Главная -> Словарь

Коагуляции асфальтенов

Недостатком этих трубчатых теплообменников является, во-первых, то, что живое сечение межтрубного пространства более чем в 2 раза выше живого сечения самих трубок. В силу этого при одинаковых расходах теплоносителей имеет место заниженный коэфи-циент теплоотдачи со стороны межтрубного пространства и, как следствие, низкий коэфициент теплопередачи во всем аппарате. Вторым недостатком аппарата является большое число фланцевых соединений, дающих со временем течь в местах болтовых скреплений. Третьим недостатком теплообменника является отсутствие компенсаторов теплового расширения, ведущее к короблению трубок и к течи в местах развальцовки.

нии в с вырезанными четвертинками придерживаются аналогичного принципа. Наконец, тип г придает потоку жидкости винтовой характер. Теплообменники с винтовыми перегородками, хотя и обеспечивают высокий коэфициент теплопередачи, чрезвычайно трудны в изготовлении и сильно изнашиваются вследствие эрозии. Чем ближе поставлены поперечные перегородки, тем выше практический коэфициепт теплопередачи, но тем сложнее и продолжительнее очистка затрубного пространства от осадков и окалины и тем, наконец, выше гидравлические сопротивления на пути движения теплоносителя.

ние о различных типах плавающих головок для ряда теготообмен-ных аппаратов с двумя, четырьмя и большим числом ходов теплоносителя в трубах. Отбортовка кожухов уменьшает живое сечение затрубного пространства, увеличивает скорость теплоносителя, а следовательно, коэфициент теплопередачи. На фиг. 194 представлена конструкция плавающей головки с сальниковым уплотнением, применяемая для гудронных теплообменников.

Коэфициент теплопередачи. Теории теплопередачи посвящено большое число капитальных работ i. Для теплообмепных аппаратов из трубок толщиной до 3 мм обычно пользуются формулой теплопередачи для плоской и чистой стенки:

Одним из важнейших вопросов режима работы теплообменных аппаратов является выбор скорости потока теплоносителей. С увеличением скорости потока повышается коэфициент теплопередачи и уменьшается требуемая поверхность нагрева. Однако с повышением скорости потока неминуемо растут потери напора и, как следствие, стоимость перекачки теплоносителей по теплообменным аппаратам. Оптимальные

Решение. Коэфициент теплопередачи определяем по формуле

Как видно, коэфициент теплопередачи снизился почти на 75%.

Принцип работы рекуператора состоит в передаче тепла дымовых газов, уходящих из конвекционной камеры печи, воздуху, направляемому в топку печи. Обмен теплом происходит в особых теплообмевных аппаратах — рекуператорах. Металлические рекуператоры делятся на пластинчатые, трубчатые, ребристые и игольчатые. Пластинчатые рекуператоры менее плотны и менее долговечны; трубчатые отличаются большой плотностью. Коэфициент теплопередачи трубчатых рекуператоров в лависи-

Теплопередача коивекцией. Коофициент теплопередачи от газов к трубам конвекцией может определяться по графику фиг. 224, где на оси абсцисс отложены скорости газов в м/сс-к, а на оси ординат коэфициент теплопередачи в ккал'м2 час СС. График составлен для труб диаметром 102 мм. Для иных размеров труб найденную величинзг делят на следующие поправочные ковфициенты:

При уменьшении скорости движения дымовых газов в конвекционной камере печи коэфициент теплопередачи понижается. Как следствие, возрастают требуемая поверхность труб и стоимость сооружения конвекпионной камеры. При увеличении скорости движения дымовых газов в конвекционной камере печи повышаются гидравлические сопротивления и, как следствие, требуемая высота дымовой трубы.

в ряду конвекционной шахты. Установлено, что при четырех трубах в ряду радиация от стенок кладки эоходит до 15%, при шести — до 10% и при восьми — до 7% от общего количества тепла, передаваемого радиацией трехатомных газов и прямой конвекцией. Таким образом, коэфициент теплопередачи конвекционным трубачг составит:

•в зоне подачи пропана происходит коагуляционное высаживание асфальтенов. Согласно сказанному выше, целесообразно часть пропана подавать в сырье. Это помимо одновременного протекания процессов выделения смол и коагуляции асфальтенов позволяет выравнивать скорость потоков в колонне;

•в зоне подачи пропана происходит коагуляционное высаживание асфальтенов. Согласно сказанному выше, целесообразно часть пропана подавать в сырье. Зто помимо одновременного протекания процессов . Ослабление структурно-механического барьера - сольватного слоя при этом может приводить к коагуляции асфальтенов и их выпадению, что отмечалось нами ранее на примере смесей прямогонного дистиллята западно-сибирской нефти, содержащих более 50% крекинг-остатка.

