дистиллятные фракции, в том числе бензины, лигроины, керосины, соляровые дистилляты. Пиролизу можно подвергать и сырую нефть без предварительного разделения ее на фракции. Известен процесс высокоскоростного пиролиза , процесс термоконтактного пиролиза в сквознопоточном реакторе с восходящим потоком теплоносителя .  [c.34]


Что такое процесс пиролиза?

Пиролиз – это термохимическая обработка, которая может применяться к любому органическому (углеродсодержащему) продукту. Это может быть сделано как на чистых продуктах, так и на смесях. При такой обработке материал подвергается воздействию высокой температуры и в отсутствие кислорода проходит химическое и физическое разделение на разные молекулы. Разложение происходит благодаря ограниченной термической устойчивости химических связей материалов, что позволяет разрушать их под действием тепла.

Термическое разложение приводит к образованию новых молекул. Это позволяет получать продукты с другими, часто более высокими характеристиками, чем исходный остаток. Благодаря этой особенности пиролиз становится все более важным процессом для современной промышленности, поскольку позволяет повысить ценность обычных материалов и отходов.

Пиролиз часто связан с термической обработкой. Но в отличие от процессов горения и газификации, которые включают полное или частичное окисление материала, пиролиз основан на нагреве в отсутствие воздуха.Это делает процесс преимущественно эндотермическим, что обеспечивает высокое содержание энергии в получаемых продуктах.

Продукты пиролиза всегда производят твердые (древесный уголь, биоуголь), жидкие и неконденсирующиеся газы (h3, Ch5, CnHm, CO, CO2 и N). Поскольку жидкая фаза извлекается из пиролизного газа только во время его охлаждения, в некоторых случаях эти два потока можно использовать вместе при подаче горячего синтез-газа непосредственно в камеру сгорания или камеру окисления, более подробную информацию можно найти здесь. Направления использования горячего синтез-газа.

В процессе пиролиза частица материала нагревается от окружающей среды до заданной температуры (заданная температура оборудования Biogreen®). Материал остается внутри установки пиролиза и транспортируется винтовым конвейером с заданной скоростью до завершения процесса. Выбранная температура пиролиза определяет состав и выход продуктов (пиролизного масла, синтез-газа и полукокса).

Что такое пиролиз? : USDA ARS

Что такое пиролиз?

Введение     Наши исследования     Что такое пиролиз? Bio-Oil     Исследователи

Объекты     Наши партнеры     Публикации     В новостях     Ссылки

 

Что такое пиролиз?

 

Биомасса

Лигноцеллюлозная биомасса является самым распространенным возобновляемым источником углерода на Земле.Доступные источники биомассы включают лесные отходы, растительные остатки, специально выращиваемые энергетические культуры (например, травы), отходы животноводства и пищевые отходы. Эти материалы представляют собой волокнистые структурные части растений и в основном состоят из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. По сравнению с биосырьем так называемого поколения 1 st , таким как сахара, крахмалы и растительные масла, природа сделала эти части растений трудными для разложения на химические строительные блоки, что делает использование этого источника углерода сложной задачей для ученых и инженеров.Биоперерабатывающие заводы — это предприятия, на которых биомасса преобразуется в различные продукты. Наша целевая продукция включала передовые углеводородные виды биотоплива, которые неотличимы от бензина на ископаемой основе, дизельного топлива или топлива для реактивных двигателей, а также химические вещества и материалы на биологической основе. Необходимо разработать технологии для более эффективного преобразования этого возобновляемого источника углерода, чтобы возобновляемые биопродукты из биомассы можно было сделать экономически конкурентоспособными по сравнению с продуктами, произведенными из ископаемых ресурсов.

 

Пиролиз

Пиролиз — это одна из технологий, доступных для преобразования биомассы в промежуточный жидкий продукт, который можно перерабатывать для получения углеводородного биотоплива, кислородосодержащих топливных добавок и нефтехимических заменителей.Пиролиз — это нагревание органического материала, такого как биомасса,  в отсутствие кислорода. Пиролиз биомассы обычно проводят при температуре 500 ° C или выше, что обеспечивает достаточное количество тепла для разрушения прочных биополимеров, упомянутых выше. Из-за отсутствия кислорода горения не происходит, а биомасса термически разлагается на горючие газы и биоуголь. Большинство этих горючих газов можно сконденсировать в горючую жидкость, называемую пиролизным маслом (бионефтью), хотя есть и постоянные газы (CO 2 , CO, H 2 , легкие углеводороды), некоторые из которых могут быть сжигают, чтобы обеспечить тепло для процесса.Таким образом, пиролиз биомассы дает три продукта: один жидкий, бионефть , один твердый, биоуголь и один газообразный, синтетический газ. Доля этих продуктов зависит от нескольких факторов, включая состав сырья и параметры процесса. Однако при прочих равных условиях выход бионефти оптимизируется при температуре пиролиза около 500 °C и высокой скорости нагрева (1000 °C/с) в условиях быстрого пиролиза. В этих условиях выход бионефти на уровне 60-70% по массе может быть достигнут из типичного исходного сырья биомассы с выходом биоугля на уровне 15-25% по массе.Остальные 10-15 мас.% составляют синтетический газ. Процессы, в которых используются более медленные скорости нагрева, называются медленным пиролизом, и биоуголь обычно является основным продуктом таких процессов. Процесс пиролиза может быть самоподдерживающимся, поскольку сжигание синтез-газа и части бионефти или биоугля может обеспечить всю необходимую энергию для запуска реакции.

