Тройная взаимная система вытеснения tigacl4+3ti = 4TiCl+Ga Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

УДК 665.753.1:665.7.038.5

ЗАМЕДЛЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ХРАНЕНИИ ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ

© В.И. Вшдорович, С.А. Нагорнов*, С.В. Рочанпона*

Тамбов. Тамбовский гос\'дарственный университет им. Г. Г. Державина.

• Тамбов.ВИІІТиИ

Возрастающий спрос на нефтепродукты приводит к производству топлив из тяжелой, высоковязкой нефти с повышенным содержанием серы и других примесей, вовлечению в состав товарных топлив продуктов вторичной переработки нефти. Топлива с такими компонентами характеризуются низкой стабильностью, показатели качества их при хранении заметно снижаются. Это обусловливает поиск •эффективных стабилизирующих присадок, т.к. традиционно применяемые антиокислители в таких топливах малоэффективны. Скорость окисления увеличивается из-за каталитического действия металлических поверхностей резервуаров и трубопроводов, продуктов коррозии, покрывающих эти поверхности.

Увеличить химическую стабильность светлых нефтепродуктов можно введением присадок-деактиваторов металлов, связываюццсх ионы металлов в прочш>1е комплексы, не способные катализировать реакцию окисления.

Нами синтезирован ряд о,о'-дигидроксиазосоеди-нений и впервые изучена возможность применения их в качестве деактиваторов металлов.

Стабилизирующую эффективность присадок определяли специальным квалификационным методом, имитирующим длительное хранение топлива, по изменению в ходе эксперимента ряда показателей качества: содержание фактических смол, кислотность, оптическая плотность, количество образ\хчцегося осадка.

В результате проведенных испытаний показано, что соединения этого класса в концентрации 10 мг/л повышают химическою и физическою стабильность дизельных топлив Абсолютные значения измеряемых показателей ( кроме оптической плотности) в образцах топлива с присадками значительно ниже, чем в контрольном образце Увеличение концентрации присадки в два раза способствует уменьшению кислотності* топлива. но не оказываег значительного влияния на изменение количества осадка и фактических смол.

Наибольший эффект проявляют присадки, в которых молекула лиазосостааляющей содержит агом хлора, а в качестве азосостав.лякмцей выступает 1.3-дишд-роксибензол.

Различие в стабилизирующем действии между про-тонированной и неиротонированной формами присадок невелико, оно замешо сказывается только на изменении кислотности топлива.

Соединения, молекулы которых содержат атом хлора, проявляют диспергирующие свойства, в 3...7 раз снижая количество осадка, образующегося при окислении.

По механизму действия изучаемые соединения можно отнести к классу деактиваторов металлов. Они образухтг прочные внутрикомплексные соли хелатного строеївія, в которых атомі,і кислорода присадки связываются с металлом ионной связью, а атомы азота - ко-ординационной. Атом металла надежно экранирован и не способен оказывать каталитическое действие на окислительные процессы в топливе.

УДК 541.459.77.492

ТРОЙНАЯ ВЗАИМНАЯ СИСТЕМА ВЫТЕСНЕНИЯ Т1СаС14+ЗТ1 = 4Т1С1-ьСа

© Ю. П. Афиногенов

Воронеж. Воронежский госу оарственный университет

Методом дифференциатьно-термического анализа изучена тройная взаимная система вытеснения ТЮаС14 + ЗТ1 = 4Т1С1 + ва в расплавленном состоянии. Исследованы диагональные разрезы Т10аС1г-Т1 и ТЮ-ва квадрата состава взаимной системы, бинарная система ТЮаС14-Оа.

Показано, что хлористый тахтий и тетрахлоргаллат тапия у стойчивы по отношению к галлию. Диаграммы плавности систем ПСМЗа и ТЮаС!.г-Оа характеризуются расслаиванием солевой и металлической фаз. Диагональный разрез ТЮ-ва является стабильным.

Исследование диагонального разреза ТЮаС1г-Т1 позволило установить. что соединеше ТЮаС14 неус-

тойчиво по отношению к металлическому таллию. В пределах содержания в исходных сплавах до 75 мол.% Т1 из расплавов посте установлешія равновесия кристаллизуется чистый галлий и солевые сплавы Т1С1 + + ТЮаСи Предельному составу отвечает реакция ТЮаС14+ ЗТ1 = 4Т1С1 + Єа.

