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 || 3 |

Интенсификация процесса селективной очистки масляного сырья n-метилпирролидоном под действием магнитного поля

-- [ Страница 2 ] --

В третьей главе представлены результаты по изучению возможности интенсификации процесса селективной очистки дистиллятного и остаточного масляного сырья с помощью постоянного магнитного поля.

Первоначально определяли фракционный состав мазута с помощью вакуумной перегонки в колбе Мановяна при давлении 0,01 – 15 кПа. Предварительная магнитная обработка при величине магнитной индукции от 0,08 до 0,225 Тл и линейной скорости потока 0,3 м/с, позволила увеличить выход балластных дистиллятных фракций до 5 - 6% масс., что в свою очередь позволяет улучшить качество масляного сырья, за счет повышения температуры начала кипения фракций, выкипающих до 350 0С. Результаты вакуумной перегонки мазута представлены табл. 3.

Затем исследовали влияние магнитного поля на фракцию 420-500 0С, полученную при вакуумной перегонке, и деасфальтизат на изменение среднего диаметра дисперсных частиц на длине волны 440 нм, изменяя при этом величину магнитной индукции (0,15-0,4 Тл) и линейную скорость потока (0,3 и 1,5 м/с).

Анализ рисунка 1 показывает уменьшение размера частиц дисперсной фазы при величине магнитной индукции 0,2 - 0,4 Тл, что оказывает существенное влияние на многие физико-химические показатели рафината.

Таблица 3

Изменение выхода дистиллятов при перегонке остаточного сырья при обработки его постоянным магнитным полем

Температура разгонки, 0 С Выходы дистиллятов, % об.
Без магнитной обработки С магнитной обработкой 0,225 Тл
330 7,5 9,0
340 11,1 13,4
350 15,3 18,5
360 20,0 26,0
370 29,0 33,2
380 36,3 39,0
390 44,6 46,1
400 50,3 52,0
420 75,1 77,5
500 85,0 87,2

При воздействии на масляную фракцию и деасфальтизат магнитным полем с индукцией 0,15 Тл никаких изменений в диаметре частиц дисперсной фазы не происходит, а при магнитной индукции 0,4 Тл эффективность магнитной обработки повышается, но при этом увеличиваются затраты на электроэнергию. Поэтому обрабатывать сырье процесса селективной очистки N-МП магнитным полем с индукцией 0,4 Тл является экономически невыгодным.

При уменьшении размера частиц дисперсной фазы посредством магнитной обработки деасфальтизата и фракции 420-5000С, происходит изменение физико-химических свойств рафината, в частности кинематической вязкости при 100 0С, как показывает рисунок 2.

Рис. 1. Зависимость средних размеров частиц дисперсной фазы деасфальтизата и фракции 420-5000С от величины магнитной индукции  Зависимость кинематической-1 Рис. 2. Зависимость кинематической вязкости деасфальтизата и фракции 420-5000С от величины магнитной индукции

Область наиболее используемых кратностей обводненного и безводного растворителя к сырью лежит в пределах 12 : 1 по массе (рис. 3,4).

При увеличении количества растворителя, подаваемого на экстракцию, повышается глубина очистки и одновременно снижается выход рафината.

Проведение процесса экстракции при уменьшении кратности растворителя к сырью нецелесообразно, поскольку чем меньше растворителя используется в процессе экстракции, тем больше низкоиндексных компонентов остается в рафинате. Уменьшение кратности не может обеспечить требуемого качества рафината. При более высоких значениях кратности критическая температура растворения значительно падает, но технико-экономические показатели процесса тоже снижаются, т.к. улучшается качество рафината, но снижается его выход.

 Зависимость критической-2  Зависимость критической-3 Рис. 3. Зависимость критической температуры растворения дистиллятного и остаточного сырья от массовой доли безводного N-метилпирролидона Рис. 4. Зависимость критической температуры растворения дистиллятного и остаточного сырья от массовой доли обводненного N-метилпирролидона

Далее была определена критическая температура растворения, обработанного магнитным полем, масляного сырья в обводненном и безводном избирательном растворителе. Для этого выбраны три рабочие кратности N-МП к сырью – 1:1, 1,5 :1 и 2,0:1 по массе и величина магнитной индукции равная 0,2 и 0,3 Тл. Результаты определения критической температуры растворения в безводном растворителе представлены на рисунке 5,6.

Рис. 5. Зависимость КТР двухкомпонентной смеси с предварительной обработкой деасфальтизата магнитным полем  Зависимость КТР двухкомпонентной-5 Рис. 6. Зависимость КТР двухкомпонентной смеси с предварительной обработкой фракции 420-5000 С магнитным полем

Показано, что за счёт снижения обводненности растворителя возможно резко снизить температуру экстракции. По литературным данным снижение содержания воды в растворителе облегчает процесс регенерации его из рафинатного и экстрактного растворов. Данные рисунков 5 - 8 показывают наибольшее изменение критической температуры растворения данного сырья в безводном и обводненном растворителе при обработке исходного сырья магнитным полем с величиной магнитной индукции равной 0,3 Тл.

