Главная -> Словарь

Концентрации нефтепродукта

Еще более вредное действие, чем вода, оказывают на работу А, нефтеперерабатывающих установок хлористые соли, содержащиеся "" в нефти. Как известно, неорганические соли в нефти не растворяются и попадают в нее в виде растворов в эмульгированной воде. Концентрация солей в пластовых водах, сопутствующих нефти, обычно значительно ниже концентрации насыщенных растворов . Поэтому кристаллы солей, как правило, не содержатся в добываемых нефтях. Однако при испарении части воды, содержащейся в нефти, отделении газа в сепараторах, транспортировке, подогреве на установках обезвоживания и отстое подогретой нефти в емкостях кристаллы могут появиться. При содержании в нефти даже небольших количеств кристаллов сильно усложняется процесс обессолива-ния, так как кристаллики, обволакиваясь гидрофобной пленкой' нефти, очень плохо вымываются водой.

Влияние ароматических углеводородов на крекинг насыщенных обусловлено в первую очередь их большей адсорбционной и коксообразующей способностью. Преимущественная адсорбция ароматических углеводородов на поверхности катализатора приводит к снижению концентрации насыщенных-углеводородов, что соответственно уменьшает скорость их крекинга. Участие ароматических углеводородов во вторичных реакциях проявляется обычно в более интенсивном коксообразовании, что понижает активность катализатора и приводит к меньшей конверсии насыщенных углеводородов.

Известно, что технологические приемы переработки нефтяных остатков и качество получаемых при этом продуктов определяются их компонентным составом и, в частности, содержанием парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов. Уровень концентрации насыщенных углеводородов в сырье в определенной степени характеризует его термическую и коллоидную стабильность. Это связано с тем, что по отношению к асфальто-смолистым компонентам остатка нефти, формирующим дисперсную фазу, парафиновые углеводороды не обладают растворяющей способностью, а нафтеновые углеводороды, по имеющимся в литературе ?IJ оценкам, обладают растворяющей способностью примерно втрое худшей, чем ароматические углеводороды. Поэтому высокое содержание насыщенных углеводородов нежелательно как в сырье для получения битумов, так и в сырье коксования. Избыток насыщенных углеводородов, например, в битумах увеличивает их пенет-рапню, уменьшает вязкость, заметно влияет на вязкостно-температур-136

Робщ — общее давление смеси в мм рт. ст.; _v" УПроц — концентрация паров в объемных процентах. •s^» Для определения концентрации насыщенных паров в граммах

Пределы воспламенения горючих паров и газов можно выражать через концентрационные пределы воспламенения . Для оценки пределов воспламенения горючих газов и ненасыщенных паров горючих жидкостей это выражение является единственно удобным с точки зрения практического использования. Для пределов же воспламенения насыщенных паров жидкостей существует еще более простое выражение, широко используемое в практике. Известно, что концентрации насыщенных паров жидкости и ее температура находятся в определенной взаимосвязи. При любой температуре жидкости над ее поверхностью образуется вполне определенная упругость паров. Пользуясь этим, можно концентрационные пределы воспламенения насыщенных паров выражать через температуру жидкости, при которой они образуются. Эти температуры носят названия температурные пределы воспламенения .

Концентрации насыщенных паров при температурных пределах воспламенения равны концентрационным пределам воспламенения. Зная, например, что нижний температурный предел воспламенения бензола равен —14°, можно определить, чему равен нижний концентрационный предел воспламенения. Для этого находят давление насыщенных паров бензола при —14° и, подставив его в формулу , определяют нижний концентрационный предел воспламенения.

