Главная -> Словарь

Интегрального структурного

Выбор интегрального показателя свойств материала в значительной степени определяет

Коэффициенты фундаментальных уравнений связи энергии молекулярных орбиталей и интегрального показателя поглощения ______

10.3. Методы расчета интегрального показателя уровня качества нефтепродуктов и его оптимизационные возможности................ 411

Содержательный и математический анализ фактической зависимости полезности нефтепродуктов от единичных качественных показателей даст возможность оценить приоритеты отдельных 'направлений и мероприятий в рамках перспективной стратегии менеджмента качества. При этом необходимо считаться со всем комплексом установленных в теории качества положений. Мы находим целесообразным подробнее остановиться на них, прежде чем непосредственно перейдем к обоснованию структуры интегрального показателя качества.

ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ

Принципиальная схема расчета интегрального показателя уровня качества Ка определена уже более 30 лет назад. Она устанавливается формулой:

Достоинства формулы в ее предельной общности и ясности экономического содержания выражаемой ею категории. Но общность несколько ограничивает рамки факторного исследования динамики Кн. Аналитические возможности интегрального показателя качества потенциально велики в приведенном виде. Однако полностью его оптимизационный потенциал раскрывается в развернутой форме, когда затраты производителя и расходы потребителя представляются функциями качественных параметров продукции. Интегральный показатель качества становится при этом аналитическим узлом, связывающим воедино наиболее сильные влияния качественных свойств продукции на ее полезность. Отсюда понятна природа познавательных трудностей в применении Кн. Прежде чем его рассчитать, необходимо выявить, систематизировать и представить в компактной форме зависимости отдельных элементов совокупных затрат на единицу

полезного эффекта потребления продукции от наиболее значимых единичных ее свойств. Кроме того, необходимо методически обоснованно и математически корректно установить место каждой частной зависимости в структуре интегрального показателя уровня качества. Информационная база подобных расчетов формируется тяжело и до сих пор ее состояние неудовлетворительно. Она представлена фрагментарными данными, полученными не по единому плану, а как результат разрозненных инициативных разработок. От этого страдает структурная и динамическая однородность статистических сведений, их полнота и представительность. Это нетрудно объяснить особенностями объекта изучения. Например, чтобы оценить влияние содержания серы в бензине или его октанового числа на ресурс двигателя, надо провести цикл чистых экспериментов с разными сортами топлива на протяжении десяти лет. Возникающие здесь трудности очевидны.

Наиболее концентрированно мнение государства, потребителей и научно-технической общественности о требованиях к свойствам продукции выражено в стандартах. Поскольку речь идет об особенностях построения интегрального показателя уровня качества нефтепродуктов, то в методическом отношении, а также и с практической стороны целесообразно в центр исследования поставить топливо наиболее массового потребления — автомобильный бензин. Требования к его качеству определены новым стандартом ГОСТ 51313-99 .

Их сумма составляет: 0,5 + 0,25 + 0,125 = 0,875. Поэтому вполне правомерно сформировать ядро интегрального показателя уровня качества бензина вокруг трех наиболее значимых свойств

На основании приведенного перечня принципиальная структура центрального ядра интегрального показателя качества автомобильного бензина представляется формулой

методов или, более того, метода математического моделирования. В принципе уже сейчас имеются отдельные работы по созданию интегрального структурного анализа, которые позволяют на основании экспериментальных данных, определяемых с достаточной достоверностью, составлять оптимальную модель сложных органических молекул . К однозначным данным относятся:

Зги данные служили исхдной информацией для расчета по ранее разработанной методике интегрального структурного анализа совокупности структурных параметров, которые отражают строение среднестатистических молекул выделенных фракций,

Рассчитанные методом интегрального структурного анализа наиболее вероятные среднестатистические структурные формулы молекул компонентов тяжелых нефтяных остатков представлены ниже:

тическим окружением. В результате разработана система алгоритмов расчета совокупности структурных параметров, достаточно полно характеризуйся химическую структуру усредненного фрагыенга различных компонентов BMCII. Реализация предложенного интегрального структурного анализа осуществлялась на ЭВМ по программе, позволяющей вычислить около 60 структурных параметров .

