досліджено вплив магнітного поля на фракційний склад компаундов мазуту Астраханського газопереробного заводу з важким нафтовим залишком. Після магнітної обробки вихід фракцій дистилятів, що википають при температурі до 400 ° С, зріс на 3,1-6,4% для компаундів мазуту з важким нафтовим залишком. Явище збільшення відбору фракцій дистилятів при розгоні залишкових нафтопродуктів, що піддаються впливу магнітного поля, може бути пояснено збільшенням кількості ПМЦ, зростанням дрібнодисперсних системи і переходом частини вуглеводнів з зовнішнього шару в дисперсійне середовище. Встановлено, що вплив постійним магнітним полем на нафтові залишки перед початком перегонки дозволяє збільшити глибину відбору дистилятів від сировини.

Анотація наукової статті з хімічних технологій, автор наукової роботи - Пивоварова Надія Анатоліївна, Клепова Наталія Олександрівна, Куранова Юлія Олександрівна, Пивоваров Анатолій Титович


RAW MATERIAL ACTIVATION OF VACUUM DISTILLATION BY MEANS OF THE MAGNETIC FIELD IMPACT

Magnetic field impact on fractional composition of fuel oil compounds is investigated. Masout was taken from the Astrakhan Gas Processing Complex with a heavy oil residue. After magnetic treatment the outlet of distillate fractions boiling out at 400? C increased to 3,1-6,4% for fuel oil compounds with a heavy oil residue. The rise of selection of distillate fractions while the permanent petroleum products flashing subjected to the magnetic field impact can be explained by the greater amount of Steam Magnetized Centre, growth of the system's fine dispersion & transition of a number of hydrocarbons from the external layer into the dispersion medium. It was determined that the constant magnetic field impact on oil residues before starting distillation allows to increase the selection depth of distillates from raw material.


Область наук:

  • хімічні технології

  • Рік видавництва: 2004


    Журнал: Вісник Астраханського державного технічного університету


    Наукова стаття на тему 'Активація сировини вакуумної перегонки впливом магнітного поля'

    Текст наукової роботи на тему «Активація сировини вакуумної перегонки впливом магнітного поля»

    ?УДК 665.6.001

    Н. А. Пивоварова, Н. А. Клепова, Ю. А. Куранова, А. Т. Пивоваров *

    Астраханський науково-дослідний і проектний інститут газу * Астраханський державний технічний університет

    АКТИВАЦІЯ СИРОВИНИ вакуумної перегонки ВПЛИВУ магнітного поля

    Поділ нафти на дистиляти та залишкові фракції проводиться на установках атмосферної і атмосферно-вакуумної перегонки нафти (АТ і АВТ). Зазвичай на промислових установках сума відбираються фракцій дистилятів (нк-350 ° С) не відповідає значенню потенціалу світлих фракцій нафти, що википають до 350 ° С, і може бути менше на 5-7% мас. [1].

    Проблема найбільш повного вилучення фракцій дистилятів при перегонці з нафт є основною для технологів і до сих пір вона вирішувалася головним чином розробкою нових конструкцій контактних пристроїв. Останнім часом запропоновані високоефективні методи фізико-хімічної технології переробки нафтових дисперсних систем (ПДВ) для інтенсифікації процесів атмосферно-вакуумної перегонки нафти, які не потребують значних витрат та суттєвої реконструкції діючих установок АТ і АВТ [2].

    Дослідники школи З. І. Сюняева запропонували використовувати різні фізико-хімічні прийоми попередньої підготовки сировини (застосування хвильових технологій, введення добавок) для інтенсифікації процесів атмосферно-вакуумної перегонки нафти і регулювання фракційного складу нафтопродуктів. Вплив добавок на внутрішню структуру ПДВ призводить до зміни її дисперсного стану і вивільненню легкокипящих компонентів з зв'язаного стану в складі складної структурної одиниці (ССЕ) [2-4].

    Так, наприклад, в якості ефективних і практично доступних добавок запропоновано використовувати відпрацьовані моторні масла, які надають диспергуючу дію на сировину перегонки, а отже, сприяють поглибленню відбору фракцій дистилятів [4].

    Співробітниками Томського інституту хімії нафти досліджується вплив хвильових обробок на реологічні, фізико-хімічні властивості нафт. Автори роботи [5] роблять висновок, що при магнітному впливі зміна реологічних властивостей нафт визначається співвідношенням змісту бензольних і спіртобензольних смол. Отже, зміна реологічних властивостей нафти буде впливати на результати її перегонки.