  

Схема процесса быстрого пиролиза.

 

 

Био-масло  представляет собой густую сложную смесь кислородсодержащих органических соединений.Его топливная ценность обычно составляет 50–70% от стоимости нефтяных базовых топлив, и его можно использовать в качестве котельного топлива или преобразовать в возобновляемое транспортное топливо. Состав бионефти делает ее термически нестабильной и, следовательно, трудно перегоняемой или дальнейшей очистки, что требует дополнительных исследований по получению бионефти более высокого качества. Однако его плотность составляет > 1 кг L -1 , что намного больше, чем у исходного сырья из биомассы, что делает его транспортировку более рентабельной, чем биомассу. Следовательно, можно представить модель распределенной обработки, в которой множество небольших пиролизеров (в фермерских масштабах) превращают биомассу в бионефть, которая затем транспортируется в централизованное место для переработки.Чтобы проверить эту гипотезу, наша группа разработала и сконструировала мобильную демонстрационную установку пиролиза производительностью одна тонна в день, основанную на конструкции реактора, называемой интегрированной системой пиролиза для уменьшения горения (CRIPS). Установка CRIPS может производить бионефть на месте и может выполнять быстрый или каталитический пиролиз для производства биомасла, частично деоксигенированного.

   Мобильная интегрированная система пиролиза для уменьшения горения (CRIPS) ARS

Кроме того, полученный биоуголь можно использовать на ферме в качестве отличного средства для улучшения почвы, способного улавливать углерод.Биоуголь обладает высокой абсорбирующей способностью и, следовательно, увеличивает способность почвы удерживать воду, питательные вещества и сельскохозяйственные химикаты, предотвращая загрязнение воды и эрозию почвы. Внесение в почву биоугля может улучшить как качество почвы, так и стать эффективным средством связывания большого количества углерода, тем самым помогая смягчить глобальное изменение климата за счет связывания углерода. Использование биоугля в качестве добавки к почве решит многие проблемы, связанные с удалением растительных остатков с земли.

 

Наш проект

Наш основной проект в настоящее время в Восточном региональном исследовательском центре преследует четыре основные цели, направленные на то, чтобы сделать пиролизные и биодизельные биоперерабатывающие заводы экономически конкурентоспособными. В том числе:

  1. Разработка термохимических и/или каталитических, углеродоэффективных процессов переработки биомассы и пластиковых отходов для производства бионефти и фракций, содержащих биогаз, пригодных для использования в передовых коммерчески жизнеспособных видах биотоплива (диапазоны углерода для реактивных двигателей, дизельного топлива и бензина).
  2. Разработка термокаталитических технологий до и после обработки для производства возобновляемых химических веществ и биоуглеродных материалов из биомассы, биоугля, лигнина и биомасел.
  3. Выявление и разработка новых видов сырья и технологий для производства биодизельного топлива, возобновляемого углеводородного дизельного топлива и биореактивного топлива из жиров и масел.
  4. Точная оценка экономической ценности процессов преобразования термолиза для производства топлива и химикатов на биологической основе.

 

Наш подход к разработке коммерчески жизнеспособных биоперерабатывающих заводов на основе пиролиза представлен на рисунке выше.Мы разрабатываем технологии каталитического пиролиза, в которых катализатор используется для снижения содержания кислорода в бионефти для производства стабильной бионефти с низким или средним содержанием кислорода, которая может подвергаться процессам разделения, таким как дистилляция, на отдельные фракции, которые будут использоваться для различные процессы переработки для производства возобновляемых химических веществ в дополнение к биотопливу. Мы также разрабатываем заменители промышленного углерода на основе ископаемого топлива, такие как кокс и пек, которые можно использовать в отраслях с тяжелыми выбросами углерода, таких как выплавка алюминия.Кроме того, мы решаем проблему пластиковых отходов, рассматривая отходы пластика, особенно очень распространенные полиолефины, как потенциальный источник дешевого водорода, компенсирующий присущую биомассе нехватку водорода. Наши предварительные результаты показывают, что совместный пиролиз биомассы с пластиковыми отходами на катализаторе может повысить эффективность преобразования углерода в ценные ароматические углеводороды.