Распространение метода интегрального структурного анализа . Метод Хирша и Альтгельта позволяет рассчитывать около 40 средних структурных параметров для сложных органических веществ, к которым относятся и нефтяные остатки. К числу первых исследователей, использовавших ИСА после его опубликования, принадлежат Спейт и Халей. Затем метод был использован многими исследователями. Обзор этому был подведен Камьяновым В. Ф. и Большаковым Г. Ф. , которые написали: «На наибольшую детальность и глубину претендует схема интегрального структурного анализа , которая опубликована в виде учебного пособия , а затем в виде статьи , которая объединяет многие ранее предлагавшиеся идеи и подходы к расчету со всеми их достоинствами и недостатками и позволяющая вычислять до 50 параметров, характеризующих в среднем состав и строение всех молекул изучаемого вещества . «Корректность результатов вычисления структурных параметров по любой схеме ИСА определяется степенью количественного соответствия исходных экспериментальных данных и допущений, использующихся при выводе

В качестве объектов исследования были выбраны остаточные фракции арланской и ромашкинской нефтей, Из тяхелых нефтяных остатков н их основных составляющих, малыенов и асфальтенов, выделялись полярные компоненты экстракцией диметилформамидо!?; Расчет структурно-молекулярных параметров полученных соединений проводился методом интегрального структурного анализа на основании данных по молекулярным массам и элементному составу, и структурных характеристик, полученных с помощью ЙН- м ШШ-спектроскоши, Общая структурная организация полярных компонентов, выделенных из тяхелых остатков различного происхождения однотипна и представляет из себя алкилзагзщенную конденсированную систему ^фтено-ароцатн-ческого строения в молекулярной массой 300-400 ед. Практически каждый структурный фрагмент является гетероциклический, е преимущественным содержанием азота и, в меньшей степени, серы,

Особое значение в исследованиях ВМС нефти и других каустобиолитов приобрела спектрометрия протонного магнитного резонанса , позволяющая измерять относительное содержание незамещенных атомов Н в ароматических ядрах ; протонов в группах СН, СНз и СНд в а-положениях к ароматическим ядрам, группам С=0 и атомам S и О в неароматических звеньях молекул ; протонов в группах СН и СНз, удаленных от ароматических ядер и гетерофунк-ций, и СНз в р-положениях к последним ; протонов в еще более удаленных СНд-группах и иногда протонов групп ОН, сигналы которых смещаются с изменением концентрации растворов. Результаты интегрирования спектров ПМР в сочетании с другими исходными данными лежат в основе большинства предлагавшихся способов интегрального структурного анализа тяжелых нефтяных компонентов .

Таким образом, для достаточно высокомолекулярных смесей формализм структурно-группового анализа становится неприемлемым. Для характеристики состава таких объектов все большее распространение в последнее время получают методы интегрального структурного анализа . Методы ИСА, основанные на

Однако к результатам вычисления параметров продуктов С0 -П и С__-1У, на нага взгляд, следует относиться с недоверкем. Мне— гие компоненты тяжелых вакуумных: остатков, как показано далее , могут содержать в молекулах непредельные двойные связи, образующиеся вследствие термолиза нативиюс соединений при перегонке. Поскольку вклады двойных связей в современных расчетных системах интегрального структурного анализа не учитываются, то из-за их присутствия в веществе неминуемо завышается на эквивалентную величину расчетное количество насыщен-

шей расчетной схемы. Намя показано , что к йтоль же я даже еще более некорректно результатам приводит применение и агех других ранее использовавшихся методов интегрального структурного анализа.

Привлечение любых дополнительных везависимых данных в качестве исходной информации при структурно-групповом анализе высоно-мояенулярных соединений нефти позволяет исключить лишние допущения и уточнить результаты расчетов. С этой целью в одной на наиболее развернутых схем интегрального структурного анализа нлючевой параметр - фактор ароматичности вещества - реноыев- -дуется определять на основе средней интегральной интенсивности полос поглощения ароматических связей С*С о максимумом близ 1600 см-1 в ИК спектрах по методике , разработанной для тяжелых нефтяных дистиллятов. Корревтноеть переноса этой методики о углеводородных смесей на сложнейшие по своей химической природе обогащенные гетероатомами нефтяные ВМС не была оценена.