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 ||

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

-- [ Страница 3 ] --

Рассмотрение механизма воздействия постоянного магнитного поля на сложную систему (рис.11), образующуюся при селективной очистке базируется на теории нефтяных дисперсных систем (НДС).

Для объяснения влияния постоянного магнитного поля в динамическом режиме на процесс экстракции, сделаем следующие допущения: предположим, что НДС состоит из слоёв, содержащих молекулы следующих веществ: молекулы первого слоя (асфальто-смолистые вещества) образуют ядро ССЕ, молекулы второго слоя (конденсированные ароматические и нафтеновые углеводоролды) – её сольватную оболочку и третьего слоя (парафиновые, нафтеновые, легкие ароматические) – дисперсионную среду, а при введении растворителя в НДС появляются молекулы четвертого слоя ( обводненный N-МП).

При введении растворителя происходит проникновение молекул 4-го слоя к ядрам ССЕ и сольватной оболочке. В данном случае структура ядра исходной ССЕ изменяется, молекула вводимого растворителя окружается молекулами, составлявших ранее ядро и сольватный слой ССЕ растворяемой НДС.

 Механизм процесса растворения с-10

Рис. 11. Механизм процесса растворения с введением обводненного

N-метилпирролидона

При подготовке масляного сырья воздействие магнитного поля вызывает перераспределение компонентов ССЕ и переход части молекул сольватной оболочки в дисперсионную среду, в результате чего уменьшаются размеры дисперсных частиц. Кроме того происходит изменение местоположения молекул и упорядочение структуры НДС под действием магнитного поля. В результате образуется новая структура, которая характеризуется большей гомогенностью, упорядоченностью, меньшей вязкостью, которая облегчает молекулярную и конвективную диффузию компонентов. Это способствует избирательному перераспределению компонентов между фазами и более четкому разделению углеводородов в процессе селективной очистки N-метилпирролидоном.

В результате того, что система становится более гомогенной, а молекулы растворителя окружаются слоем молекул, составлявших ранее ядро и сольватный слой, образуется новая ССЕ с ядром из единственных молекул обводненного растворителя, окруженных молекулами асфальто-смолистых веществ, которые, в свою очередь, окружены молекулами, составляющими ранее сольватный слой. Дисперсионная среда остаётся без изменений.

Асфальто-смолистые вещества и конденсированные ароматические углеводороды после магнитной обработки становятся более доступными растворителю и тем самым происходит более полная экстракция, которая приводит к увеличению степени очистки после регенерации растворителя из рафинатного и экстрактного растворов. Вода в данном случае не образует азеотропной смеси с растворителем и после процесса экстракционной очистки переходит в экстрактный раствор.

Время релаксации масляного сырья после воздействия на него магнитным полем в динамическом режиме в лабораторных условиях (при температуре окружающей среды) составляет до 12-17 часов. В промышленных условиях, согласно литературным данным, в процессе перекачивания масляного сырья при температуре 700 С время релаксации в переходном режиме сокращается в связи с изменением гидравлического режима и поперечного сечения трубопровода.

В четвертой главе на основании изучения характеристик исходного сырья и экспериментальных результатов предложена блок - схема подготовки сырья процесса селективной очистки, включающая блок магнитной обработки на этапе вакуумной перегонки мазута и перед экстракцией N-метилпирролидоном на рисунке 12.

Технико-экономические расчеты показали, что предлагаемый вариант процесса селективной очистки N-метилпирролидоном с предварительной обработкой исходного сырья магнитным полем, является экономически эффективным.

Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения блока магнитной обработки перед процессом экстракции составляет 6,5 млн. рублей, со сроком окупаемости магнетизатора 2 месяца.

 Блок - схема подготовки сырья сырья-11

Рис. 12. Блок - схема подготовки сырья сырья процесса селективной очистки, включающая блок магнитной обработки на этапе вакуумной перегонки мазута и перед экстракцией N-метилпирролидоном

ВЫВОДЫ

  1. По результатам проведенных исследований масляной фракции и деасфальтизата установлены закономерности изменения физико-химических и дисперсных характеристик в условиях воздействия постоянным магнитным полем в динамическом режиме.
  2. Предварительная магнитная обработка мазута при величине магнитной индукции 0,225 Тл и линейной скорости потока 0,3 м/с, увеличивает выход балластных дистиллятных фракций и масляных фракций до 6%;
  3. Разработан эффективный способ селективной очистки обводненным и безводным N-метилпирролидоном при одноступенчатой и трехступенчатой экстракции масляного сырья при воздействии на него постоянным магнитным полем в динамическом режиме.
  4. В исследуемом диапазоне технологических параметров при обработке масляного сырья магнитным полем при одноступенчатой экстракции происходит снижение температуры процесса до 150С при наименьшей кратности (в исследуемом диапазоне) растворителя к сырью 1:1 и увеличение выхода рафината до 6%.
  5. Выявлено, что наибольший выход целевого продукта – рафината и его чистота при селективной очистке деасфальтизата и фракции 420-500 0С достигаются при 3-х ступенчатой экстракции с предварительной магнитной обработкой с величиной магнитной индукции 0,3 Тл, линейной скорости потока 0,3 м/с и кратностью растворителя к сырью 1:1 и 1,5:1.
  6. Экспериментально установлено, что при селективной очистке N-метилпирролидоном с предварительной обработкой сырья масляного производства магнитным полем с величиной магнитной индукции 0,2 Тл наблюдается повышение индекса вязкости рафината до 3пунктов, а при

0,3 Тл – до 5 пунктов.

  1. Научно обоснован механизм воздействия постоянного магнитного поля в динамическом режиме на масляное сырье, заключающийся в образовании новой структуры, которая характеризуется большей гомогенностью, упорядоченностью, меньшей вязкостью, которая облегчает молекулярную и конвективную диффузию компонентов.
  2. Предложена блок - схема подготовки сырья процесса селективной очистки, включающая блок магнитной обработки на этапе вакуумной перегонки мазута и перед экстракцией N-метилпирролидоном.
  3. Технико-экономический расчет показал рентабельность предлагаемого варианта экстракционной очистки углеводородного сырья со сроком окупаемости промышленного магнетизатора 2 месяца.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

Статьи в журналах, входящих в перечень ВАК ведущих рецензируемых научных журналов:

  1. Адаспаева С.А., Пивоварова Н.А., Рамазанова А.Р., Любименко Э.А. Повышение эффективности процесса селективной очистки деасфальтизата масляного производства с использованием постоянного магнитного поля // Нефть, газ и бизнес, 2012. – № 1. – С.102-105.
  2. Адаспаева С.А., Пивоварова Н.А., Пименов Ю.Т., Щугорев В.Д., Зимина С.Г., Власова Г.В. Интенсификация процесса перегонки мазута совместным воздействием магнитного поля и ультразвука // Технология нефти и газа, 2008. – №6. – С. 13-15.

Патенты:

  1. Пат. 2427609 РФ, МПК С10G 32/02. Способ селективной очистки масляного дистиллята под воздействием магнитного поля / Пивоварова Н.А., Адаспаева С.А., Адаспаев А.Т., Пивоваров А.Т. Рамазанова А.Р., Пименов Ю.Т., Кириллова Л.Б., Руденко М.Ф. – №2009149807, приоритет 31.12.2009, опубл. 27.08.2011, Бюл. 24.
  2. Пат. № 2335524 РФ, МПК С10G 7/06. Способ перегонки остаточных нефтепродуктов с предварительной магнитно-акустической обработкой / Зимина С.Г., Пивоварова Н.А., Пименов Ю.Т. Адаспаева С.А. – № 2007135486, приоритет 24.09.2007, опубл. 10.10.2008, Бюл. № 28.

Статьи:

  1. Адаспаева С.А., Пивоварова Н.А., Пивоваров А.Т., Руденко М.Ф. Изменение дисперсности и критической температуры растворения в процессе селективной очистки // Материалы VIII Международных научных Надировских чтений по проблеме «Научно-технологическое развитие нефтегазового комплекса» (Казахстан, Алматы), 2010. – С.435-439.

Тезисы докладов:

  1. Пивоварова Н.А., Власова Г.В., Адаспаева С.А. Влияние совместной обработки магнитным полем и ультразвуком на процесс переработки углеводородного сырья // Сборник трудов V международной научно-практической – конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности», г. Санкт – Петербург, 2008. – С.