одновременно к снижению концентрации насыщенных углево-

Известно,что технологические приемы переработки нефтяных остатков и качество получаемых при этом продуктов определяются их компонентным составом и,в частности, содержанием парафиновых«нафтеновых и ароматических углеводородов. Уровень концентрации насыщенных углеводородов в сырье в определенной степени характеризует его термическую и коллоидную стабильность. Это связано с тем,что по отношению к асфальто-смолистым компонентам остатка нефти,формирующим дисперсную фазу, парафиновые углеводороды не обладают растворяющей способностью, а нафтеновые углеводороды,по имеющимся в литературе ?IJ оценкам, обладают растворяющей способностью примерно втрое худшей, чем ароматические углеводороды. Поэтому высокое содержание насыщенных углеводородов нежелательно как в сырье для получения битумов, так и в сырье коксования. Избыток насыщенных углеводородов, например, в битумах увеличивает их пенет-рацию, уменьшает вязкость, заметно влияет на вязкоство-температур-136

При расчете следует исходить из условий, при которых исключалась бы конденсация продуктов реакций 1.1 и 1.7. Выведена зависимость концентрации насыщенных паров метанола от температуры и давления :

Сн=/1,65, где Сн, Са — концентрации насыщенных и ароматических сернистых соединений, 245 — суммарная интенсивность пиков ионов с массами 45, 47, 73 . Например, в сернисто-ароматическом концентрате, выделенном из дистиллята 350—450° С туймазинской нефти, содержание общей серы было равно 7%, сульфидной серы — 6%. Это соответствует содержанию насыщенных сернистых соединений в концентрате ~80%. Величина 245, измеренная по масс-спектру, равна 1,28% от полного ионного тока. Оценка, содержания насыщенных сульфидов дает 72 %.

Видно,что в низших фракциях хроматографически определенны: концентрации насыщенных углеводородов занижены, а ароматических-завышены по сравнении с масс-спек.ральными данными. С повышением температуры *идения знаки отмеченных отклонений плавно меняются на обратные, и для дистиллята 30и-350°С масс-спвктрально найденные концентрация насыщенных компонентов понижены, а концентрации МЦА, БЦА л суммы аренов повышены по сравнению с данными ЖАХ. Расхождения в определенных этими двумя методами содержаниях основных компонентов фракций достигают fyni отя., а по бн- и полициклоароматическим соединениям,присутствующим в дистиллятах в сравнительно небольших количествах, -до 100# отн. и более.

Рис. 4.6. Зависимость остаточной концентрации нефтепродукта от продолжительности отстаивания эмульсии после электрообработки и фильтрации

Исследование влияния исходной концентрации нефтепродукта на работу ячейки показало, что зависимость здесь практически линейна, только при больших значениях наблюдается отклонение от закона линейности. В среднем эффект очистки составляет 50—60%. Таким образом, на основании проведенных исследований по.работе диполофоретической ячейки получены оптимальные технологические и конструктивно-геометрические параметры: производительность до 2 л/мин с углом конуса 5 5° и стальным анодом, толщина слоя диэлектрика 5 мм, рабочее напряжение 90 В.

В баке 7 находится чистая водопроводная вода. В баках 12 и 13 хранится исходный нефтепродукт. Для получения концентрации нефтепродукта в воде до 10000 мг/л используют бак малой дозировки вместимостью 130 мл. При более высоких концентрациях в работу включается бак большой дозировки вместимостью 70 л. Обе емкости имеют градуировку для возможности измерения расхода. Все три емкости присоединяются к всасывающему патрубку центробежного насоса 2 типа

Обработанная жидкость направляется в безнапорный отстойник 8, где происходит разделение нефтепродукта и воды. Отделенный нефтепродукт возвращается в бак 12, а вода насосом 5 направляется в электро-форетический блок 7. Последний состоит из пяти рядов последовательно соединенных девяти ячеек. При последовательном прохождении воды по ячейкам происходит постепенное уменьшение концентрации нефтепродукта за счет диполофореза. Отделенный нефтепродукт направляется в верхнюю часть отстойника, а очищенная вода-в бак чистой воды. Электропитание осуществляют раздельно по каждому ряду ячеек от независимых источников питания. Отбор проб производят из пробоотборников 4 и 6 . Очищенная вода отбирается непосредственно при подаче в бак 1.

. Причем при более высоких исходных концентрациях нефтепродукта степень очистки значительно повышается. Продолжительность обработки в блоке электрокоагуляции составляет 20 мин. Результаты испытаний макета электросепаратора показали, что первая ступень, представляющая собой электрокоагулятор с неоднородным электрическим полем, работает достаточно эффективно. Так, при исходной концентрации нефтепродукта 6000 мг/л остаточная составила 384 мг/л . При достаточно эффективной работе блока электрокоагуляции можно ожидать удовлетворительной работы электрокоагулятора. Как выяснилось при проведении предыдущих испытаний, наименьший эффект очистки получен при гравитационном отставании, разделение коалесцированной фазы проводили в гидроциклоне.