 

 

 

 

 

 

 

 

Пиролиз — обзор | Темы ScienceDirect

2.1.3.2 Пиролиз

Пиролиз – это технология термохимической конверсии. Диапазон температур пиролиза составляет от 400°C до 800°C. Конечными продуктами пиролиза являются газ, нефть и уголь. Качество и количество конечных продуктов зависит от скорости нагревания, температуры, времени выдержки, состава отходов и размера частиц отходов. Продуктами, полученными при низких температурах (500–550°С), являются пиролизное масло, парафин и гудрон, а основными продуктами при высоких температурах (>700°С) являются пиролизный бензин (пигаз) и полукокс.На пиролиз поступают в основном пластмассы, шины, электронные отходы, отходы древесины и т. д. В последнее время пиролиз применяют для переработки старых шин с получением масла, сажи, проволоки и газов. ТБО не являются подходящим сырьем для пиролиза, в основном из-за меньшей скорости восстановления энергии (Lombardi, Carnevale, & Corti, 2015).

Состав продуктовых газов и их распределение во многом зависят от температуры процесса. Как правило, для получения максимального образования углерода и выхода по массе и энергии 30% и 50% соответственно предпочтительны низкая температура и длительное время выдержки, вызывающие медленный пиролиз.При температурах ниже 600°С выходы углерода, газов и бионефти практически равны из-за средней скорости реакции. Температурный диапазон 500–650°C поддерживается при пиролизе для увеличения производства бионефти до 80% за счет увеличения скорости реакции и уменьшения времени удержания газа (Lombardi et al., 2015). Сохранение биомассы необходимо для полной конверсии биомассы, а необходимое время зависит от размера частиц и температуры процесса. Бионефть, образующаяся при пиролизе, сразу выводится из реактора во избежание вторичного крекинга паров гудрона.Время пребывания газовой фазы является ключевым фактором, определяющим количество произведенной бионефти (Gong, Wang, Wang, Fang, & Meng, 2018). Размер, форма и распределение частиц по размерам влияют на поведение биомассы во время пиролиза и свойства продукта. Уменьшение размера частиц (<1 мм) приводит к тому, что скорость реакции становится определяющим фактором процесса. Давление процесса будет влиять на время удерживания газа, что повлияет на вторичный крекинг и выход продукта. Низкие скорости нагрева благоприятны для производства полукокса, но не полезны для производства смолы.Следовательно, при производстве бионефти путем вторичного крекинга мгновенного испарения используются более высокие скорости нагрева (Senneca, Cerciello, Heuer, & Ammendola, 2018).

Процесс пиролиза помогает производить возобновляемую энергию экологически безопасным способом; однако это коммерчески невыгодно из-за ряда недостатков, которые можно устранить с помощью исследований и разработок. Необходимость катализа в пиролизе увеличивает стоимость процесса, наряду со структурными, физическими и химическими ограничениями катализаторов.Катализатор может дезактивироваться компонентами гетерогенных ТБО. Особенно быстро дезактивируются никелевые и рутениевые катализаторы по сравнению с природными катализаторами. Высокая температура необходима для поддержания активной формы катализатора. Использование конечного продукта пиролиза в качестве вторичного топлива может оказаться непригодным из-за наличия в нем высокого уровня загрязняющих веществ. Кроме того, уголь и пигаз, полученные после пиролиза, могут быть загрязнены токсичными загрязняющими веществами, тяжелыми металлами и нежелательными газами, такими как HCL, H 2 S, SO 2 и NH 3 соответственно (Ali et al., 2020). Усовершенствованные установки пиролиза используются с устройствами контроля загрязнения для количественного определения и улучшения качества образующихся газов, жидкостей и полукокса. Хорошо разделенные отходы, не содержащие металлов и стекла, являются хорошим субстратом, позволяющим избежать нежелательных результатов пиролиза. Хотя гомогенные отходы желательны для пиролиза, разделение гетерогенных отходов на их гомогенные компоненты делает процесс пиролиза дорогостоящим. Таким образом, усовершенствования в реакторе пиролиза необходимы для использования разнородных отходов в качестве сырья для пиролиза, а также для увеличения выхода продукта.Кроме того, понимание кинетики процесса требуется для выбора подходящего метода пиролиза для определенного типа сырья и для выбора правильных значений рабочих параметров (De Greef et al., 2013). Глубокое понимание работы катализаторов, таких как алюмосиликат, цеолит и ZnO, необходимо для увеличения производства бионефти. Следует усовершенствовать конструкцию реактора, чтобы исключить O 2 из паров пиролизного масла. Разработка и совершенствование конструкции пиролизного реактора, следовательно, приведет к увеличению масштабов пиролизной обработки больших объемов биоотходов (Chand Malav et al., 2020).

