Что такое пиролиз

Плюсы и минусы сжигания

Пиролиз мусора — процедура обезвреживания отходов путем высокотемпературного воздействия на них. Она подразумевает сжигание опасных объектов с помощью специализированных установок.

dina.ykt

energolesprom

waste.recyclung

ivgrun_cg

energolesprom

Для осуществления данной задачи требуется соблюдение некоторых условий: ограничение доступа кислорода в герметичную камеру, а также создание высокотемпературного режима внутри. Во время этого процесса продукты распадаются на молекулярном уровне. В результате получаются более простые соединения, которые полностью безопасны для природы.

Достоинства и недостатки технологии:

• продукты распада не выделяются в окружающую среду, что позволяет избежать распространения вредных веществ;
• полная безопасность для человеческого здоровья;
• сырье доступно для каждого и стоит недорого, его можно найти практически в любом месте, где проживают люди;
• на свалках имеется большое количество ресурсов для сжигания;
• есть возможность перерабатывать те типы мусорных отложений, которые не поддаются другим способам уничтожения;
• в процессе распада не образуются опасные вещества;
• продукты пиролиза можно захоронить без вреда для природы;
• уменьшение объема перерабатываемого материала в несколько раз;
• тяжелые и опасные металлы полностью превращаются в золу, что позволяет исключить вероятность их дальнейшего распространения.

• высокая стоимость оборудования и монтажных работ;
• сложность управления системой;
• требуется большое количество сотрудников, которые будут контролировать процесс.

Все недостатки пиролиза связаны с необходимыми для его осуществления ресурсами. Требуются большие расходы для обеспечения непрерывной утилизации, что могут позволить себе не все предприятия.

Технологическая схема

Предварительный подогрев

Поток сырьевой нафты (поток П01) предварительно нагревают и смешивают с паром (С3) до достижения соотношения пара к нафте порядка 0,5 (мас.). Поскольку пар инертен (не вступает в реакцию с этаном или другими компонентами), его присутствие не приводит к образованию побочных продуктов. Поддержание пара в пределах 0,3-0,5 достаточно для снижения парциального давления, чтобы сохранить равновесие реакции по отношению к этилену и уменьшить обратное превращение в этан. Далее смесь нагревают до 500 ○С (П2) и подают на крекинг.

Печь пиролиза и блок захолаживания

Реакция крекинга проходит в змеевиках печи, где время пребывания сырья составляет порядка 0,6 с. Такое время выбирается с целью увеличить выход олефинов при режиме работы 850 °С и 1 бар. Продукты крекинга (которые выходят из печи при 850 °C в П3) охлаждаются до 230 °C (П4) путем производства пара высокого давления и низкого давления (ВД/НД) (С1 и С2) для выработки электроэнергии.

Типичная печь для проведения процесса пиролиза

Газопродуктовая смесь захолаживается с помощью H2O и части жидкого продукта фр. С9+. В реакционной смеси присутствует значительное количество олефинов, которые легко подвергаются реакциям полимеризации и поликонденсации.

Квенчинг (квенч) – это технологический метод, который дает возможность быстро прекратить реакции крекинга с помощью подачи холодного сырья или охлажденного нефтепродукта в горячие продукты крекинга

Блок фракционирования

Полученный газ (П5) охлаждается и подается в основную колонну фракционирования, где тяжелые компоненты (C9+) выходят с куба колонны (П8). Легкие компоненты (П6) с верха колонны сначала охлаждаются до температуры окружающей среды и направляются в сепаратор, где потоки газа и жидкости разделяются. Газовый поток (П07) сжимается в многоступенчатом компрессоре с промежуточным охлаждением до 3,1 МПа. В процессе компримирования газа с его последующим охлаждением образуется жидкая фаза, которая затем направляется в отпарную колонну для извлечения жидких ароматических углеводородов (П26).

Во время сжатия газа (обычно на последней стадии) газ очищают при помощи каустической соды (NaOH) для удаления кислых газов. Затем очищенный газ (П10) осушают с помощью цеолитов и направляют в секцию фракционирования установки пиролиза. Газ сначала охлаждают до температуры порядка минус 50 °С и подают в деметанизатор.

