авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |

Аль мажид закономерности изменения физико-химических свойств бензинов при их эксплуатации и хранении в подземных хранилищах сирийской арабской республики

-- [ Страница 4 ] --

По форме кривых в диссертации было получено кинетическое уравнение в интегральной общей форме:

, (19)

или в форме матмодели:

= 0,79 + 0.198 ln (20)

Дробная величина коэффициента отражает сложный механизм образования смол в бензине при его хранении.

Уравнение (19) адекватно отражает указанные на рис.6 закономерности по накоплению смол в бензине без присадки.

Глава 8 посвящена описанию опытных закономерностей, отражающих изменение свойств бензинов в подземных хранилищах при длительных временах их хранения в пяти регионах Сирийской Арабской республике. На хранение в подземных хранилищах размещают бензины с ИОЧ=90–92 пункта. Перед загрузкой бензина в резервуары определяют их физико-химические свойства. Затем из резервуаров каждые полгода отбирают пробы бензинов объемом 10 л и определяют в лабораториях их качество. Сведения о качестве бензинов из пяти регионов также передают в Центральную исследовательскую лабораторию в г. Дамаске. Бензины в подземных резервуарах хранятся под воздушной подушкой при соответствующих температурах и влажности окружающей среды. Под воздействием кислорода, влаги, времени хранения и температуры в бензинах изменяется химсостав и основные параметры: МОЧ и ИОЧ, содержание смол и сернистых соединений и другие параметры.

В Южном регионе бензины в резервуарах хранились в резервуарах в течение 670 суток. Бензины, как указано выше, подвергались воздействию кислорода воздуха, температуры и времени их хранения. Под воздействием кислорода, температуры и времени хранения проходили изменения свойств бензина, как показано на рисунках 7 и 8.

Рисунок 7 – Влияние времени хранения бензина на: 1 – плотность; 2 – содержание смол

Рисунок 8

– Влияние времени хранения на: 1 – ИОЧ; 2 – содержание ГПУВ в резервуаре и 3 – осадка

Из рисунков 7 и 8 можно отметить, что с повышением времени хранения бензина в подземном хранилище Южного региона содержание смол в нем растет по логарифмически-степенной кривой. При времени хранения бензинов свыше 180 суток скорость изменения количества накопленных смол в бензине понижается. Это связано с явлением ингибирования смолами процессов окисления углеводородов бензина молекулами О2. В тоже время плотность бензина возрастает, что определяется накоплением в нём смол и АрУВ, но одновременно в бензине накапливаются ГПУВ (кривая 2, рис.8), которые снижают ИОЧ бензинов со временем их хранения в подземных хранилищах.

Из рис. 7 можно отметить, что плотность может быть представлена в форме кинетического уравнения в дифференциальной форме:

(21)

и в интегральной форме:

(22)

Математическая модель была представлена в таком виде:

(23)

Это уравнение адекватно опытной кривой.

Содержание осадка следует кривой 3 на рис. 8, которая может отражать экспоненциальный вид формулы. Содержание осадка в бензине приблизительно в 2 раза меньше, чем содержание в нем смол. Это позволяет утверждать, что осадки появляются в бензине за счет уплотнения смол под воздействием молекул О2. Молекулы кислорода в триплетном и синглетном состоянии могут способствовать превращению молекул УВ в ГПУВ (гидропероксид углеводорода), которые являются источником возникновения смол в составе бензина, как неоднократно это подтверждалось ранее опытными данными. В начальной стадии хранения бензина смолы по линейным размерам не превышают размера мицелл. Бензины с частицами смол таких размеров обладают повышенной агрегативной устойчивостью. С увеличением продолжительности хранения бензинов в резервуаре, частицы смол дополнительно подвергаются окислению, с повышением их полярности. При столкновении таких полярных частиц смол образуются уже сложные структурные единицы (ССЕ) в форме глобул, которые и оседают на дно резервуара, что связано со снижением кинетической усточивости дисперсной системы.

Плотность бензинов при хранении может возрастать по нескольким причинам:

– увеличение содержания в нем смол;

– повышение содержания высококонденсированных соединений, растворимых в бензине;

– удаление некоторого количества легколетучих фракций.

