Нефть коксында кальцийлау вакытында натрий (Na), ванадий (V), никель (Ni) һәм кальций (Ca) кебек микроэлементларның миграциясе һәм очу үрнәкләренә температура, барлыкка килү формалары һәм химик реакцияләр бергә тәэсир итә. Аерым үрнәкләр түбәндәгечә:
1. Натрийның (Na) миграциясе һәм очып китүе
- Түбән температура стадиясе (<1000°C): Натрий, нигездә, органик булмаган тозлар (мәсәлән, натрий сульфаты, натрий хлориды) яки органик комплекслар рәвешендә, түбән үзгәрүчәнлек белән була. Температура күтәрелгән саен, ул әкренләп газсыман оксидларга (мәсәлән, Na₂O) яки гидроксидларга (мәсәлән, NaOH) таркала.
- Югары температура стадиясе (>1000°C): Натрийның очучанлыгы сизелерлек арта. Күкерт һәм хлор белән барлыкка килгән кушылмалар (мәсәлән, Na₂S, NaCl) югары температурада җиңел сублимацияләнә яки таркала, натрийның газ формасында чыгуына китерә.
- Тәэсир итүче факторлар: Натрийның парга әйләнүенә кальций атмосферасы (оксидлаштыручы/кайтаручы) сизелерлек йогынты ясый. Кайтару шартларында натрийның сульфидлар рәвешендә парга әйләнү ихтималы зуррак.
2. Ванадийның (V) миграциясе һәм очып китүе
- Тәэсир итү формалары: Нефть коксында ванадий, нигездә, органик бәйләнеш формаларында (мәсәлән, ванадил порфириннар) һәм тотрыклы формаларда (мәсәлән, ванадий оксидлары, силикатлар) була.
- Түбән температуралы стадия (<1100°C): Органик бәйләнешле ванадий температура арткан саен әкренләп таркала, суда эри торган, ионнар белән алышына торган яки карбонат белән бәйләнешле формаларга әйләнә. Кайбер ванадий кальций һәм тимер минераллары белән реакциягә кереп, түбән эрү температурасы булган эвтектикалар барлыкка китерә.
- Югары температура стадиясе (>1100°C): Ванадийның тотрыксызлыгы кискен арта. Органик бәйләнешле ванадий тиз арада газсыман VOₓ төрләренә таркала (мәсәлән, VO, V₂O₅), ә тотрыклы ванадий (мәсәлән, V₂O₃) югары температурада өлешчә эри һәм аз күләмдә ванадий бүлеп чыгара.
- Тәэсир итүче факторлар: Ванадийның очып китүенә температура, яну тизлеге һәм минераль состав тәэсир итә. Югары температураларда ванадий кремний һәм күкерт белән нанокристалл структуралар барлыкка китерә, бу газ формасында өлешчә очып китүенә китерә.
3. Никельнең (Ni) миграциясе һәм очучанлыгы
- Нефть коксында никель, нигездә, сульфидлар (Ni₃S₂), оксидлар (NiO) яки силикатлар рәвешендә була.
- Түбән температуралы стадия (<900°C): Никель түбән үзгәрүчәнлек белән Ni₃S₂ буларак була.
- Уртача температура этабы (900–1200°C): Ni₃S₂ сыек шлакта әкренләп NiS₂ка әйләнә, 1200°C температурада якынча 22,4% NiS₂ микъдарына ирешә, аннары температура тагын да күтәрелгән саен Ni₃S₂ка кире кайта.
- Югары температура стадиясе (>1400°C): Никель газсыман кушылмалар рәвешендә оча (мәсәлән, Ni(g), NiS(g)), ләкин Ni₃S₂ турыдан-туры каты Ni(s)га әйләнми.
- Тәэсир итүче факторлар: Никельнең очып китүенә газлаштыручы матдәләр (мәсәлән, O₂, H₂O) сизелерлек йогынты ясый. O₂ өстәү Ni₃S₂ның элементаль Ni га әйләнүен тоткарлый һәм шпинель кушылмалары (мәсәлән, NiAl₂O₄) барлыкка килүен баса.
4. Кальцийның (Ca) миграциясе һәм очып китүе
- Килеп чыгу формалары: Нефть коксында кальций, нигездә, карбонатлар (CaCO₃), сульфатлар (CaSO₄) яки силикатлар формасында була.
- Түбән температура стадиясе (<800°C): Карбонатлар CaO һәм CO₂ га таркала, ә сульфатлар CaO һәм SO₃ га таркала, бу кальцийның оксид формасында баюына китерә.
- Уртача температура стадиясе (800–1200°C): CaO кремний һәм алюминий белән реакциягә кереп, түбән эрү температурасында булган минераллар (мәсәлән, анортит CaAl₂Si₂O₈) барлыкка китерә, кальцийның бер өлеше каты формада кала.
- Югары температура этабы (>1200°C): Кальцийның очучанлыгы түбән, ләкин түбән эрү температурасы булган минераллар югары температурада өлешчә эрергә яки таркалырга мөмкин, бу кальцийның газ яки сыек формада миграциясенә китерә.
- Тәэсир итүче факторлар: Кальций миграциясенә кремний-глинозем нисбәте һәм тимер-кальций нисбәте сизелерлек йогынты ясый. Кремний-глинозем нисбәтенең артуы FeV₂O₄ ның V₂O₃ га әйләнүенә ярдәм итә, ә тимер-кальций нисбәтенең артуы CaAl₂Si₂O₈ формалашуын тоткарлый.
Комплекслы үрнәкләр
- Температурага бәйлелек: Микроэлементларның очу тизлеге температура белән арта, ләкин очу температурасы диапазоннары элементлар арасында шактый аерылып тора (мәсәлән, ванадий 1100°C тан югарырак температурада кискен оча, ә никель 1400°C тан югарырак температурада сизелерлек була).
- Очрак формаларының йогынтысы: Органик бәйләнешле микроэлементлар (мәсәлән, органик ванадий) тотрыклы формаларга (мәсәлән, ванадий оксидлары) караганда очучанрак.
- Химик реакцияне контрольдә тоту: Микроэлементларның очып китүе күкерт һәм хлор белән реакцияләр ярдәмендә контрольдә тотыла, алар түбән эрү температурасында яки газсыман кушылмалар (мәсәлән, Na₂S, VOₓ) барлыкка китерә.
- Процессны оптимальләштерү юнәлешләре: Кальцинация температурасын, атмосфераны һәм өстәмәләрне (мәсәлән, кремний-глинозем нисбәте модификаторларын) контрольдә тоту зарарлы элементларның очып китүенә комачаулый һәм кальцийланган кокс сыйфатын яхшырта ала.
Бастырып чыгару вакыты: 2026 елның 17 апреле