Деметанизатор

Деметанизатор – ректификационная колонна, предназначенная для выделения из смеси углеводородных компонентов или газового бензина в качестве ректификата метана. Применяются для удаления неконденсирующихся компонентов, содержание которых в реализуемой продукции ограничивается. Деметанизаторы работают при давлении 3,5-4,0 МПа, температуре в рефлюксной емкости от -60 до -90 °С.

Несконденсированные газы выходят из верхней части колонны. Далее газ проходит через турбодетандер, в результате чего его давление снижается до 0,1 МПа и газ охлаждается. Охлажденный поток газа используется для захолаживания сырья на входе в деметанизатор, после чего используется в качестве топлива в печи (Т1) и в котле (Т2).

Кстати, прочтите эту статью тоже: Установка ЭЛОУ-АВТ-6

Турбодетандер, является центробежной или осевой турбиной, проходя через которую сжатый газ высокого давления расширяется с высвобождением энергии, которая часто используется для приведения в действие компрессора или генератора.

Газ низкого давления на выходе из турбины имеет очень низкую температуру минус 150 °С или менее, в зависимости от рабочего давления и свойств газа.

Депропанизатор

Дистиллят депропанизатора сначала направляется в реактор гидрирования для преобразования метилацетилена (C3H4) в пропилен (C3H6), а затем направляется в колонну разделения C3, работающую при давлении 2,1 МПа.

Кубовый продукт депропанизатора направляется на разделение в дебутанизатор.

Дебутанизатор

Дистиллят дебутанизатора (П24) смешивается с оставшимися несконденсированными газами и используется в качестве топлива для котла.

Тяжелые углеводороды с куба дебутанизатора (П25) направляются на извлечение и разделение ароматических углеводородов.

Классификация

Существует 2 основные классификации метода пиролиза. Первая основана на длительности процесса. Выделяют быстрый и медленный пиролиз. Первый похож на воду в горячем масле. В этом случае жидкость вскипает мгновенно. А медленная переработка напоминает нагревание воды в кастрюле. Она происходит постепенно.

У быстрого пиролиза выделяют ряд преимуществ в сравнении с медленным:

• так как продукты не осмоляются, на выходе они чище;
• переработка отходов нуждается в наименьшем количестве энергии;
• реакции выделения тепла превышают поглощение, в результате чего образуется энергия;
• отсутствует необходимость в прерывании технологического процесса.

Обработка отходов путем анаэробного сжигания делится в зависимости от уровня нагрева внутри установки. Таким образом выделяют низко- и высокотемпературный пиролиз. В первом случае достигается нагревание от 450 до 900°С, во втором — выше 900°С.

При низкотемпературной обработке газы выходят в малом количестве. Но остается много твердых отходов. Высокотемпературный метод сопровождается обильным синтезом газов, минимумом смол. Отличительная черта этого вида переработки — твердый остаток равен нулю.

В химии разграничивают окислительный и сухой пиролиз. Первый вид используют для утилизации мусора пастообразной консистенции, осадков, сырья в мазуте или золе. Сухой пиролиз отходов получил более широкое распространение. Его применяют для утилизации ТБО.

Подходящие отходы для переработки

Преимущество пиролизных установок в том, что они пригодны для безопасной утилизации широкого спектра материалов, включая трудноразлагаемые вещества.

• ТБО: бумага, пластмасса, стекло, кости и т.д;
• отходы деревообработки: щепки и опилки;
• пластик и полимерсодержащие отходы (бутылки, полиэтиленовые пакеты);
• иловые слои, образующиеся в коллекторах и канализациях;
• сланец и торф;
• автомобильные покрышки, резиновые отходы;
• отходы аграрно-промышленного комплекса;
• сельскохозяйственные отходы (шелуха зёрен, скорлупа орехов и т.п.);
• отходы медицинских учреждений
• нефтешламы;
• растительные отходы, включая водоросли.

Описание пиролизной установки

Устройство для переработки мусора высокими температурами является динамичным. Его можно передвигать в разные части помещения. Пиролизная установка по сжиганию отходов имеет такие составляющие:

• термический реактор;
• систему отвода газов пиролиза, в которую входят отстойник и конденсатор;
• совокупность устройств для отвода и очищения газов.