Процесс пиролиза биомассы | БиоЭнерджи Консалт

Пиролиз биомассы – это термическое разложение биомассы, происходящее в отсутствие кислорода. Это фундаментальная химическая реакция, которая предшествует как процессам горения, так и процессам газификации и происходит естественным образом в первые две секунды. Продукты пиролиза биомассы включают биоуголь, бионефть и газы, включая метан, водород, монооксид углерода и диоксид углерода.

В зависимости от тепловой среды и конечной температуры пиролиз будет давать в основном биоуголь при низких температурах, менее 450 0 C, когда скорость нагрева достаточно низкая, и в основном газы при высоких температурах, более 800 0 C , с быстрыми темпами нагрева.При промежуточной температуре и относительно высоких скоростях нагрева основным продуктом является бионефть.

Пиролиз можно проводить в относительно небольших масштабах и в удаленных местах, что повышает плотность энергии ресурса биомассы и снижает затраты на транспортировку и обработку. Пиролиз предлагает гибкий и привлекательный способ преобразования твердой биомассы в легко хранимую и транспортируемую жидкость, которую можно успешно использовать для производства тепла, электроэнергии и химикатов.

В процессах пиролиза можно использовать широкий спектр сырья из биомассы.Процесс пиролиза сильно зависит от влажности сырья, которая должна составлять около 10%. При более высоком содержании влаги образуются высокие уровни воды, а при более низких уровнях существует риск того, что в процессе вместо масла образуется только пыль. Потоки отходов с высоким содержанием влаги, такие как шлам и отходы мясопереработки, требуют сушки перед пиролизом.

Эффективность и характер процесса пиролиза зависят от размера частиц исходного сырья.Большинство технологий пиролиза могут обрабатывать только мелкие частицы размером не более 2 мм, учитывая необходимость быстрой передачи тепла через частицы. Потребность в мелком размере частиц означает, что исходное сырье должно быть измельчено до того, как оно будет использовано для пиролиза.

Процессы пиролиза можно разделить на медленный пиролиз и быстрый пиролиз. Быстрый пиролиз в настоящее время является наиболее широко используемой системой пиролиза. Медленный пиролиз занимает несколько часов, и в результате получается биоуголь в качестве основного продукта.С другой стороны, быстрый пиролиз дает 60% биомасла, а полный пиролиз занимает несколько секунд. Кроме того, он дает 20% биоугля и 20% синтез-газа.

Био-масло

Бионефть представляет собой темно-коричневую жидкость, по составу аналогичную биомассе. Он имеет гораздо более высокую плотность, чем древесные материалы, что снижает затраты на хранение и транспортировку. Био-масло не подходит для прямого использования в стандартных двигателях внутреннего сгорания. В качестве альтернативы нефть можно превратить либо в специальное моторное топливо, либо с помощью процессов газификации в синтез-газ, а затем в биодизель.Бионефть особенно привлекательна для совместного сжигания, потому что с ней легче обращаться и сжигать, чем с твердым топливом, и ее дешевле транспортировать и хранить.

Бионефть может иметь большие преимущества по сравнению с твердой биомассой и гейфикацией благодаря простоте обращения, хранения и сжигания на существующей электростанции, когда нет необходимости в специальных процедурах запуска. Кроме того, бионефть также является жизненно важным источником широкого спектра органических соединений и специальных химикатов.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

О Салмане Зафаре

Салман Зафар является генеральным директором BioEnergy Consult, а также международным консультантом, советником и тренером, обладающим опытом в области управления отходами, получения энергии из биомассы, преобразования отходов в энергию, защиты окружающей среды и сохранения ресурсов. Его географические области включают Азию, Африку и Ближний Восток. Салман успешно реализовал широкий спектр проектов в области биогазовых технологий, энергии биомассы, преобразования отходов в энергию, переработки и управления отходами.Салман участвовал во многих национальных и международных конференциях по всему миру. Он является плодовитым экологическим журналистом и является автором более 300 статей в известных журналах, журналах и на веб-сайтах. Кроме того, он активно занимается распространением информации о возобновляемых источниках энергии, утилизации отходов и экологической устойчивости через свои блоги и порталы. С Салманом можно связаться по электронной почте [email protected] или [email protected]

Процессы пиролиза | Ли Энтерпрайзис Консалтинг, Инк.

В процессах пиролиза используется широкий спектр материалов, и эксперты считают, что эта технология будет развиваться и развиваться. Пиролиз, который использует высокую температуру для преобразования одного продукта в другой, использует малоценные материалы, такие как сельскохозяйственные отходы, побочные продукты лесного хозяйства и сожженные деревья, для производства биотоплива, синтез-газа, угля и древесного спирта. Производство электроэнергии является основным применением, но все большее значение приобретает использование в сельском хозяйстве и химическое производство.

