پیرولیز چیست؟ تعریف، مفهوم فرآیند

پیرولیز چیست؟ این برای صنایع شیمیایی مدرن چیست؟ ما با هم این مسئله را درک خواهیم کرد.

درباره pyrolysis از هیدروکربن ها

پس چه فشردگی چیست؟ تعریف این فرایند شامل تجزیه حرارتی یک ترکیب ارگانیک بدون حضور اکسیژن است. تجزیه چنین محصولات نفتی، زغال سنگ، چوب. پس از اتمام فرایند، گاز سنتز تشکیل شده است، و نیز دیگر محصولات نهایی.

ویژگی های فرآیند

واکنش pyrolysis در دمای 800 تا 900 درجه انجام می شود. این فرآیند است که گزینه اصلی برای تشکیل اتیلن است. این هیدروکربن غیر اشباع یک ماده مهم برای تهیه انواع ترکیبات ارگانیک است: بنزن، دیوینیل، پروپیلن.

Pyrolysis از چوب

بحث در مورد آنچه که pyrolysis است، ما توجه داشته باشید که برای اولین بار این تکنولوژی شیمیایی پردازش نفت و گاز توسط A. A. Letnim در سال 1877 ثبت اختراع شد. پیررولیز چوب چیست؟ این واکنش در دمای حدود 500 درجه انجام می شود. این ترکیب با تشکیل چنین اجزای مهمی از تولید شیمیایی به عنوان اسید استیک، زغال چوب، رزین، استون همراه است. با توجه به این که کشور ما یک "انبار" از جنگل ها است، در روسیه کارخانه های بزرگ برای انجام فرآیند پیررولیز چوب وجود دارد.

پیرلوسی زباله

پیرولیز زباله یک پروژه ویژه مرتبط با تخریب زباله های داخلی است. پیچیدگی پیرولیز پلاستیک، لاستیک ها، زباله های زیستی مختلف به دلیل این واقعیت است که انتظار می رود تکنولوژی متفاوت باشد که از پردازش مواد جامد دیگر متفاوت است.

در ترکیب بسیاری از زباله ها گوگرد، کلر، فسفر وجود دارد که پس از اکسیداسیون (تشکیل اکسید) خواص نوسان را به دست می آورند. محصولات پیلوریس به محیط زیست تهدید می کند.

در تعامل با کلر با مواد آلی تشکیل شده پس از اتمام فرآیند تجزیه، انتشار ترکیبات قوی سمی، مانند دیوکسین. برای گرفتن این محصولات از دود خروجی، یک واحد خاص pyrolysis مورد نیاز است. این روش شامل هزینه های قابل توجهی است.

برای کشورهای اروپایی، مشکل بازیافت چرخ لاستیک های قدیمی، قطعات لاستیکی، که عمر عملیاتی آنها را برآورده می کند، از اهمیت اکولوژیکی بسیار بالایی برخوردار است. با توجه به این واقعیت که روغن طبیعی یک نوع غیر قابل تعویض مواد معدنی است، لازم است تا حداکثر منابع ثانویه استفاده شود.

از زباله های خانگی و ساختمانی امکان دریافت مقدار زیادی از مواد مختلف ترکیب آلی و معدنی وجود دارد، به همین دلیل است که توسعه این جهت صنعتی بسیار مهم است.

پلیمرها و لاستیکهای اتومبیل یک ماده خالص عالی هستند. پس از پردازش توسط pyrolysis کم دمای، می توان از کودهای مایع از هیدروکربن های اشباع (روغن مصنوعی)، گاز قابل احتراق، باقی مانده کربن و نیز سیم فلزی بدست آمد. هنگام سوزاندن یک تن از لاستیک های لاستیک، حدود 270 کیلوگرم دود در جو و همچنین حدود 450 کیلوگرم مواد گازی سمی آزاد می شود.

گاز سنتز

این ترکیبی از هیدروژن و منوکسید کربن است (2). در حجم های صنعتی، از طریق تبدیل بخار متان، گازسیون زغال سنگ، اکسیداسیون متان، پردازش زباله های آلی تولید می شود. با توجه به تکنولوژی مورد استفاده برای تولید گاز سنتز، نسبت مونوکسید کربن و هیدروژن در آن می تواند 1: 1 تا 1: 3 متفاوت باشد.

در میان زمینه های اصلی استفاده از این مواد خام، تولید متانول، و همچنین سنتز فیشر تروپش، جای خاصی را به خود اختصاص می دهد. این یک واکنش شیمیایی است که وقتی یک کاتالیزور وجود دارد، درک می شود. این شامل تبدیل منوکسید کربن و هیدروژن به انواع هیدروکربنهای مایع است. به طور کلی، کبالت و آهن به عنوان کاتالیزور (شتاب دهنده) برای این تعامل انتخاب شده اند.

خصوصیات این فرآیند در امکان تولید مواد مصنوعی برای کاربرد در قالب روغن روغن یا سوخت روانکاری.