Основная составляющая в установке для пиролиза — это реактор и его компоненты (печь и швельшахта). Отходы поступают в верхнюю часть реактора, спускаясь в процессе сжигания, пока в итоге не окажутся в швельшахте. Высокотемпературное сжигание происходит в средней части реактора, а в верхних его слоях мусор просушивается.

Процесс сжигания состоит из двух этапов: коксование и температурное разложение. Газы, образующиеся в реакторе, не выходят мгновенно наружу. Для защиты экологической системы они должны пройти несколько этапов линии пиролиза. Первым на выходе из реакторов расположен котел-утилизатор. Далее газы попадают в сушилку и абсорбер. В последнем они обрабатываются известковым молоком. После этого газы выходят в окружающую среду.

В реакторе промышленных пиролизных печей для ТБО остается шлам — не превращенные в газ твердые бытовые отходы, смесь солей и золы. Он полностью безопасен. Его используют в сельском хозяйстве, промышленном производстве как топливо или сырье.

Виды сухого пиролиза

Сухой пиролиз один из самых востребованных в промышленности. С его помощью получают топливо, различные химические соединения и обезвреживают вторсырье. Используя разные температурные режимы пиролиза получают газ, жидкие и твердые продукты сгорания.

Разогрев котла до максимальной температуры в 5500 ºС, считается низкотемпературным режимом. При таких температурах образования газов практически не происходит. Работа направлена на производство полукоксов (в промышленности их активно используют в качестве топлива) и смол, из которых в дальнейшем производят искусственный каучук.

Протекание пиролиза при температурах от 550 до 9000 ºС считается низкотемпературным, но фактически, учитывая технические возможности, принадлежит к среднему температурному режиму. Его использование целесообразно при необходимости производства пиролизного газа и твердых осадков. При этом исходное сырье может включать фракции неорганического происхождения.

Течение пиролиза при температуре выше 9000 ºС считают высокотемпературной реакцией. Работа котла при максимальной температуре в 9000 ºC позволяет получать твердые материалы (кокс, древесный уголь и другие) с низкой долей выделяемого газа.

Выгонка с использованием более высоких температурных режимов нужна для получения преимущественно газообразных веществ. Практическая польза от высокотемпературного режима заключается в том, что полученные газы можно использовать в качестве топлива.

Пиролиз углеводородов

Введение

Процесс термического пиролиза углеводородного сырья (нефти и её фракций) — основной способ получения низкомолекулярных ненасыщенных углеводородов — олефинов (алкенов) — этилена и пропилена.

Существующие мощности установок для проведения пиролиза в мире составляют 113,0 млн т/год по этилену или почти 100 % мирового производства и 38,6 млн т/год по пропилену или более 67 % мирового производства (остальное — 30 % производства пропилена приходится на каталитический крекинг, около 3 % мирового производства пропилена получают из побочных газов нефтеперегонных заводов, а именно из газов процессов замедленного коксования и висбрекинга). При этом, среднегодовой прирост потребления этилена и пропилена в мире составляет более 4 %[когда?][источник не указан 1685 дней].

Наряду с производством этилена и пропилена, процесс пиролиза нефти — основной источник производства дивинила, выделяемого ректификацией из сопутствующей пиролизной С4 фракции и отгонов бензола, получаемого из жидких продуктов пиролиза.

Около 80 % мирового производства бутадиена и 39 % производства бензола осуществляется пиролизом углеводородов[источник не указан 1685 дней].

Условия проведения пиролиза и химические реакции

В промышленных условиях пиролиз углеводородов осуществляют при температурах 800—900 °C и при давлениях, близких к атмосферному (на входе в нагреваемый трубопровод — пирозмеевик ~0,3 МПа, на выходе из него — 0,1 МПа избыточного давления).

Время прохождения сырья через пирозмеевик составляет 0,1-0,5 сек.

Теория пиролиза недостаточно изучена. Большинство исследователей придерживается теории цепного свободно-радикального механизма разложения при пиролизе в таких условиях.