Интерес к процессам пиролиза очевиден из более чем 1000 проектов различного масштаба, о которых сообщалось за последние 15 лет, по словам Лоренца Бауэра, известного эксперта в области пиролиза и одного из 100 экспертов, связанных с Lee Enterprises Consulting. . Хотя некоторые из этих проектов больше не действуют, многие все еще работают. «Интерес к новым установкам и технологиям сохраняется», — говорит Бауэр, и многие компании, муниципалитеты и организации изучают возможность использования пиролиза для преобразования постоянно растущего числа продуктов в полезное топливо и материалы.Вопрос о том, как сделать технологии и проекты пиролиза прибыльными и устойчивыми, остается открытым. Есть много переменных. Затраты на производство зависят от наличия на месте продуктов для прохождения процесса и их стоимости. Это, по словам Бауэра, может сделать небольшие мобильные устройства особенно привлекательными. Но при правильных условиях пиролиз биомассы может повысить экономику сельских районов. Кроме того, ужесточение ограничений на политику захоронения отходов в городских районах может склонить чашу весов в пользу пиролиза биомассы.Тем не менее, наибольший интерес к этой технологии вызывает сокращение использования ископаемого топлива, говорит Бауэр.

Крупные консалтинговые фирмы по возобновляемым источникам энергии и биохимии, такие как Lee Enterprises Consulting, обычно предлагают широкий спектр услуг в области биотоплива, биохимии, биотехнологий, биоматериалов, коммерциализации синтетической биологии, сырья и конопли/каннабиса. Эти компании должны иметь деловые и финансовые услуги, такие как комплексная проверка, доступность сырья, гранты и кредиты, а также исследование биорынка.Компания также предлагает сопутствующие технические и инженерные услуги, такие как технико-экономический анализ, экологическая оценка, технико-экономическое обоснование, анализ рисков и привлечение свидетелей-экспертов. У них также могут быть стратегические партнерские отношения, чтобы помочь клиентам в страховании, юриспруденции, бухгалтерском учете, производстве оборудования, закупке сырья.   

Компания Lee Enterprises Consulting, в которой работает более 150 экспертов по всему миру, имеет экспертов во многих конкретных областях, связанных с чистыми и возобновляемыми источниками энергии, включая анаэробное сбраживание, ферментацию, биомассу, технологии переработки таких вещей, как шины и железнодорожные шпалы, органический синтез, присадки к топливу, газообразный этанол, биодизельное топливо, включая биотопливо из водорослей, твердое и промышленное брожение, гранты на зеленую энергию, сельскохозяйственные биотехнологии, сельскохозяйственные отходы, спиртовое топливо, альтернативные белки и продукты, не содержащие животных, устойчивые продукты питания, ферментация напитков, биокатализ, преобразование биодизеля, производство биогаза, энергия биомассы, углеродоемкость, утилизация СО2, комбинированное производство тепла и электроэнергии, технология Фишера-Тропша, пищевые отходы, гидротермальная карбонизация, промышленные ферменты, управление свалками, микробная ферментация, органический синтез, пиролиз пластика, переработка пластика, пластиковые отходы, пиролизное масло, конструкция реактора, возобновляемые источники энергии идентификационный номер, стандарт возобновляемого топлива (rfs2), твердое восстановленное топлива, торрефикация и торрефицированная биомасса, отходы в энергию и отходы в водород.Это многопрофильная группа консультантов по зеленой энергетике, которая является виртуальным «универсальным магазином» для любых потребностей клиентов и занимается проектами всех типов и размеров.

Посмотрите на наших специалистов и услуги, которые мы предоставляем. Большинство наших экспертов также могут консультировать и выступать в качестве свидетелей-экспертов в судебных спорах по вопросам биоэкономики. Для более крупных проектов мы специализируемся на объединении междисциплинарных команд с полным спектром услуг с одним контактным лицом. Видео о LEC смотрите здесь. Позвоните нам по телефону 1+ (501) 833-8511 или напишите нам по электронной почте для получения дополнительной информации.См. также: Конструкция пиролизного реактора и Технология пиролиза и обработка шин,

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

типов процессов пиролиза: сохранение возобновляемых ресурсов

С постоянно растущими потребностями в энергии с ростом населения и урбанизацией. Обычные энергетические ресурсы, такие как уголь, нефть, природный газ и т. д., находятся на грани исчезновения. Как вы можете видеть в пропорциональном использовании всех видов энергии. Но в основном мы используем обычные источники энергии, которые невозможно восполнить. Это привлекает внимание исследователей. Отсюда начинаются поиски возобновляемых источников энергии.Затем мы выбираем возобновляемые источники энергии для наших потребностей в энергии, такие как ветер, вода, солнечная энергия, биомасса и т. д. 

Источник: Researchgate Мировое потребление энергии

Биомасса считается одним из наиболее подходящих и экологически чистых вариантов возобновляемых источников энергии. С помощью многих термохимических процессов, таких как сжигание, газификация, сжижение, гидрирование и пиролиз, начинается преобразование биомассы в различные конечные продукты, дающие энергию. Пиролиз и типы процесса пиролиза — это способ преобразования части наших отходов в энергию. Если вам интересно, вы также можете ознакомиться с нашим блогом Waste V/s Byproduct.