Снижение скорости изменения плотности (кривая 1) с повышением времени хранения бензина связана с тем, что смолы ингибируют процесс окисления углеводородов с образованием гидропероксидов, а, следовательно, снижается возможность образования высококонденсированных продуктов при участии в этом процессе гидропероксидов углеводородов.

Образование нерастворимого в бензине осадка в ходе его хранения, связано с тем, что гидропероксиды взаимодействуют с ароматическими и парафиновыми углеводородами, которые превращаются в органические кислородсодержащие соединения и фенольные продукты, которые преобразуются вначале в продукты конденсации соединений в форме смол, а затем уплотняются в нерастворимые осадки, которые аккумулируются на дне хранилища.

Полученные результаты позволяют отметить, что наиболее существенные изменения в товарном бензине проходит в течение 180 суток, а затем качество бензина меняется значительно медленнее, но повышаются изменения качества товарного бензина после 470 суток их хранения.

С целью сравнения закономерностей накопления смол в резервуарах 4-х регионов САР приведены данные на рис. 9.

  Зависимость накопления смол-61 Рисунок 9 – Зависимость накопления смол в бензинах от времени их хранения в подземных хранилищах САР в пяти регионах: Ю-Южный, Ц-Центральный, С-Северный, В-Восточный.

По уровню накопления смол в бензинах, хранящихся в подземных резервуарах, регионы располагаются в ряду: Ю>Ц>В>С. Этот ряд совпадает с уровнем средней температуры окружающей среды в этих регионах.

В заключение этого раздела можно сформулировать следующий механизм образования осадков в бензинах, который представлен на рис. 10.

  Принципиальная схема-62

Рисунок 10 – Принципиальная схема образования смол и осадков в бензине

Из этой схемы следует, что наиболее существенной стадией в создании смол и осадков является стадия образования гидропероксидов (ГПУВ). Следует отметить, что рыхлые осадки легко можно удалить циркуляцией бензина насосами, после выгрузки бензина из резервуара. Рыхлые осадки содержат зернистые сферолитные и глобулярные структуры. Они легко разрушаются потоками циркулирующего бензина. Плотные осадки можно удалить уже с помощью только паровой их обработкой. В подземных резервуарах Ю, Ц, С и В плотность бензинов растет со временем хранения по закономерностям, которые показаны на рис. 11.

  Зависимость накопления смол-63

Рисунок 11

Зависимость накопления смол в бензинах от времени их хранения в подземных хранилищах САР в пяти регионах: Ю – Южный, Ц – Центральный, С – Северный, В – Восточный

Эти кривые отражают логарифмически-степенную функцию. Для этой зависимости было получено уравнение для изменения плотности бензина в подземных резервуарах, которое представлено в форме уравнения (39 в дссертации). Это уравнение универсально для бензинов резервуаров Северного, Центрального и Восточного регионов.

В заключение можно отметить, что хранение бензинов в подземных хранилищах в разных регионах страны определяет одинаковые по форме закономерности изменения параметров бензина, но наиболее значительные изменения в ИОЧ и плотности, а также во фракционном составе бензинов, получены в Центральном и Южном регионах страны.

При хранении товарных бензинов в пяти регионах САР со временем меняются температуры выкипания узких фракций, как показано на рис. 12 и 13 для Центрального и Восточного регионов. Подобные же закономерности получены для бензинов, хранящихся в резервуарах Южного, Северного и Западного регионов.

  Влияние времени хранения-64

Рисунок 12

– Влияние времени хранения бензина на изменение ,0С выкипания фракций товарного бензина: 1 – н.к.; 2 – 10%-ная; 3 – 50%-ная, 4 – к.к. (Центральный регион)

При длительном хранении бензинов в подземных резервуарах происходит изменение углеводородного состава узких фракций. Эти изменения проявляются в температурах выкипания этих узких фракций, как показано на рис. 12 для Центрального региона и на рис. 13 для Восточного региона.

  Влияние времени хранения на-66 Рисунок 13 – Влияние времени хранения на температуру tмах, 0С, выкипания фракции товарного бензина: 1-н.к.; 2 – 10%-ная; 3-50%-ная; 4 – к.к. (Восточный регион)

Из рис. 12 и 13 следует, что tкип узких фракций бензина со временем его хранения проходит через экстремумы. Такие же графики получены для Северного, Южного и Западного регионов.

Из проведенного анализа природных условий следует, что в регионах среднегодовая температура 0С имеет следующие значения:

Ю (40,5) Ц (39,6) > В (32,2) > З (30,5) > С (24,0). Для этих регионов численные значения температур н.к. и температур кипения 10%-ных фракций в зависимости от среднегодовой температуры приведены на рис. 14.

  Влияние среднегодовой-67 Рисунок 14 – Влияние среднегодовой температуры региона на tмах, 0С – повышение температуры выкипания товарного бензина, хранимого в подземных резервуарах в течение 670 суток: 1 – н.к.; 2 – 10%-ная фракция

Закономерности, приведенные на рис. 12 и 13, отражают сложное влияние природно-климатических условий на изменение t оС со временем. Это связано, с одной стороны, с удалением легких фракций бензинов из резервуаров, а с другой стороны в них протекают химические реакции и диффузионные процессы, которые меняют распределение классов углеводородов во фракциях.

Между тем величины t оС со временем хранения бензинов по регионам имеет плавное изменение (см. рис. 14) с изменением средней температуры по регионам. Это отражает одинаковый механизм старения бензинов в резервуарах, независимо от региона их расположения.

Свойства бензинов значительно меняются при хранении их в резервуарах не только во времени, но и по глубине расположения слоёв в подземных хранилищах.

Так, для Южного региона физико-химические свойства исходного бензина и загруженного в подземное хранилище в Южном регионе САР, приведены в таблице 7.

Таблица 7

– Зависимость физико-химических свойств бензина от глубины отбора проб из резервуара Южного региона

Наименование Ед. изм. Бензины
Исходный Верх Средний Низ Дно Общий Анализ
Плотность при 15 оС кг/м3 (усл.) 709 712 712 713 714 713
Содерж. Смол мг/100 мл 2,4 2,4 2,4 2,6 2,6 2,6
Перегоняется при температуре Об.%
н.к. оС 37 41,1 39,2 39,8 41,9 41,9
10 оС 49 58,2 56,6 58,9 57,8 57,8
50 оС 80 85,5 84,3 85,5 85,7 85,3
90 оС 130 146,9 146,7 145,2 146,2 146,4
к.к. оС 172 171,7 171,8 171,4 174,1 174,2
ИОЧ 78 77,9 78 77,4 77,8 77,8
Остаток мас.% 0,6 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
Объем отогнанного бензина % об. 98 97,0 96,7 97,0 97,6 97,4
Содержание, S мас.% 0,20 0,16 0,14 0,8 0,14 0,16

Из данных таблицы 7 следует, что при хранении бензина в течение 4-х лет в подземном резервуаре Южного региона возрастает плотность товарного бензина с 709 до 714 кг/м, растет содержание смол с 2,4 до 2,6 мг/100 мл. Весьма значительно растет температура н.к. фракции с 37 до 41,9 оС. Это связано с удалением летучих компонентов из бензина. При этом происходит общее повышение температур выкипания соответствующих фракций: 50% – с 80 до 85,3 оС; 90% – со 130 до 146,4 оС; и н.к. – со 172 до 174,6 оС.

Хроматографическим анализом был определен состав проб бензина, отобранных с разного уровня из резервуара Южного региона. Данные анализа приведены в таблице 8.

Таблица 8

– Распределение классов углеводородов по высоте резервуара в Южном регионе САР

Классы углеводородов Химический состав бензина, об.%
Исходный Верх Середина Низ Дно Общий
Бензол 1,4 1,19 1,18 1,02 1,01 1,1
Ароматика 18,9 18,7 16,3 15,3 18,0 17,6
Олефины 7,2 8,6 8,0 7,4 7,4 7,6
Парафины 78,0 74,7 75,7 77,3 74,4 74,8
МОЧ 70 71,0 71,1 71,1 70,9 70,9
ИОЧ 77 77,9 78,0 78,0 77,8 78,8


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.