ویژگی دریافت

شیمی واکنش چیست؟ بیایید پیدا کنیم که چه چیزی است. تعریف pyrolysis در بالا مورد بحث قرار گرفت، در حال حاضر اجازه دهید ما در مورد ویژگی های فرآیند شیمیایی ساکن باشیم . روش فیشر تروپش تعامل متان با اکسیژن را نشان می دهد. محصولات تعامل منوکسید کربن و هیدروژن است. واکنش هیدروکربن های تعدادی از آلکان ها و بخار آب را تولید می کند. این محصول هیدروکربنی است که پس از تصفیه، برای تولید روغن مصنوعی استفاده می شود.

اهمیت

مونوکسید کربن و هیدروژن گاز در طول اکسیداسیون جزئی سوخت چوب و ذغال سنگ شکل می گیرند. اهمیت این فرایند تشکیل هیدروژن یا هیدروکربنهای مایع از مواد خام جامد (زباله هیدروکربن یا زغال سنگ) است.

در تولید ایزوتوپیزه کننده زباله های جامد، گاز سنتز در حال حاضر در صنایع شیمیایی تولید می شود. بعضی از مقدار آن نیز در قالب سوخت خودرو مورد استفاده قرار می گیرد، و نه به دلیل پردازش بعدی توسط واکنش فیشر تروپش. اگر استفاده از سوخت مایع شبیه به پارافین و روانکاری ضروری باشد، تکنولوژی شیمیایی ساده استفاده می شود.

اگر مقدار حجم هیدروژن تولید شده لازم است، با تغییر حجم بخار آب، تعادل شیمیایی در این معادله تغییر می یابد. در این مورد، پس از اتمام تعامل، هیدروژن و دی اکسید کربن تشکیل می شوند.

بهبود تکنولوژی

پس از کشف، توسط دانشمندان آلمانی هانس تپسچ و فرانتس فیشر در سال 1920 ساخته شد، این تکنولوژی به طور مرتب مدرن و بهبود یافته بود. به تدریج، مقدار سوخت های مصنوعی ایجاد شده توسط pyrolysis به 124 هزار بشکه در روز در آلمان رسید. این شاخص در سال 1944 وجود داشت.

مدرنیته

امروزه دو شرکت بزرگ وجود دارند که از تکنولوژی فیشر-تروپچ استفاده می کنند. اکثر سوخت دیزل آفریقای جنوبی توسط پیرولیز تولید می شود و پس از آن اکسیداسیون محصولات تشکیل می شود.

توجه ویژه به این تکنولوژی شیمیایی پس از دانشمندان آغاز شد و به دنبال راه هایی برای به دست آوردن مواد کم سولفور دیزل، قادر به ایجاد حداقل آسیب به محیط زیست بود. برای مثال، شرکت های آمریکایی در حال حاضر برای تولید هیدروکربن های مایع با کیفیت بالا از کک و زغال سنگ استفاده می کنند.

با وجود این واقعیت که فرایند پیررولیز یک فناوری اثبات شده است که می تواند در مقیاس وسیع مورد استفاده قرار گیرد، با هزینه های نسبتا بالای مواد برای تعمیر و بهره برداری کارخانه همراه است. برای بسیاری از تولید کنندگان، این بازدارنده است، زیرا گرایش به کاهش قیمت نفت در جهان وجود دارد.

نتیجه گیری

ذخایر زغال سنگ جهان به اندازه کافی بزرگ است. آنها می توانند به شکل یک منبع سوخت در ارتباط با تخمیر قابل توجه نفت استفاده شوند. تحلیلگران درگیر در صنعت نفت و گاز متقاعد شده اند که از طریق پیرولیز می توان تولید هیدروکربن های با کیفیت بالا را تولید کرد. آنها خاطرنشان می کنند که سوخت تولید نه تنها عملکرد زیست محیطی بالاتری نسبت به سوخت های نفتی دارد، بلکه برای مصرف کنندگان بیش از حد قیمت مناسب است. در مورد ترکیبی از سنتز فیشر-تروپش و گازسیون زیست توده، می توان در مورد روش امیدوار کننده برای ساخت یک نسخه تجدید پذیر سوخت خودرو صحبت کرد.

مواد خام مصنوعی که به وسیله پیرولیز زغال سنگ به دست می آید، تنها با قیمت نفتی بیش از 40 دلار در هر بشکه رقابتی هستند. برای تولید چنین مخلوطی از هیدروکربن ها، هشتاد هزار بشکه سوخت مصنوعی برای سرمایه گذاری در محدوده 7 تا 9 میلیارد دلار مورد نیاز است. فن آوری های مرتبط با فرایند پیررولیز توسط اکولوژیست ها به عنوان یکی از امن ترین برای محیط زیست شناخته شده است. به همین دلیل است که در سال های اخیر بسیاری از کشورهای توسعه یافته توجه زیادی به توسعه روش های جدید تولید سوخت های هیدروکربن دارند که به آنها اجازه می دهند از مواد اولیه نفتی سنتی دور شوند. با توجه به نوآوری ها و بهبود زنجیره فن آوری، فرآیند پیررولیز برای به دست آوردن هیدروکربن های مایع با کیفیت بسیار ارزان تر و مقرون به صرفه تر شده است. محصولات آموزشی استفاده می شود نه تنها به عنوان سوخت، بلکه برای ایجاد انواع مواد آلی.