Пиролиз все еще находится в стадии разработки. Но из-за его способности преобразовывать биомассу непосредственно в твердые, жидкие и газообразные конечные продукты ему уделяется особое внимание. В этом блоге я буду информировать вас о типах процессов пиролиза. Но перед этим я также расскажу вам о пиролизе. Итак, пристегнитесь и приступим.

Что означает пиролиз?

Пиролиз – это процесс термического разложения при высокой температуре в инертной атмосфере.Это считается первым шагом в газификации или сжигании. Он отличается от горения и гидролиза тем, что не требует добавления реагентов, таких как кислород, вода.

Пиролиз органических материалов образует летучие продукты и оставляет уголь. Уголь представляет собой твердый, богатый углеродом остаток. В ходе этого процесса биомасса превращается в твердое вещество (уголь), конденсирующуюся жидкость (деготь) и неконденсирующиеся газы. Этот метод обеспечивает эффективное использование, что имеет особое значение для сельскохозяйственных стран с широко доступными побочными продуктами биомассы.

Как проводится пиролиз

Пиролиз древесины

Пиролиз обычно представляет собой нагрев вещества выше точки его разложения в отсутствие кислорода. Это приводит к разрыву химических связей и образованию небольших молекул. Но он может объединяться и образовывать остатки большей молекулярной массы. Температура пиролиза колеблется от средних (300–800°С) до высоких температур (800–1300°С). При разложении биомассы при постепенном повышении температуры происходит ряд реакций.

До 100 градусов вода , воск, жир, сахар, чувствительные к нагреванию вещества, такие как белки и витамины, разлагаются.При температуре от 100 до 500 градусов разлагаются обычные органические соединения, такие как лигнин, целлюлоза, большинство сахаров. Образуется нелетучий богатый углеродом остаток черно-коричневого цвета. При 200-400 градусах при участии кислорода начинается экзотермическая реакция с оставшимся азотом, серой, хлором. Мышьяк и др. улетучиваются в оксиды. Листья горения, порошкообразный твердый остаток окисленных неорганических материалов. Теперь, когда вы знаете процесс пиролиза, вы должны подумать о том, где он используется. Следующий заголовок ответит на ваши вопросы.

Где используется пиролиз

Был использован пиролиз

Пиролиз используется во многих процессах. Позвольте мне перечислить некоторые:

  • Древесный уголь, полукокс, кокс, углерод

В ходе этого процесса производятся многие виды углерода, которые используются в качестве топлива, конструкционных материалов, реагентов и т. д. Древесный уголь и кокс являются менее дымным топливом. Активированный уголь используется в качестве абсорбента химических веществ. Биоуголь – это остаток полного пиролиза. Biochar используется для сохранения качества почвы и повышения плодородия и качества почвы.

Углеродные волокна представляют собой очень прочные углеродные нити, из которых получаются прочные нити и ткани. Томас Эдисон использовал пиролизную углеродную нить из бамбуковых осколков, чтобы сделать лампочку. Пиролизное углеродное покрытие имеет множество применений, таких как искусственные сердечные клапаны.

  • Биотопливо (жидкое и газообразное)

Пиролиз является основным методом производства топлива из биомассы. Некоторыми примерами являются синтетическое дизельное топливо, синтез-газ, бионефть и некоторые низкокачественные масла.

  • Пиролиз метана для получения водорода

Пиролиз — это экологически чистый промышленный процесс производства водорода из метана. Это процесс с высокой производительностью и низкой стоимостью.

Этилен получают пиролизом. Полученный этилен используется для производства многих других полимеров, таких как ПВХ, этиленгликоль (антифриз), полистирол и полиэтилен.

Полупроводники многих летучих металлоорганических соединений получают путем пиролиза.Некоторыми примерами полупроводников являются силан, арсенид галлия, триметилгаллий и арсенид.

Пиролиз для управления отходами

Пластиковые отходы и бытовые отходы обрабатываются методом пиролиза. Сокращение отходов является основным преимуществом.

Термическая очистка – это процесс пиролиза для удаления органических веществ из деталей, узлов и изделий. Ванны с расплавленной солью, системы с псевдоожиженным слоем, печи для выжигания, вакуумные печи — это несколько видов термической очистки.

Есть еще много примеров пиролиза.Давайте узнаем о типе процессов пиролиза.

Типы процессов пиролиза

Типы процессов пиролиза

В зависимости от процесса, параметров и условий существует несколько типов процессов пиролиза. Соответствующие реакторы выбирают для различных процессов пиролиза в зависимости от их процесса.

1. Быстрый пиролиз

1.(a) Что такое быстрый пиролиз?