Математическая обработка результатов эксперимента позволила установить, что выбранный типовой гидроциклон работает в оптимальном режиме при производительности 1 000 л/ч с глубиной погружения штоков вентилей на выходе воды 33 мм и на выходе эмульсии 26 мм. Наибольшая степень очистки наблюдается при исходной концентрации нефтепродукта 10000 мг/л.

Таким образом, для достижения необходимой степени очистки при исходной концентрации нефтепродукта в воде 250000 мг/л целесообразно использовать схемы: блок электрокоагуляции и два последовательно включенных блока электрокоагулятор — гидроциклон .

Остаточное содержание нефтепродукта после обработки эмульсий по этой схеме находится в допустимых пределах . Положительное влияние на эффект очистки оказывает введение в обрабатываемую воду гидроксида железа, т. е. коагулянта. В результате проведенных наладочных испытаний установлено, что содержание нефтепродукта в очищенной воде не превышает в среднем 12 мг/л при исходной концентрации нефтепродукта 50 и 250 г/л.

трубопроводов чистым нефтепродуктом. Выброса нефтепродукта в очищенную воду не наблюдалось. При работе на мазуте остаточная концентрация последнего в воде перед фильтром составила 75—50 мг/л, а после фильтра - 20—45 мг/л. При продолжительности работы установки более 1,5 ч наблюдается увеличение концентрации нефтепродукта в очищенной воде более 45 мг/л, это можно объяснить недостаточным объемом блока фильтрации. Сорбированный поролоном нефтепродукт постепенно насыщает весь объем загрузки и начинает вымываться очищенной водой. Поэтому после каждого режима необходимо промывать фильтрующую загрузку в теплой воде с каустической содой. В промышленном масштабе фильтр можно выполнять по типу патрона и фильтрующий элемент сжигать.

Эффективность очистки воды от смеси дизельного топлива и масла несколько выше. Так, при исходной концентрации 5000 мг/л остаточная концентрация была ниже 30 мг/л и составила в среднем 29 мг/л. Повышение содержания нефтепродуктов в исходной воде до 250 • 103 мг/л увеличивает и остаточное содержание нефтепродукта в очищенной воде до 35 мг/л. Более высокая степень очистки при переходе на смесь дизельного топлива и масла, по всей видимости, объясняется большей способностью этого продукта к сорбции по сравнению с мазутом. Подача во всасывающую трубу насоса воздуха практически не влияет на процесс очистки. Воздух собирается в нефтесборнике и выходит при сбрасывании нефтепродукта. Следует отметить, что наиболее эффективно работает первая ступень электросепаратора. Вовсехопытах независимо от начальной концентрации нефтепродукта остаточное содержание последнего после первой ступени составляло от 80 до 300 мг/л. При концентрации в исходной воде 5 000 мг/л это составляет 99,2-94,2 %. Такая эффективность работы первой ступени дает основание предположить, что при исходной концентрации нефтепродукта порядка 300 мг/л можно получать очищенную воду с остаточной концентрацией нефтепродукта менее 15 мг/л без использования блока фильтрации.

Выделенный после первой ступени очистки нефтепродукт практически не отличается от исходного и может быть утилизирован. Как показал анализ, его плотность при 15 °С составляет 901,5 кг/м3 для мазута и 837,0 кг/м3 для смеси дизельного топлива и масла. Наблюдалось повышенное влагосодержание нефтепродукта , которое снижается при увеличении объема нефтесборника и, следовательно, продолжительности отстаивания. При исходной концентрации нефтепродукта в воде менее 50000 мг/л в нефтесборнике накапливается пена, метод утилизации которой требует дополнительных исследований. Во второй ступени при^любых режимах работы установки образуется пенообразный про- . работки .

С увеличением концентрации нефтепродукта в растворителе и, в частности, в бензоле значение молекулярного веса возрастает вследствие увеличения ассоциации молекул нефтепродукта. Это иллюстрируется данными Хажак , приведенными в табл. IV. 2.