Рис. 7. Зависимость КТР двухкомпонентной смеси с предварительной обработкой деасфальтизата магнитным полем Рис. 8. Зависимость КТР двухкомпонентной смеси с предварительной обработкой фр.420-5000 С магнитным полем

В таблице 4 приведены результаты очистки деасфальтизата, обработанного магнитным полем при одноступенчатой и трехступенчатой экстракции обводненным растворителем. Как видно, снижается температура экстракции с обводненным N-МП как при одноступенчатой, так и при трехступенчатой экстракции от 2 до 5 оС и содержание серы в рафинате до 0,6% мас., увеличивается выход рафината до 5 % масс., повышается количество парафино-нафтеновых до 4 % масс., которые обладают высокими вязкостными свойствами, а также наблюдается присутствие моноциклической ароматики, которые защищают нафтеновые углеводороды от окисления. Особое значение процесс селективной очистки имеет для производства нефтяных масел, поскольку улучшаются такие эксплуатационные свойства как индекс вязкости, который увеличивается на 5 пунктов; температура застывания, которая повышается от 0,5 до 2 0 С, а также снижается количество содержание серы на 0,1 % масс., которая отрицательно влияет на эксплуатационные свойства масел. Аналогичное влияние оказывает магнитная обработка на фракцию 420-5000 С (таблица 5).

По сравнению с очисткой деасфальтизата, содержащего сравнительно большее количество парафино-нафтеновых, полициклических ароматических углеводородов, смол и асфальтенов, выход рафината после очистки фракции 420 - 5000 С значительно ниже, но лучше его качество, которое показывает увеличение выхода парафино-нафтеновых углеводородов. При рассмотрении влияния магнитного поля на процесс селективной очистки при воздействии магнитного поля с магнитной индукцией 0,2 Тл выход рафината изменяется незначительно. Анализ данных рисунков 9,10 говорит о том, что самый лучший результат по количественным и качественным показателям рафината получен при обработке деасфальтизата и дистиллятной фракции при величине магнитной индукции равной 0,3 Тл.

Таблица 4

Показатели очистки деасфальтизата обводненным N-метилпирролидоном при кратности сырья к растворителю 1:1,5

Показатели Рафинат
Без магнитной обработки С магнитной обработкой (В=0,3 Тл) С магнитной обработкой (В=0,2 Тл)
Одноступ. экстракция Трехступ. экстракция Одноступ. экстракция Трехступ. экстракция Трехступ. экстракция
Выход рафината, % масс. 81 78 86 83 80
Температура процесса экстракции, оС Верх Низ середина 92 92 77 84 87 87 73 79 90 76 82
Физико-химические свойства
Плотность при 20 оС, кг/м3 888 878 882 872 875
Температура застывания, оС 52,7 49 53,2 51 50
Содержание серы, % мас.
0,8 0,7 0,7 0,6 0,6
Индекс вязкости 92 93 94 98 95
Структурно-групповой состав, % масс.
парафино-нафтеновые 60,6 67 62,8 71 68,3
Ароматические:    
- моноциклические 21,4 17,6 21,0 17 17,4
- бициклические 8,4 7,4 8,1 6 7,2
- полициклические 5,7 4,8 4,9 3,4 4,2
Смолы 2,4 2,1 2,0 1,7 1,9
Асфальтены 1,5 1,1 1,2 0,9 1

Таблица 5

Показатели очистки фракции 420-5000 С N-метилпирролидоном при кратности сырья к растворителю 1:1

Показатели Рафинат
Без магнитной обработки С магнитной обработкой (В=0,3 Тл) С магнитной обработкой (В=0,2 Тл)
Одноступ. экстракция Трехступ. экстракция Одноступ. экстракция Трехступ. экстракция Трехступ. экстракция
Выход рафината, % масс. 78,2 77,2 84,2 81,2 79,8
Температура процесса экстракции, оС Верх Низ Середина 85 85 70 77 70 70 55 62 81 73 66
Физико-химические свойства
Плотность при 20 оС, кг/м3 880 870 874 864 868
ИВ 99 102 101 106 104
Содержание серы, % мас. 0,7 0,6 0,6 0,5 0,5
Структурно-групповой состав, % масс.
парафино-нафтеновые 75,7 79 77,7 80,8 79,9
Ароматические:          
- моноциклические 13,0 12 12,3 11,3 11,5
- бициклические 5,4 4,7 4,6 4,3 4,5
- полициклические 2,5 1,7 2,3 1,3 1,5
Смолы 2,4 2 2,3 1,8 2
Асфальтены 1,0 0,6 0,8 0,5 0,6
Рис. 9. Зависимость выхода рафината от величины магнитной индукции Рис. 10. Зависимость содержания ароматических углеводородов от величины магнитной индукции


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 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.