    Метою цієї роботи є дослідження впливу постійного магнітного поля в динамічних умовах на фракційний склад компаундов мазуту Астраханського газопереробного заводу (АГПЗ) з важким нафтовим залишком (ТНО). Фізико-хімічні характеристи-

    ки мазуту АГПЗ і компаундів представлені в табл. 1. Фракційний склад визначали вакуумної перегонкою на колбі Мановяна при залишковому тиску 0,3 мм рт. ст. [6]. Нафтопродукт піддавали впливу постійного магнітного поля з магнітною індукцією 0,225 Тл при лінійної швидкості потоку нафтопродукту 0,008 м / с, температура обробки становила 100 ° С. Розмір частинок дисперсної фази визначали відповідно до методики [7, 8].

    Таблиця 1

    Фізико-хімічні характеристики мазуту АГПЗ і компаундів

    Показники Зміст нафтового залишку в мазуті АГПЗ,%

    0 20 40 60 80

    В'язкість умовна при 80 ° С, ° ВУ 2,3 3,7 4,5 6,8 8,4

    Зольність,% мас. 0,02 0,030 0,045 0,048 0,053

    Масова частка механічних домішок,% 0,02 0,041 0,055 0,063 0,078

    Масова частка сірки,% 1,87 1,92 2,00 2,04 2,07

    Масова частка води,% Сліди Сліди Сліди Сліди Сліди

    Температура спалаху у відкритому тиглі, ° С 177 222 228 231 237

    Температура застигання, ° С 28 27 25 28 29

    Щільність при 20 ° С, кг / м3 925 940 946 952 955

    Коксівність,% мас. 1,8 3,0 3,7 5,0 6,1

    Після магнітної обробки відзначали, що вихід фракцій дистилятів, що википають при температурі до 400 ° С, зріс на 3,1-6,4% для компаундів мазуту з вмістом важкого нафтового залишку 20, 40, 60, 80%; а глибина відбору фракції нк-450 ° С для компаундів з вмістом важкого нафтового залишку 40, 60, 80% зросла на 2,1-4,1% мас. (Табл. 2).

    Таблиця 2

    Результати глибокої вакуумної перегонки залишкових нафтопродуктів

    Виходи дистилятів,% об. Зміст нафтового залишку в компаунді мазуту АГПЗ,%

    Мазут АГПЗ | 20 | 40 | 60 | 80

    значення

    До 350 ° С 9,5 8,0 5,5 5,0 4,6 2,5 4,2 3,1 6,5 4,4

    До 400 ° С 39,2 39,0 23,1 20,0 15,2 8,8 11,5 6,2 13,4 10,1

    До 450 ° С 61,0 59,1 40,0 39,9 41,2 37,1 22,1 20,0 18,8 15,1

    До 500 ° С 70,1 69,9 60,0 56,1 51,0 50,1 37,8 37,5 28,7 25,8

    Примітка. 1, 3, 5, 7, 9 - з магнітною обробкою;

    2, 4, 6, 8,1 0 - без магнітної обробки.

    Графічна залежність, представлена ​​на рис. 1, відображає тенденцію: після впливу магнітним полем зменшується середній раз-

    заходів частинок дисперсної фази і помітно зростає середній вихід дистилятів при вакуумній перегонці компаундов мазуту і ТНО.

    г

    а

    §

    зі

    : г

    &

    ф

    §

    га

    а

    З!

    10

    про

    (1) О4

    а |

    Зміст напівгудрон в мазуті,% мас.

    Мал. 1. Збільшення середнього виходу дистилятів при розгоні компаундов під впливом магнітного поля:

    1 - діаметр частинок до впливу магнітним полем, нм;

    2 - діаметр частинок після впливу магнітним полем, нм;

    3 - збільшення середнього виходу дистилятів,% мас.

    Наведені вище дані демонструють доцільність включення блоку магнітної обробки вуглеводневих залишків в промислову схему установки вакуумної перегонки.

    В якості базової прийнята типова схема вакуумної перегонки мазуту з одноразовою перегонкою [1], наведена на рис. 2. Мазут (I) насосом 1 подається на установку вакуумної розгону. Перед нагріванням в печі 3 мазут піддається впливу магнітного поля в магнетізаторе 2, далі нагрівається до 400-410 ° С і направляється в вакуумну колону 4. У колоні підтримується залишковий тиск 6,6 кПа. Для зниження температури низу і полегшення умов випаровування з гудрону легких компонентів в низ колони подається водяна пара II.