254-255.

  1. Пивоварова Н.А., Адаспаева С.А., Пивоваров А.Т., Иванов А.О. Возможности волновых воздействий в процессе селективно й очистки масляных дистиллятов // Материалы IV международной научно-технической конференции «Глубокая переработка нефтяных дисперсных систем», г. Москва, 2008. – С. 170-171.
  2. Пивоварова Н.А., Адаспаева С.А., Пивоваров А.Т. Возможность совершенствования процесса селективной очистки N-метилпирролидоном // Материалы Международной научно-практической конференции «Нефтегазопереработка 2009», г. Уфа, 2009. – С. 152-153.
  3. Адаспаева С.А., Пивоварова Н.А., Пивоваров А.Т. Изменение критической температуры растворения в процессе экстракции N-метилпирролидоном // Материалы V международной научно-технической конференции «Глубокая переработка нефтяных дисперсных систем», г. Москва, 2009. – С.138-139.
  4. Кириллова Л.Б., Пивоварова Н.А., Власова Г.В., Мусаева М.А., Такаева М.А., Адаспаева С.А. Возможности интенсификации некоторых процессов переработки углеводородного сырья с помощью волновых воздействий. // Материалы V международной научно-технической конференции «Глубокая переработка нефтяных дисперсных систем», г. Москва, 2009. – С. 65-66.
  5. Пивоварова Н.А., Адаспаева С.А., Пивоваров А.Т. О влиянии магнитного поля на подготовку сырья для процесса экстракции N-метилпирролидоном // Тезисы докладов международной отраслевой конференции профессорско-преподавательского состава Астраханского государственного технического университета, посвященная 80-летию основания Астраханского государственного технического университета, г. Астрахань, 2010. – С. 155-156.
  6. Кириллова Л.Б., Пивоварова Н.А., Власова Г.В., Адаспаева С.А. Интенсификация подготовки углеводородного сырья к переработке с помощью волновых воздействий // Тезисы докладов международной отраслевой конференции профессорско-преподавательского состава Астраханского государственного технического университета, посвященная 80-летию основания Астраханского государственного технического университета, г. Астрахань, 2010. – С.154-155.
  7. Адаспаева С.А., Пивоварова Н.А., Рамазанова А.Р., Руденко М.Ф. Экологически безопасный способ подготовки сырья процесса экстракции // Материалы I-ой научно-практической конференции «Новейшие технологии освоения месторождений углеводородного сырья и обеспечение безопасности экосистем Каспийского шельфа», г. Астрахань, 2010. – С. 20-22.
  8. Адаспаева С.А., Пивоварова Н.А., Рамазанова А.Р. Изменение определяющего фактора процесса селективной очистки в присутствии магнитного поля // IV открытая научно-техническая конференция молодых специалистов и работников «Энергия молодёжи – ресурс развития нефтегазовой отрасли», Астрахань, 2011. – С. 80-81.
  9. Адаспаева С.А.Пивоварова Н.А. Совершенствование процесса подготовки деасфальтизата к жидкостной экстракции N-метилпирролидоном // Всероссийская научная конференция профессорско-преподавательского состава (55-ая ППС) Астраханского государственного технического университета, 2011. – С. 321-322.
  10. Адаспаева С.А., Пивоварова Н.А. Экстракционная очистки деасфальтизата Волгоградского нефтеперерабатывающего завода // Материалы II-ой научно-практической конференции «Новейшие технологии освоения месторождений углеводородного сырья и обеспечение безопасности экосистем Каспийского шельфа», г. Астрахань, 2011. – С. 175-176.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д.т.н., профессору Пивоваровой Надежде Анатольевне, а также выражает свою признательность коллегам АГТУ и РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина: к.т.н., доценту Рамазановой А.Р., Власовой Г.В., к.х.н., доценту Кирилловой Л.Б., Похомову М.Д., главному инженеру «Лукойл-Волгограднефтепеработка» Анисимову В.И.

Принятые в тексте сокращения:

АВТ – атмосферно-вакуумная трубчатая установка

НДС – нефтяные дисперсные системы

МО – магнитная обработка

N-МП – N-метилпирролидон

КТР – критическая температура растворения

ССЕ – сложная структурная единица



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 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.