Увеличение содержания таллия в исходных составах сверх 75 моль % приводит к отслаивашоо таллий-галлиевых сплавов и чистого хлористого таллия. Диагональный разрез ТЮаСІ^-ТІ нестабилен.

Стабильный разрез Т1С1-Са разбивает квадрат состава взаимной системы вытеснения на две простые тройные смешанные системы. Диаграмма плавности

системы Tl-TICl-Ga представляй горизонтальными поверхностями кристаллизации чистого хлористого таллия (430* С), эвтектических сплавов TI + Ga (27,5* С), полиморфного превращения таллия (222,5° С) и монотектиче-ского процесса при 285* С. Диаграмма атавкосги системы TlCl-TlGaCl<-Ga характеризуется наличием юотер-мических поверхностей кристаллизашш чистого галлия (30° С), эвтектических солевых ставов Т1С1 + + TlGaCl4 (230° С) и сложной поверхности ликвидуса, отражающей форму линий ликвиду са бинарной солевой системы TlCl-TlGaCl4 (эвтектическая схема алавления).

Исследованная система относится к типу необратимо-взаимных систем вытеснения.

УДК 66.01.09.001.25

ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕЗОПАСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

© С.И. Дворецкий, Д.С. Дворецкий

Тамбов, Технологический институт Тамбовского государственного технического университета

Дальнейшая интенсификация химических процессов приводит к использованию высоких температур и давлений, ультразвука и микроволнового излучения, применен!со высокоактивных и токсичных соединений. При этом неизбежно возникает проблема инженерного оформления и обеспечения безопасности вы-сокоинтенсивных химических процессов

Для успешного решения этой проблемы требуется детальное исследование процессов химических превращений, тепло- и массообмена в реакторе, определение тепловых эффектов химических реакций, те плот фазовых превращешш и теплофизических свойств реагентов в различных фазовых состояниях, а также исследование критических режимов и определение предельных значений параметров химического процесса, при достижешш которых он выходит за пределы управляемости.

Проектироваюге безопасного химического процесса сводится к выбору аппаратурного оформления, расчету конструктивных и режимных параметров, разработке автоматической системы защиты. При оптимальном проектировании наиболее эффективным является математическое моделирование. Химические процессы осуществляются в различных реакторах: колонных и трубчатых (для проведения каталитических процессов), емкостных с перемешива! шем и тенлообменными устройствами в виде рубашек, встроенных зч<еевиков и вы-носных теплообменников с циркуляционным насосом (для жидкофазных химических процессов). Математическая модеть химического процесса представляет собой нелинейные уравнения кинетики, описывающие скоро-

сти химических превращений и тепловыделения, гидродинамики потоков и тепломассообмена в реакторе.

Таким образом, при проектировании безопасных химических процессов возникает принципиально новое требование: гарантировать выполнение технологических, экологических и условий безопасности осуществления (эксплуатации) химического процесса с заданной (достаточно высокой, например, р = 0,95) вероятностью р. Это требование обусловлено еще и тем, что при проектировании новых химических процессов часть физико-химических свойств веществ и материалов, кинетических характеристик и других данных может быть известна недостаточно точно, а некоторые параметры процесса (например исходные концентрации реагирующих веществ) могут непредсказуемо изменяться в заданных пределах в процессе производства. Следовательно, необходимо учитывать «неопределенность» исходных данных и при проекпфованш! обеспечивать требуемый запас «технологического и технического ресурса», гарантирующего безопасное и экономичное функционирование химического производства независимо от истинных значений неопределенных параметров с, ( лишь бы эти значения не выходили за пределы заданных интервалов = еН = {^ £4к.к =й • учитываемых при про-

ектировании).

Математически задача оптимального проектирования с учетом выполнения технологических, экологических и условий безопасности высокоинтенсивного химического процесса может быть сформулирована в следующем виде (1 ]: требуется найти т-мерный вектор постоянных величин А* = векторы