Главная -> Словарь

Двумерной упорядоченности

Наиболее отвечающая современным представлениям модель атом-но-молекулярной структуры карбопизованных веществ, к которым относится нефтяной углерод, предложена в работах . В соответствии с этой моделью нефтяной углерод состоит из кристаллитов различных размеров и может иметь участки высокой упорядоченности или быть «перегретой жидкостью», имеющей изотропную структуру. Различные соотношения этих форм углерода обусловливают получение множества его разновидностей. Карбонизованные вещества состоят из конденсированных ароматических колец, упорядоченных в двумерной плоскости и связанных в пространственный полимер неорганизованными боковыми углеводородными цепями . Упорядоченный в двумерной плоскости углерод может состоять из искривленных графито-подобных моно- и полислоев, способных отщеплять от краевых атомов углерода аналогичных слоев водород или углеводороды и регулировать рост размера слоев. Монослои, уложенные в пачки параллельных слоев, образуют макрочастицы , размеры и упорядоченность которых в различных видах нефтяного углерода неодинаковы.

Возникшие ассоциаты продолжают расти до размеров, определяемых физико-химическими свойствами дисперсионной среды и дисперсной фазы, и затем коагулируют. Важное значение имеет геометрия молекул, составляющих дисперсную фазу . Наиболее упорядоченная укладка в ассоциате будет в том случае, если молекулы полициклических ароматических углеводородов упорядочены в двумерной плоскости. В случае пространственной конфигурации мошекул ароматических углеводородов будут формироваться рыхлые бессистемные коагуляты. Образующиеся за счет сил межмолекулярного взаимодействия ассоциаты на более поздних стадиях подвергаются химическим превращениям. Появление при этом сшивок между молекулами в кристаллите в дальнейшем сильно затрудняет их растворение, а на более глубоких стадиях делает его невозможным.

Структуру нефтяных углеродов можно1 регулировать путем составления сырьевых смесей с определенным соотношением компонентов, имеющих структуры с пространственным расположением фрагментов молекул и молекул, сконденсированных в двумерной плоскости.

зотропии достигается в случае использования в качестве сырья ароматических концентратов типа сажевого сырья и , состоящих из молекул, упорядоченных в двумерной плоскости.

Наиболее отвечающая современным представлениям модель атомно-молекулярной структуры карбонизованных веществ, к которым относятся и нефтяные коксы, предложена в работах . По этой модели карбонизованные вещества состоят из конденсированных ароматических колец, упорядоченных в двумерной плоскости и связанных в пространственный полимер боковыми углеводородными цепочками . Коксы отличаются друг от друга соотношением упорядоченной части углерода к неупорядоченной, количеством и прочностью связей в боковых цепочках, что в конечном счете обусловливает их химическую активность при высокотемпературном нагреве и графитации. Двумерные плоскости, уложенные в пачки параллельных слоев, образуют макрочастицы определенной структуры. Таким образом, кристаллит представляет собой структурную единицу, состоящую из 2—5 ароматических сеток с боковыми функциональными группами.

туре готового кокса. Компоненты крекинг-остатков дистиллятного происхождения содержат молекулы, конденсированные в двумерной плоскости. Это позволяет им иметь повышенную подвижность даже при глубокой степени термоконденсации . В соответствии с этой моделью нефтяной углерод состоит из кристаллитов различных размеров и может иметь участки высокой упорядоченности или быть «перегретой жидкостью», имеющей изотропную структуру. Различные соотношения этих форм углерода обусловливают получение множества его разновидностей. Карбонизованные вещества состоят из конденсированных ароматических колец, упорядоченных в двумерной плоскости и связанных в пространственный полимер неорганизованными боковыми углеводородными цепями . Упорядоченный в двумерной плоскости углерод может состоять из искривленных графито-подобных моно- и полислоев, способных отщеплять от краевых атомов углерода аналогичных слоев водород или углеводороды и регулировать рост размера слоев. Монослои, уложенные в пачки параллельных слоев, образуют макрочастицы , размеры и упорядоченность которых в различных видах нефтяного углерода неодинаковы.

Возникшие ассоциаты продолжают расти до размеров, определяемых физико-химическими свойствами дисперсионной среды и дисперсной фазы, и затем коагулируют. Важное значение имеет геометрия молекул, составляющих дисперсную фазу . Наиболее упорядоченная укладка .в ассоциате будет в том случае, если молекулы полициклических ароматических углеводородов упорядочены в двумерной плоскости. В случае пространственной конфигурации молекул ароматических углеводородов будут формироваться рыхлые бессистемные коагуляты. Образующиеся за счет сил межмолекулярного взаимодействия ассоциаты на более поздних стадиях подвергаются химическим превращениям. Появление при этом сшивок между молекулами в кристаллите в дальнейшем сильно затрудняет их растворение, а на более глубоких стадиях делает его невозможным.

