Теоретические основы процесса воздушного охлаждения нефтяных дистиллятных фракций Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ВОЗДУШНОГО

ОХЛАЖДЕНИЯ НЕФТЯНЫХ ДИСТИЛЛЯТНЫХ ФРАКЦИЙ

1 2 Худайберганов Э.О. , Базаров Г.Р.

'Худайберганов Элмурод Отамурод угли - магистр;

2Базаров Гайрат Рашидович - заведующий кафедрой, кафедра технологии нефтехимической промышленности, факультет химической технологии, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан

Аннотация: в статье рассматриваются теоретические основы процесса воздушного охлаждения нефтяных дистиллятных фракций. Перенос энергии в форме теплоты, происходящий между телами, имеющими различную температуру, называется теплообменом. Теплота переносится из области с большей температурой в область с меньшей температурой. Движущей силой любого процесса теплообмена является разность температур более и менее нагретой среды. Теплообмен между средами и телами представляет собой обмен энергией между молекулами, атомами и свободными электронами. Среды - жидкие и газообразные, участвующие в теплообмене, называются теплоносителями. Ключевые слова: конвекция, тепловое излучение, теплопроводность, тепловой поток, теплообмен, диффузия.

Тепловые процессы (нагревания, охлаждения, конденсации паров, выпаривания) имеют большое значение для проведения многих массообменных и химических процессов.

Различают три принципиально различных элементарных способа распространения теплоты: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение.

Теплопроводность представляет собой процесс переноса теплоты вследствие беспорядочного (теплового) движения микрочастиц, непосредственно соприкасающихся друг с другом. Это движение молекул газа или жидкости, колебание атомов или диффузия свободных электронов. В чистом виде теплопроводность существует только в твердых телах. В газообразных и жидких средах теплопроводность сопровождается конвекцией [1].

Конвекция - процесс переноса теплоты вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газа или жидкости. В зависимости от причины, вызывающей это перемещение, различают свободную и вынужденную конвекцию. Свободная конвекция предполагает перемещение жидкости или газа, вызванное разностью плотностей в различных точках пространства вследствие различия температур. При вынужденной конвекции перемещение потоков жидкости или газа происходит вследствие затраты механической энергии.

Тепловое излучение - это процесс распространения теплоты посредством электромагнитных волн инфракрасной области спектра, обусловленный тепловым движением атомов или молекул излучающего тела. Если передача теплоты происходит одновременно всеми способами или хотя бы двумя из них, такой процесс называют сложным теплообменом. Примером сложного теплообмена является процесс распространения теплоты в газовых средах одновременно конвекцией и тепловым излучением [2].

Теплопроводность. Процесс теплопроводности представляет собой перенос теплоты вследствие беспорядочного (теплового) движения микрочастиц, непосредственно соприкасающихся друг с другом. Теплопроводность в общем случае сопровождается изменением температур в пространстве и времени Совокупность мгновенных значений температур во всех точках рассматриваемого пространства называется температурным полем. Поверхности, имеющие равные температуры, называют изотермическими поверхностями. Следует различать стационарное и нестационарное температурное поле.

При стационарном поле температура изменяется лишь в пространстве и не изменяется во времени, поэтому является функцией осей координат:

Ot Л

t=f (x,y,z) или — = 0 (1) от

Нестационарное поле характеризуется изменением температур, как в пространстве, так и во времени. Математической формулировкой нестационарного температурного поля служит выражение:

t = f(x,y,z,T) (2)

Одной из основных характеристик температурного поля является его температурный градиент. Температурный градиент - вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности в сторону увеличения температуры и численно равный частной производной от температуры по этому направлению:

Ot

grad t= — (3)

On

При изучении явления теплопереноса вводятся понятия теплового потока (Q) и плотность теплового потока (q).

Список литературы

1. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа. Учебное пособие для вузов. 2-е изд. М.: Химия, 2001. 568 с.

2. Барулин Е.П., Кувшинова А.С., Кириллов Д.В. и др. Лабораторный практикум по тепловым процессам. Учебное пособие. Иваново: ИГХТУ, 2009. C. 8-10.

КОНСТРУКЦИИ ПЕЧЕЙ, ПРОВОДЯЩИХ ПИРОЛИЗ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ Гуломов Ш.Н.1, Базаров Г.Р.2

'Гуломов Шохнур Норкул угли - магистр;

2Базаров Гайрат Рашидович - заведующий кафедрой, кафедра технологии нефтехимической промышленности, факультет химической технологии, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан

Аннотация: в статье изучаются конструкции печей, проводящих пиролиз углеводородного сырья. Для повышения селективности процесса и выхода продуктов при пиролизе, время пребывания сырья в реакционной зоне необходимо сокращать, а температуру повышать. По такому пути и развивалось изменение этих параметров в промышленных печах пиролиза. На данный момент время контакта на современной печи, составляет порядка 0,2 сек., а температура пиролиза достигает 870—900°С. При этом, встает вопрос — как так быстро нагреть (0,2 сек.) паросырьевой поток от 600°С до температуры пиролиза.

Ключевые слова: пиролиз, змеевик, температура, время контакта, печь, секция.

В промышленности распространение получили трубчатые реакторы пиролиза. Печи пиролиза состоят из двух отсеков — радиантной и конвекционной. Именно в радиантной секции находятся трубчатые реакторы пиролиза (пирозмеевики), обогреваемые теплом сгорания топливного газа на горелках этой секции. Следует отметить, что обогреваются пирозмеевики не пламенем горелок, а радиацией (в смысле просто излучения, а не гамма-излучения) тепла от внутренней кладки радиантной секции печи, по которому «размазывается» пламя горелок. В конвекционной части печи происходит