Термин «быстрый пиролиз» относится к постепенному быстрому нагреву биомассы в диапазоне температур 800–1300 °C.Скорость нагрева колеблется от 10 до 200 ° C при коротком сроке службы от 1 до 10 секунд. Быстрый пиролиз проводится для жидких продуктов, так как он дает больше жидкости. Ассортимент продукции составляет 60–75 % жидких продуктов биотоплива, 15–20 % твердых биоуглей и 10–20 % неконденсируемых газообразных продуктов

.
1.(b) Реакторы для быстрого пиролиза

В зависимости от желаемого продукта, условий и биомассы используются различные реакторы. Некоторые из самых популярных реакторов для быстрого пиролиза:

  • Проточный реактор с увлечением, 
  • Реактор с проволочной сеткой,
  • Реактор вакуумной печи,
  • Вихревой реактор,
  • Вращающийся реактор,
  • Реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем и т.д.

Можно использовать и другие реакторы, но в зависимости от условий. Оже-реакторы используются как для быстрого, так и для медленного пиролиза.

1.(c) Быстрый пиролиз используется для

Быстрый пиролиз используется во многих областях. Ниже приведены некоторые примеры быстрого пиролиза.

  • Быстрый пиролиз биомассы

Самым современным возобновляемым источником энергии является биомасса. Биомасса легкодоступна. Он может превращаться в ряд продуктов, дающих энергию.Это безопасная альтернатива для сохранения традиционных источников энергии.

Типы процессов пиролиза: Быстрый пиролиз биомассы

Быстрый пиролиз древесины в настоящее время достаточно популярен для производства кокса. Поскольку кокс считается одним из чистых видов топлива.

Биомасса растений содержит такие биополимеры, как целлюлоза, ксилан и лигнин. При быстром пиролизе лигнина образуется бионефть, содержащая метоксифенолы, фенольные альдегиды/кетоны, низкомолекулярные фенолы и легкие оксигенаты. Это био-масло является хорошим топливом.

  • Быстрый пиролиз пластиковых отходов

Пиролиз пластмасс используется для их преобразования в энергию и бионефть. Пиролиз пластиковых отходов проводят при температуре 300–900°С. Который производит жидкое масло.

  • Быстрый пиролиз биомасел

Бионефть – жидкий продукт быстрого пиролиза биомассы. Используется для химических производств. Это высококачественное углеводородное топливо, проверенное для использования в двигателях, турбинах и котлах. Если вы хотите узнать больше об отходах пищевых продуктов, загляните в наш блог Биотопливо из пищевых отходов.

2. Медленный пиролиз

2. (a) Что такое медленный пиролиз?

Это традиционный тип пиролиза. Это связано с длительным временем пребывания и медленной скоростью нагрева. При медленном пиролизе биомасса пиролизуется при температуре около 400–500 °C со скоростью нагрева 0,1–1 °C/с. Приблизительное время медленного пиролиза составляет от 5 до 30 минут.

Медленный пиролиз приводит к получению твердого углеродистого полукокса. Жидкие и газообразные продукты образуются, но в небольших количествах.

2.(b) Реакторы для медленного пиролиза

Правила и условия применяются в зависимости от различных факторов для использования подходящих реакторов. Некоторые широко известные реакторы для медленного пиролиза:

  • Винт/шнек,
  • Барабан,
  • Вращающиеся печи,
  • Реторта Хайнца,
  • Трубчатый реактор
  • Реактор с неподвижным слоем

Оже-реакторы используются как для быстрого, так и для медленного пиролиза.

2.(c) Для используется медленный пиролиз

Медленный пиролиз используется во многих областях для производства твердого биотоплива.Я упоминаю некоторые из примеров ниже: —

  • Медленный пиролиз биомассы
  • Медленный пиролиз древесины
  • Медленный пиролиз биоугля
  • Медленный пиролиз целлюлозы

Медленный пиролиз биомассы в основном нацелен на биоуголь (до ∼60 мас.%), а также 25-30 мас.% бионефти и остальное в виде газа. Медленный пиролиз приводит к хорошему производству древесного угля. При контролируемой температуре и соотношении азота результаты могут быть изменены. С повышением температуры соответственно образуются твердое, жидкое, газообразное топливо и масла.

Типы процессов пиролиза: Медленный пиролиз древесины

Разница между быстрым и медленным пиролизом

Качества 

Быстрый пиролиз

Медленный пиролиз

Время пребывания

Короткий от нескольких секунд до минуты

Длинные до нескольких минут до часов

Скорость нагрева

Высокий

Низкий

Скорость разложения

Быстрое разложение

Медленное разложение

Размер частиц

Мелкие частицы

Относительно крупные частицы

Температура

Высшее

Нижний

Продукт

Жидкость

Твердый

Типовые реакторы

Вращающаяся печь в кипящем слое

Реакторы с неподвижным слоем

3.Флэш-пиролиз

3.(a) Что такое мгновенный пиролиз?