Структуру нефтяных углеродов можно» регулировать путем составления сырьевых смесей с определенным соотношением компонентов, имеющих структуры с пространственным расположением фрагментов молекул и молекул, сконденсированных в двумерной плоскости.

зотропии достигается в случае использования в качестве сырья ^ароматических концентратов типа сажевого сырья и продуктов •еще большей степени конденсированное™ , состоящих из молекул, упорядоченных в двумерной плоскости.

Наиболее отвечающая современным представлениям модель атомно-молекулярной структуры карбонизованных веществ, к которым относятся и нефтяные коксы, предложена в работах . По этой модели карбонизованные вещества состоят из конденсированных ароматических колец, упорядоченных в двумерной плоскости и связанных в пространственный полимер боковыми углеводородными цепочками . Коксы отличаются друг от друга соотношением упорядоченной части углерода к неупорядоченной, количеством и прочностью связей ъ боковых цепочках, что в конечном счете обусловливает их химическую активность при высокотемпературном нагреве 'и графитации. Двумерные плоскости, уложенные в пачки параллельных слоев, образуют макрочастицы определенной структуры. Таким образом, кристаллит представляет собой структурную единицу, состоящую из 2—5 ароматических .сеток с боковыми функциональными группами.

На рис. 50 показана динамика образования сфер мезофазы в процессе коксования деасфальтизата при 460°С . Измерением полей аншлифов под микроскопом была определена доля мезофазы при различных условиях термодеструкции нефтяных остатков дистиллятного и остаточного происхождения, различающихся степенью пространственного расположения молекул. Доля мезофазы в остатке зависит от температуры и длительности термодеструкции. С повышением двумерной упорядоченности сырья , температуры . Поверхностную энергию и другие свойства сажи регулируют в процессе ее получения изменением температуры и длительности прокаливания.

На стадии графитации кристаллиты двумерной упорядоченности начинают укладываться в кристаллы трехмерной упорядоченности; при этом достигается максимальная плотность и электропроводность конечного продукта графитации и улучшаются другие его свойства. Расстояние между слоями в кристалле графита составляет 3,35 А, а истинная плотность возрастает до 2260 кг/м3.

4. Двумерное упорядочение кристаллитов нефтяного углерода, интенсивность которого особенно возрастает после достижения максимальной динамической концентрации свободных радикалов в массе вещества. Внешним проявлением процесса служит рост размеров кристаллитов и существенное изменение физико-химических свойств нефтяных углеродов. Введением на этой стадии кислорода или серы можно регулировать процесс двумерной упорядоченности — изменять размер кристаллитов и соответственно физико-химические свойства углеродов.

Коксы с высокомолекулярной упорядоченной структурой и специального качества получают с помощью графитации при 2200— 2800 °С — превращении кристаллитов двумерной упорядоченности в кристаллы трехмерной упорядоченности .

На стадии графитации начинается укладка кристаллитов двумерной упорядоченности в кристаллы трехмерной упорядоченности; при этом достигается максимальная плотность и электропроводность и улучшаются другие свойства конечного продукта графитации. Расстояние между слоями структуры графита составляет 3,35 А, а истинная плотность равна 2,26 г/см3.

4. Двумерное упорядочение кристаллитов нефтяного кокса, интенсивность которого особенно возрастает после достижения максимальной динамичной концентрации свободных радикалов в массе кокса. Внешним проявлением процесса служит рост размеров кристаллитов по La и Lc и существенное изменение физико-химических свойств нефтяных коксов. Введением на этой стадии кислорода или серы можно регулировать процесс двумерной упорядоченности и изменять размер кристаллитов.

Из ранее предложенного механизма облагораживания следует, что процесс двумерной упорядоченности можно регулировать введением три 'переходе кристаллита из стадии А в стадию 'В соответствующих реагентов. Справедливость этого положения доказана рентгенографическим

На рис. 50 показана динамика образования сфер мезофазы в процессе коксования деасфальтизата при 460 °С . Измерением полей аншлифов под микроскопом была определена доля мезофазы при различных условиях термодеструкции нефтяных остатков дистиллятного и. остаточного происхождения, различающихся степенью пространственного расположения молекул. Доля мезофазы в остатке зависит от температуры и длительности термодеструкции. С повышением двумерной упорядоченности сырья , температуры . Поверхностную энергию и другие свойства сажи регулируют в процессе ее получения изменением температуры и длительности прокаливания.

На стадии графитации кристаллиты двумерной упорядоченности начинают укладываться в кристаллы трехмерной упорядоченности; при этом достигается максимальная плотность и электропроводность конечного продукта графитации и улучшаются другие его свойства. Расстояние между слоями в кристалле графита составляет 3,35 А, а истинная плотность возрастает до 2260 кг/м3.