Условно, все реакции при пиролизе можно разделить на первичные и вторичные. Первичные реакции протекают со снижением молекулярной массы продуктов пиролиза. Это, в основном, реакции расщепления высокомолекулярных парафинов и нафтеновых углеводородов с образованием углеводородов с меньшей молекулярной массой, что сопровождается увеличением объёма газообразной смеси.

Далее возможны вторичные реакции синтеза более тяжёлых молекул из низкомолекулярных непредельных углеводородов. Эти реакции протекают, преимущественно, на поздних стадиях пиролиза.

При увеличении молекулярной массы молекул в смеси продуктов реакции уменьшается объём газов реакционной массы.

В основном, реакции образования ароматических, конденсированных ароматических углеводородов типа нафталина, антрацена в результате реакции конденсации/поликонденсации ведут к синтезу термически стабильных ароматических углеводородов в том числе, по реакциям типа Дильса-Альдера.

Также ко вторичным реакциям можно отнести реакции образования смеси различных пастообразных углеводородов, с низким удельным содержанием водорода в молекулах соединений, называемых в промышленности пёком.

Пёк при обжиге при температурах свыше 1000 °С теряет водород в составе молекул легкокипящих углеводородов. Получаемый продукт, как правило, называют пиролитическим коксом. Но пиролитический кокс отличается по многим физическим свойствам, в частности, по абсорбционной способности, от каменоугольного кокса.

Деление реакций на первичные (разрушение тяжёлых молекул) и вторичные (синтез поликонденсированных ароматичеких углеводородов) условно, так как оба типа реакций происходят одновременно.

Для снижения скоростей вторичных реакций пиролиза — синтеза используют разбавление сырья пиролиза водяным паром. В результате парциальное давление пара углеводородов снижается и, согласно принципу Ле Шателье, снижение давления в зоне реакции будет способствовать протеканию реакций, идущих со снижением молекулярной массы, то есть с увеличением объёма, таким образом обеспечивается увеличение выхода продуктов расщепления — продуктов первичных реакций.

Концентрация водяного пара в процессе пиролиза выбирается в зависимости от целевого продукта. Так, для получения этилена, бутилена, бензина соотношение пара к сырью обычно составляет 0.3:1.0, 0.4:1.0, 0.5:1.0 соответственно.

Самодельная пиролизная установка

Полноценную установку для переработки отходов своими руками сделать не получится, но можно собрать отопительный котёл по схеме конструктора В.А. Беляева.

Потребуется слесарный инструмент, включая болгарку и сварочный аппарат. Требуемые материалы:

• труба металлическая (диаметром 34, 57 и 159 мм);
• стальная полоса (20х4; 30х4; 80х5 мм);
• труба профильная (сечением 60х30, 80х40 и 20х20 мм);
• металлические листы;
• датчик температуры;
• шамотные кирпичи;
• воздушный насос.

Нарежьте листы на заготовки в соответствии с выбранным чертежом.

Из заготовок методом сварки соберите двухкамерный топливный бункер. К нему подведите изготовленные из труб воздуховоды.

Врежьте металлическую трубу на расположенной поперёк воздуховодам стенке (ниже топочной камеры). Это вторичный подвод воздуха.

Теплообменник собирайте из 57 мм труб следующим образом:

1. Разметьте два металлических листа в соответствии с чертежом.
2. Вырежьте в них 60 мм отверстия под трубы.
3. Нарежьте 57 мм трубы на куски нужной длины.
4. Концы труб вставьте в отверстия на листе, закрепите сваркой.
5. Приварите к противоположным концам второй лист.

Прикрепите теплообменник к корпусу. По верхнему уровню теплообменника установите заслонку дросселя. Торец дроссельной заслонки закрывается куском металлического листа. В листе должен быть патрубок под установку дымохода.

Изнутри усильте камеры сгорания кирпичом. Обточите кирпичи, чтобы они лежали плотно. Кирпичи не должны блокировать заслонки воздухоотводов.

Установите на устройство фронтальную панель. Почистите корпус котла от сварочной окалины и прочего налёта, выровняйте неровности.

Проверьте герметичность конструкции: временно заблокируйте все отверстия и патрубки, налейте в теплообменник горячую воду. Если вода вытекает, необходимо герметизировать щели сваркой.