Называется очень быстрый пиролиз. Время его реакции составляет несколько секунд. Это связано с очень высокой температурой и очень высокой скоростью нагрева, т. е. > 1000 °C/с. Это дает очень высокий выход бионефти с очень низким содержанием воды. Эта эффективность преобразования био-масла составляет приблизительно 70%.

3.(b) Реакторы для мгновенного пиролиза

Из-за резкого повышения температуры изготавливаются специальные реакторы. Время пребывания биомассы в этих реакторах меньше.Наиболее часто используемые реакторы для флэш-пиролиза:

  • Проточный реактор с увлечением и
  • Реактор с псевдоожиженным слоем

Некоторые новые специализированные реакторы также доступны на рынках.

3.(c) Флэш-пиролиз используется для

Обычно мгновенный пиролиз дает 60% биоугля и 40% бионефти и синтез-газа. Бионефть является предпочтительным продуктом этого процесса. Био-масла извлекаются несколькими способами, некоторые примеры:

  • Флэш-пиролиз древесины
  • Флэш-пиролиз пластика
  • Флэш-пиролиз биомассы
  • Флэш-пиролиз целлюлозы

При использовании целлюлозной биомассы, древесины выход органического масла достигает 65–70%.Полученная жидкость кислая, стабильная и легко выливается. Так как себестоимость его изготовления из древесины конкурентоспособна, но является общепринятой или актуальной в настоящее время.

 3.(d) Типы флэш-пиролиза Типы флэш-пиролиза

Флэш-пиролиз бывает следующих типов:

  • Мгновенный гидропиролиз: Этот тип пиролиза осуществляется в атмосфере водорода. 20 МПа – это давление, при котором она осуществляется.
  • Быстрый термический процесс: Это особый процесс теплопередачи.Он имеет очень короткое время термостойкости, то есть от 30 мс до 1,5 с. Процедура проводится при температуре 400-9500°С. Происходит быстрая деполимеризация и крекинг сырья. Быстрый нагрев предотвращает дополнительные реакции. Это придает продукту вязкость, сравнимую с дизельным топливом.
  • Мгновенный пиролиз на солнечной энергии: Мгновенный пиролиз также можно проводить с помощью концентрированного солнечного излучения. Солнечные башни, тарельчатые соединители, солнечные печи и другие устройства используются для концентрации солнечного излучения.
  • Вакуумный флэш-пиролиз: этот тип флэш-пиролиза выполняется в вакууме. Благодаря вакууму подавляется вторичная реакция разложения. Это приводит к высокому выходу жидкости и низкому выходу газа.

Благодаря вакууму из горячей реакции удаляются конденсирующиеся продукты. Это предотвращает дальнейшие реакции растрескивания и реконденсации.

Типы процессов пиролиза Каталитический пиролиз биомассы

4. Каталитический пиролиз биомассы

4.(а) Что такое каталитический пиролиз?

Из литературы следует, что жидкость, полученная в результате различных процессов пиролиза, не может быть использована непосредственно в качестве биотоплива. Из-за высокого содержания кислорода и воды он нуждается в модернизации. Каталитический пиролиз биомассы проводится для улучшения качества бионефти.

Эта процедура включает использование катализаторов для улучшения качества биомасла. Таким образом, его можно использовать в качестве транспортного масла или изменить его качество в соответствии с рядом требований. Для этого масла не требуются методы предварительной очистки, такие как конденсация и повторное испарение.

4.(b) Используемый катализатор

В этом процессе используются различные катализаторы. Использование катализатора зависит от используемого продукта, процедуры и биомассы. В качестве катализаторов используются в основном цеолиты и основные материалы.

Заключение

Необходимо найти способы превратить биомассу в полезные источники энергии. Мы должны думать особенно о жидком топливе, потому что дизельное топливо и нефть находятся на грани исчезновения. Термохимические процессы являются одной из лучших альтернатив.Так как они экологичны и подходят для достижения желаемых требований. Пиролизу уделяется большое внимание, поскольку он позволяет получить продукт самого высокого качества.

Литература и мой блог показывают, что медленный пиролиз дает обугленные материалы хорошего качества. Быстрый и мгновенный выход жидкого масла для использования в качестве топлива. Каталитический пиролиз биомассы является вариантом для улучшения качества продуктов. Его также можно применять к газообразным продуктам для улучшения их количества и качества. Исследователи также отмечают, что это хорошая альтернатива энергии из отходов.Энергия из биомассы может быть очень выгодной для развивающихся стран, таких как Индия.

Ставьте лайки и комментируйте, пожалуйста, я люблю, когда вы отвечаете. Для получения дополнительной информации о блоге подпишитесь на нас и посетите наш сайт хотя бы один раз. Потому что это имеет для нас большое значение. Спасибо.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.