средней, тяжелой ароматики и смол обеспечивается присутствием там разбавителя - тяжелого газойля каталитического крекинга, состоящего в основном из компонентов, составляющих дисперсную среду и препятствующих коагуляции асфальтенов. Отказ от вовлечения в остаток тяжелого газойля каталитического крекинга может привести к снижению стабильности получаемого по печному варианту

Несмотря на родственную химическую природу, асфальтены; представляющие более высокомолекулярные соединения, выделены в отдельную группу из-за их нерастворимости в отличие от смол в углеводородах метанового ряда. Асфальтены хорошо растворимы в ароматических растворителях, но при введении в раствор достаточного количества парафиновых углеводородов происходит их коагуляция и выпадение из раствора. Без наличия третьего компонента, препятствующего коагуляции асфальтенов, так называемого дефлоку-лянта, асфальтены в смеси парафиновых и ароматических углеводородов с незначительным содержанием последних образуют неустойчивые коллоидные растворы. Причем, как показали исследования , дисперс-

ные группы могут играть весьма существенную роль в процессах коагуляции асфальтенов в сложных коллоидных системах.

В нижней зоне колонны, по мнению некоторых исследователей, важную роль играют процессы коагуляции асфальтенов, пелтизашии их частиц смолами с образованием новой коллоидной системы и выделения из дисперсионной среды в ре-'зультате уплотнения агрегатов молекул части тяжелого «масла» в растворе про-лана. Следовательно, состав смесей по высоте колонны деаофальтизаци», работающей в выбранном режиме, изменяется вследствие как разной растворимости в пропане отдельных компонентов, так и по другим причинам.

Подобный механизм реализуется в рассматриваемых НДС. Наиболее явно правило фильности проявляется в смесях с крекинг-остатком; повышение количества вторичных асфальтенов и парафи-но-нафтеновых углеводородов при снижении доли смол и аромати-ки в смеси приводит к увеличению межмолекулярного взаимодействия и размеров дисперсных частиц . Ослабление структурно-механического барьера - сольватного слоя при этом может приводить к коагуляции асфальтенов и их выпадению, что отмечалось нами ранее на примере смесей прямогонного дистиллята западно-сибирской нефти, содержащих более 50% крекинг-остатка.

Ф. П. Пфейффер (((41 наиболее близко подошел к рассмотрению зависимости физико-механических свойств битумов, как коллоидных систем, от количественного соотношения основных компонентов и их химических особенностей. Он сделал: попытку выяснить влияние каждого из этих компонентов коллоидной системы на се реологические свойства. Он указал на важное значение атомарного соотношения С : II как показателя степени ароматичности, отдельных компонентов. Подчеркивая ароматическую природу асфаль-тенов и, как следствие этого, большую пли меньшую склонность их к поляризации, Пфейффер делает заключение о возможности управления процессами преобразования таких коллоидных систем, используя склонность асфальтенов к поляризации. Присутствующие в молекулах асфаль-теиов кислород-, серу- и азотсодержащие полярные группы могут играть весьма существенную роль в процессах коагуляции асфальтенов в сложных коллоидных системах.

На устойчивость тяжелых нефтяных фракций , особенно при повышенных температурах, сильное влияние оказывает присутствие асфальтенов, образующих нефтяные коллоидные микрогетерогенные системы. Высокая степень дисперсности асфальтенов создает избыток поверхностной энергии, вследствие чего такие системы термодинамически неустойчивы и стремятся к расслоению. При обычных условиях, ввиду достаточно высокой вязкости среды процесс расслоения происходит медленно. Повышение температуры способствует уменьшению вязкости и создает благоприятные условия для коагуляции асфальтенов и выпадения их в виде осадка.

Введение в асфальтеносодержащую нефтяную систему легкокипящего парафинового углеводорода, как известно, приводит к двум практически независимым процессам: избирательному растворению парафиновых, а также малокольчатых нафтеновых и ароматических углеводородов и коагуляции асфальтенов. Легкие парафиновые углеводороды в жидком состоянии обладают наилучшей способностью коагулировать асфальтены. С повышением молекулярной массы вводимого парафинового углеводорода уменьшается степень обессмоливания сырья. А по мере увеличения концентрации указанных углеводородов в нефтяной системе изменяется качество осадка, он становится более твердым, хрупким. Рассматривая нефтяную систему в этих случаях как содержащую агрегаты асфальтенов из молекулярных фрагментов различного состава, можно предположить, что при седиментационном разделении нефтяных систем в присутствии легких алканов, как, по всей вероятности, и других растворителей, важнейшими процессами, происходящими в системе и определяющими ее поведение, являются агрегирование-дезагрегирование асфаль-теновых частиц с одновременным фракционированием их в соответствии с молекулярными массами и иммобилизацией в межчастичном пространстве молекул других