Обшейте корпус металлическими панелями и навесьте дверцу. Её лучше делать из чугуна и усиливать шамотным кирпичом.

Установите агрегат на бетонный фундамент высотой минимум 10 см. Присоедините дымоход, воздушный насос и линии подачи/выхода теплоносителя.

В одиночку собрать такой котёл очень трудно, пригласите напарника.

Пиролиз этана

Суть процесса точно такая же, как и с метаном. Вот только температура обработки отходов гораздо ниже. Достаточно нагреть печку до 850 градусов, чтобы начался распад. Опять же можно использовать пиролиз только для получения тепловой энергии. Или для выработки ацетилена, который может быть полезен в дальнейшем производстве.

Как уже было сказано ранее, пиролиз – на сегодняшний день один из самых эффективных и безопасных способов утилизации отходов. Хотя и стоит, конечно, дороже, чем простое сжигание или захоронение на полигонах. Но зато экологии не наносится никакого вреда, поэтому ведущие европейские страны массово применяют этот метод.

Куда сдать на утилизацию отходы, технику и другие вещи в Вашем городе

Описание процесса

Чтобы описать процесс пиролиза, для начала нужно разобраться с горением. Горение – это процесс быстрого окисления вещества. При этом каждые 2 атома водорода сочетается с 1 молекулой кислорода, а 1 атом углерода – с 2 частицами кислорода.

В результате образуется углекислый газ и вода. Последняя испаряется, поскольку при горении выделяется много тепловой энергии.

Пиролиз – это горение, которое протекает под воздействием высоких температур, при отсутствии кислорода.

Технологический процесс можно описать следующим образом:

1. Топливо помещается в закрытый реактор.
2. Оно подогревается до температуры в 500 градусов.
3. Топливо распадается на углекислый газ, водород и твердый остаток.
4. Углекислый газ и водород выходят через специальный трубопровод, а остаток охлаждается.

Пиролиз используется для безопасной утилизации химических веществ, которые могут выделять токсичные соединения при горении.

Формула, заложенная в основу процесса пиролиза.

Преимущества:

• практически безотходный процесс;
• КПД около 90%;
• возможность переработки твердого остатка;
• создание невосполнимых ресурсов, в том числе, синтетической нефти;
• получение углеводородов и органических кислот;
• выработка большого количества тепловой энергии.

Большинство видов опасного мусора нельзя сжигать, поскольку они загрязняют атмосферу. Пиролиз – это фактически бездымное горение, поэтому он подходит для утилизации любого мусора.

Высокотемпературный и низкотемпературный пиролиз

Количество выделяемых при пиролизе веществ зависит от того, при каких условиях проводится обработка. И главный критерий здесь – температура.

В зависимости от уровня нагрева пиролиз тбо может быть:

• Низкотемпературной — нагрев 450-900 градусов. При подобных температурах выход газа получается меньшим, а различных веществ большим. Причем, чем выше жар в печи, тем эти уровень газа увеличивается, а смол и масел соответственно уменьшается;
• Высокотемпературный – нагрев выше 900 градусов. В этом случае получается минимальное количество твердых отходов, а уровень газа максимальный.

Виды пиролиза

https://pirolizeco.ru

От состава перерабатываемого сырья и планируемого конечного продукта зависит выбор вида пиролиза.

Сухой и окислительный способ

С учетом температуры, при которой протекает процесс, выделяют окислительный и сухой виды пиролиза.

При окислительной реакции в установке термически разлагаются производственные отходы. Они сжигаются частично или напрямую контактируют с продуктами топливного сгорания. Метод оптимален для обезвреживания сырья, непригодного для газификации или горения:

• Пастообразное сырье;
• Отходы с высокой вязкостью;
• Осадки с процентом влажности;
• Золистые отходы и шламы;
• Загрязненная земля;
• Пылящее сырье;
• Отходы с содержанием металлов и их соединений;
• Кабели;
• Старые баллоны;
• Отработанные покрышки автомобилей.

Окислительный пиролизный метод подходит для утилизации твердых отходов производственных процессов и сточных вод.

Сухой пиролиз – способ термообработки сырья с активным его обезвреживанием. Топливом служит химическое вещество. Метод применяется для создания безотходных технологических циклов.

Низко-, средне- и высокотемпературный виды

Низкотемпературный процесс протекает при отметке 450-550 градусов. Характеристики способа:

• Увеличенный выход жидкого продукта и полукокса;
• Уменьшенный выход горючего газа с повышенной теплотой сгорания;
• Подходит для получения жидкого горючего (смолы);
• Используется при обработке каучуковых отходов для получения мономеров;
• Полукокс служит бытовым горючим материалом.

Среднетемпературный способ коксования протекает при показателе до 800 градусов. Сопровождается выделением повышенного объема газа со сниженной температурой сгорания. Уменьшается и объем остаточных продуктов: кокса и жидкости.

Высокотемпературный вид – коксование в диапазоне температур 900-1050 градусов. Выход твердых и жидких остатков минимизирован. Выработка газа увеличена до предела с уменьшенной теплотой сжигания. Итог: снижение концентрации смолы, получение топлива, пригодного для транспортировок.

Быстрый и медленный пиролиз

Быстрый способ – высокотемпературное разложение материала без участия кислорода со скоростью нагрева тысячи градусов в секунду. Его сравнивают со «взрывным вскипанием». Разрушение веществ происходит на молекулярном уровне.

Медленный пиролиз – длительное разложение материала под действием температуры со скоростью нагрева градусы в минуту (час).

Плюсы и минусы

Технология не нова, и человечество успешно применяло её на всех этапах своего развития.

Пиролиз для переработки отходов стал использоваться сравнительно недавно. Впрочем, человечество стало производить мусор в огромных масштабах тоже недавно.

Этот высокотехнологичный способ переработки отходов имеет много плюсов, но и минусы у него есть.

Плюсы пиролиза:

1. При утилизации отходов не загрязняется воздух. Нет вредных выбросов, которые, зачастую, опаснее исходного сырья.
2. Пиролизные установки безопасны для населённых пунктов, которые находятся поблизости. Более того, они могут стать источником энергии для небольших посёлков.
3. В качестве сырья для пиролиза выступают твёрдые бытовые отходы с полигонов. Такая технология позволяет переработать даже автомобильные покрышки и органическое сырьё.
4. Продукты пиролиза представляют собой полезные вещества, которые можно использовать в качестве топлива. Эти вещества используются на пиролизных установках для их автономной работы. Излишки топлива компании продают.
5. Оставшийся в результате пиролиза осадок (золу) можно захоронить без вреда для экологии. Золу после высокотемпературного пиролиза используют в строительстве, поскольку она не содержит неокисленный углерод.

Минусы пиролиза:

1. При низкотемпературном пиролизе не происходит полного распада диоксинов, а тяжёлые металлы не выплавляются.
2. Пиролизные установки дорогие и сложные в обслуживании.
3. Низкотемпературные установки требуют большого количества рабочих.

Общие процессы и механизмы

Пиролиз обычно заключается в нагревании материала выше его температуры разложения, разрыв химических связей в его молекулах. Фрагменты обычно становятся более мелкими молекулами, но могут объединяться с образованием остатков с большей молекулярной массой, даже аморфных ковалентных твердых веществ.

Во многих случаях может присутствовать некоторое количество кислорода, воды или других веществ, так что сгорание, гидролиз или другие химические процессы могут происходить помимо собственно пиролиза. Иногда эти химические вещества добавляются намеренно, как при сжигании дров, при традиционном производстве древесного угля и при паровом крекинге сырой нефти.

И наоборот, исходный материал можно нагреть в вакууме или в инертной атмосфере, чтобы избежать неблагоприятных химических реакций. Пиролиз в вакууме также снижает точку кипения побочных продуктов, улучшая их извлечение.

Когда органическое вещество нагревается при повышающихся температурах в открытых контейнерах, обычно происходят следующие процессы в последовательных или перекрывающихся стадиях:

Ниже примерно 100 ° C летучие вещества, включая некоторое количество воды, испаряются. Термочувствительные вещества, такие как витамин C и белки, могут частично изменяться или разлагаться уже на этой стадии.
При температуре около 100 ° C или немного выше любые оставшаяся вода, которая просто абсорбируется материалом, удаляется. Вода, заключенная в кристаллической структуре гидратов, может отделяться при несколько более высоких температурах. Этот процесс потребляет много энергии, поэтому температура может перестать расти до завершения этой стадии.
Некоторые твердые вещества, такие как жиры, воски и сахара могут плавиться и разделяться.
Между 100 и 500 ° C многие обычные органические молекулы распадаются. Большинство сахаров начинают разлагаться при 160–180 ° C. Целлюлоза, главный компонент древесины, бумаги и хлопчатобумажных тканей, разлагается при температуре около 350 ° C

Лигнин, еще одно важное дерево компонент, начинает разлагаться примерно при 350 ° C, но продолжает выделять летучие продукты до 500 ° C. Продукты разложения обычно включают воду, моноксид углерода CO и / или диоксид углерода CO

2, а также большое количество органических соединений. Газы и летучие продукты покидают образец, и некоторые из них могут снова конденсироваться в виде дыма. Как правило, этот процесс также поглощает энергию. Некоторые летучие вещества могут воспламениться и загореться, образуя видимое пламя. Нелетучие остатки обычно становятся богаче углеродом и образуют большие неупорядоченные молекулы с цветом от коричневого до черного. На этом этапе считается, что вещество «обуглено » или «карбонизировано».
При 200–300 ° C, если не исключен кислород, углеродистый остаток может начать горят в результате сильно экзотермической реакции, часто при отсутствии или слабом видимом пламени. Как только начинается горение углерода, температура самопроизвольно повышается, превращая остаток в тлеющий уголь и выделяя диоксид и / или монооксид углерода. На этой стадии часть азота, все еще остающегося в остатке, может быть окислена до оксидов азота, таких как NO. 2 и N. 2O. 3. сера, и других элементов, таких как хлор и мышьяк могут окисляться и улетучиваться на этой стадии.
После завершения сжигания углеродистого остатка образуется порошкообразный или твердый минеральный остаток (зола ) часто остается позади, состоящий из неорганических окисленных материалов с высокой температурой плавления. Часть золы могла остаться во время горения, увлеченная газами в виде летучей золы или выбросов твердых частиц. Металлы, присутствующие в исходном веществе, обычно остаются в золе в виде оксидов или карбонатов, таких как поташ. Фосфор из таких материалов, как кость, фосфолипиды и нуклеиновые кислоты, обычно остается в виде фосфатов.

Существующие установки

Суммарная мощность российских пиролизных установок по этилену — около 3 млн т в год (менее 2% общемирового показателя). Традиционно, крупные пиролизные комплексы входят в состав добывающих компаний (ТАИФ, «Роснефть», ЛУКОЙЛ). Стратегия развития отрасли предусматривает создание шести крупных конгломератов-кластеров, в рамках которых развивалась бы полная производственная цепочка — от добычи углеводородов до выпуска конечных потребительских товаров. Одним из итогов реализации плана развития нефтехимической отрасли должно было стать наращивание пиролизных мощностей с 3,1 млн т в 2012 году до 7,8 млн т в 2017-м, а к 2020 году они должны составить уже 12,8 млн т.

Самый крупный комплекс пиролиза принадлежит «СИБУР-ЗапСибНефтехим» (г. Тобольск) с мощностью 1,5 млн т/год. Крупные установки пиролиза принадлежат ОАО «Нижнекамскнефтехим» (г. Нижнекамск) и ОАО «Казаньоргсинтез» (г. Казань). Суммарная мощность всех установок составляет порядка 4,5 млн т/ год по этилену. В России сырьем процесса пиролиза преимущественно является этан-пропановая фракция.

Предприятие	Мощность, тыс. т/год
ОАО “Нижнекамскнефтехим”	600
ОАО “Казаньоргсинтез”	654
ООО “Ставролен”	300
ОАО “СИБУР-ЗапСибНефтехим”	1500
ОАО “Ангарский завод полимеров”	200
ОАО “Газпром нефтехим Салават”	340
ООО “СИБУР-Томскнефтехим”	300
ОАО “Уфаоргсинтез”	120
ЗАО “СИБУР-Кстово”	420