    Мал. 2. Принципова технологічна схема установки вакуумної перегонки мазуту з блоком магнітної обробки

    З верху колони відводять водяна пара і гази розкладання III, які відсмоктуються багатоступеневим ежектором 5.

    У вакуумній колоні передбачений відбір бічних потоків. Частина цих потоків після охолодження повертається в колону в якості циркуляційного зрошення, призначеного для знімання надлишкового тепла і поліпшення умов ректифікації. Залишок з вакуумної колони -гудрон - відкачується з установки.

    Вплив постійного магнітного поля можна пояснити тим, що при накладенні зовнішнього магнітного поля на компаунд відбувається зміна розміру ССЕ в результаті перерозподілу вуглеводнів між зовнішніми шарами дисперсних частинок і дисперсійним середовищем. Частина вуглеводнів переходить із зовнішнього шару в дисперсійне середовище, збільшуючи тим самим кількість найбільш легких компонентів в нафтовій системі. Явище збільшення відбору фракцій дистилятів при розгоні залишкових нафтопродуктів, що піддаються впливу магнітного поля, також може бути пояснено збільшенням кількості парамагнітних центрів, зростанням дрібнодисперсних системи.

    Таким чином, вплив постійним магнітним полем на нафтові залишки перед початком перегонки дозволяє збільшити глибину відбору дистилятів від сировини. Залучення нових методів підготовки вуглеводневої сировини дозволяє також знижувати енерговитрати процесів нафтопереробки. Так, при рівному відборі фракцій дистилятів температура процесу перегонки може бути знижена на 2-30 ° С в залежності від вмісту нафтового залишку в компаунді, отже, зменшаться енерговитрати на підігрів сировини в печі АТ.

    СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

    1. Мановян А. К .. Технологія первинної переробки нафти і природного газу: Учеб. посібник для вузів. 2-е изд. - М .: Хімія, 2001. - 568 с.

    2. Сафієва Р. З. Физикохимия нафти. Фізико-хімічні основи технології переробки нафти. - М .: Хімія, 1998.. - 448 с.

    3. Володін Ю. А. Варіанти поглиблення переробки нафти за допомогою фізико-хімічних впливів: Автореф. дис. ... канд. техн. наук / РГУ ім. І. М. Губкіна. - М., 1999. - 24 с.

    4. Кожевникова Ю. В. Раціональні шляху підготовки нафтових дисперсних систем - сировини атмосферно-вакуумної перегонки: Автореф. дис. . канд. техн. наук / РГУ ім. І. М. Губкіна. - М., 2000. - 23 с.

    5. Структурно-реологічні властивості нафт в магнітному полі / Ю. В. Лоскутова, Д. Н. Малофеевскій, Н. В. Юдіна, Ф. Г. Унгер // Хімія нафти і газу: Матеріали конф. / Том. Ін-т хімії нафти. - Томськ, 2002. - С. 108.

    6. Мановян А. К. Методика визначення фракційного складу важких нафтопродуктів. - Астрахань: Вид-во АГТУ, 2000. - 19 с.

    7. Пивоварова Н. А., Туманян Б. П., Берегова Н. М. Визначення параметрів частинок дисперсної фази в нафтових системах колориметричним методом. -Астрахань: Изд-во АГТУ, 2001. - 10 с.

    отримано 29.07.04

    RAW MATERIAL ACTIVATION OF VACUUM DISTILLATION BY MEANS OF THE MAGNETIC FIELD IMPACT

    N. A. Pivovarova, N. A. Klepova, U. A. Kuranova, A. T. Pivovarov

    Magnetic field impact on fractional composition of fuel oil compounds is investigated. Masout was taken from the Astrakhan Gas Processing Complex with a heavy oil residue. After magnetic treatment the outlet of distillate fractions boiling out at 400 ° C increased to 3,1-6,4% for fuel oil compounds with a heavy oil residue. The rise of selection of distillate fractions while the permanent petroleum products flashing subjected to the magnetic field impact can be explained by the greater amount of Steam Magnetized Centre, growth of the system's fine dispersion & transition of a number of hydrocarbons from the external layer into the dispersion medium. It was determined that the constant magnetic field impact on oil residues before starting distillation allows to increase the selection depth of distillates from raw material.


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити