Главная -> Словарь

Поверхности асфальтенов

На установках АВТ потери делятся на производственные и энергетические. Производственные потери могут быть в результате испарения нефти и нефтепродуктов, механических утечек, смешения с другими продуктами на отдельных технологических узлах, утечек через горячие поверхности аппаратов, оборудования и коммуникаций, попадания нефтепродуктов в производственные или промышленные стоки. Чем больше производительность установок, тем больше производственные потери в абсолютных цифрах. В прежде построенных установках потери достигали 1,5—2 вес.% на перерабатываемую нефть. На установках производительностью 2,0; 3,0; 6,0; 7,5 млн. т/год такие потери в абсолютных цифрах составят соответственно: 30,0; 45,0; 90,0 и 112,5 тыс. т/год. Однако при осуществлении необходимых мероприятий в процессе проектирования, а также при конструировании оборудования и его эксплуатации размеры потерь можно резко сократить. Всесоюзными нормами технологического проектирования по нефтеперерабатывающей промышленности предусматриваются следующие нормы потерь для установок первичной перегонки нефти :

Контактные поверхности аппаратов, губки, сегменты, пальцы

Контактные поверхности аппаратов — губки, сегменты, пальцы и пр.

— поверхности аппаратов контактные 132

— поверхности контактные аппаратов 60

Неоднократно высказывалось предположение, что конденсированные ароматические системы образуются в процессе переработки нефти и что при наличии катализаторов для их образования не требуется слишком высоких температур. С. Р. Сергиенко указывает, что при 400—450 °С, а при длительном нагревании даже при 300—350 °С идет процесс поликонденсации ароматических углеводородов, который .можно выразить следующей общей схемой: углеводороды 'бензольного'ряда-^уЛгеводороды нафталино-нового ряда—^-конденсированные полициклические углеводороды. Упомянутые температуры могут иметь место при вакуумной перегонке мазута, а металлические поверхности аппаратов способны оказать каталитическое воздействие и таким образом благоприятствовать накоплению в дистиллятах продуктов крекинга, в том числе и полициклических ароматических углеводородов. Поэтому возможно, что некоторая часть ароматических углеводородов, содержащихся в масляных дистиллятах и остатках, имеет вторичное происхождение, однако в основном их состав и содержание определяются природой исходного сырья — нефти.

Неоднократно высказывалось предположение, что конденсированные ароматические системы образуются в процессе переработки нефти и что при наличии катализаторов для их образования не требуется слишком высоких температур. С. Р. Сергиен-ко указывает, что при 400—450 °С, а при длительном нагревании даже при 300—350 °С идет процесс поликонденсации ароматических углеводородов, который .можно .выразить следующей общей схемой: углеводороды бензольного ряда—-углеводороды нафталино-нового ряда—^-конденсированные полйциклические углеводороды. Упомянутые температуры могут иметь место при вакуумной перегонке мазута, а металлические поверхности аппаратов способны оказать каталитическое воздействие и таким образом благоприятствовать накоплению в дистиллятах продуктов крекинга, в том числе и полициклических ароматических углеводородов. Поэтому возможно, что некоторая часть ароматических углеводородов, содержащихся в масляных дистиллятах и остатках, имеет вторичное происхождение, однако в основном их состав и содержание определяются природой исходного сырья — нефти.

1. Дальнейшее развитие индустриальных методов выполнения монтажных и специальных работ. При этом предусматривается применение максимально крупных и полностью изготовленных на заводах или в цехах монтажных и специализированных организаций: узлов и целых аппаратов; узлов площадок и лестниц для обслуживания; теплоизоляционных блочных изделий с защитными покрытиями для изоляции наружной поверхности корпусов аппаратов; жароупорных блочных изделий из кирпичей или жароупорного бетона, а также изделий для кислотоупорных и других видов покрытий внутренней поверхности аппаратов; узлов трасс контрольно-измерительных приборов и электропроводки, а также готовых к эксплуатации приборов КИП, автоматики и электроосвещения.

После установки, выверки и закрепления аппарата приступают к выполнению работ по подготовке аппарата к испытанию и сдаче его заказчику. Внутреннюю поверхность аппарата необходимо очистить от грязи, ржавчины, окалины и различных посторонних предметов. Очистку внутренней поверхности аппаратов производят ручными или приводными стальными щетками или пескоструйными аппаратами. Если аппарат имеет внутренние устройства , то их следует испытать и установить в аппарате до испытания корпуса. При этом внутренние устройства должны быть очищены от грязи, окалины, иметь надежную плотность всех сое-

Расчет аппаратов воздушного охлаждения включает определение поверхности охлаждения, обеспечивающей отвод требуемого количества тепла, выбор в соответствии с ГОСТом типового аппарата, наиболее целесообразного для данных условий и изготовляемого машиностроительными заводами, а также определение расхода энергии на привод вентиляторов, нагнетающих воздух вдоль сребренной поверхности аппаратов. Расчет необходимой поверхности выполняется по уравнению теплопередачи

Прзимущзствами аппаратов такого типа являются простота конструкции, надежность в эксплуатации и большая пожарная безопасность. В случае аварийного прекращения поступления воды на установку аппарат может некоторое время работать за счет имеющегося в ящике запаса воды. Ремонт и чистка наружной поверхности аппаратов подобного типа более просты, чем в аппаратах других конструкций. В змеевиковых холодильниках можно применять толстостенные трубы, изготовленные из чугуна дешевых марок, что обеспечивает продолжительный срок их работы; такие трубы можно эксплуатировать при температурах до 250° и давлении до 10 ати. К недостаткам аппаратов подобного типа относятся их громоздкость и повышенный расход металла. Кроме того, хотя в этих

Выделение асфальтенов. Навеску 5 г помещают в колбу Эрленмейера емкостью 250 мл и растворяют в 10 мл бензола на нодяной или песочной бане с обратным холодильником. Полноту растворения обнаруживают визуально. После охлаждения колбы до 18—20 °С в нее добавляют 40-кратный объем алкилатной фракции 29—58 ГС. После 24-часового стояния колбы в темном месте асфальтены отфильтровывают через фильтр, доведенный до постоянной массы. Фильтрат собирают в колбу, остаток на фильтре промывают а.шилатной фракцией до появления бесцветного фильтрата. Остаток на фильтре растворяют в бензоле и фильтрат собирают в эту же колбу, из которой проводили фильтрование. Промывание проводят до получения совершенно бесцвет-лого бешола. Бензол от фильтрата отгоняют на водяной бане до получения в колбе слегка подвижной массы. К этой массе добавляют 120 мл алкилатной фракции для повторного осаждекия асфальтенов. Это пеобходимо потому, что смолы и масла адсорбируются на поверхности асфальтенов и одно осаждение не дает полного их разделения. Через 24 ч раствор фильтруют в колбу с первым фильтратом через тот же фильтр. Фильтр с остатком промывают алкилатной фракцией до тех пор, пока капли фильтрата не перестанут оставлять окрашенных

Путем калориметрических исследований установлено влияние состава дисперсионной среды, природы асфальтенов на их склонность к сольватации , низкомолекулярные парафиновые углеводороды растворяют адсорбированные на поверхности асфаль-тенов смолистые и ароматические углеводороды. По Б. В. Деря-гину , при разбавлении дисперсионной среды парафиновыми углеводородами сольватная оболочка сжимается, что также приводит к снижению толщины адсорбированного слоя вокруг частиц и при их столкновении — к коагуляции. При сближении две одноименно заряженные частицы испытывают одновременно действие двух противоположных сил: молекулярного притяжения и электростатических сил отталкивания. Устойчивость коллоидных систем.. в том числе и нефтяных остатков, зависит от соотношения этих сил, изменение которых достигается природой сольвента, добавляемого в коллоидную систему. Введение в систему ароматических углеводородов, склонных к адсорбции на поверхности асфальтенов, способствует повышению толщины сольватных оболочек, что приводит к возрастанию расклинивающего эффекта и предохраняет частицы от слипания.

Впервые понятие о сольватном слое.асфальтеновых частиц ввел Нейман . Образование межфазных слоев в асфальтенсодер-жащих системах определяется природой и адсорбционными свойствами асфальтенов. Все асфальтены обладают низкой адсорбционной активностью по отношению к алканам. С увеличением степени ароматичности асфальтенов повышается их адсорбционная способность к аренам и гетероциклическим соединениям. Путем независимых калориметрических исследований установлено влияние состава дисперсионной среды, природы и концентрации твердых частиц асфальтенов на их склонность к сольватации, определяемой по теплоте сорбции асфальтенов аренами . Так, теплота сорбции аренов асфальтенами вторичного происхождения значительно превышает соответствующую величину для нативных асфальтенов. Поверхность асфальтенов независимо от их природы энергетически неоднородна, мозаична. В отличие от поверхности асфальтенов вторичного происхождения, характеризующейся преобладанием лиофобных участков, поверхность нативных асфальтенов по характеру менее лиофобна, что существенно влияет на структуру образуемых вокруг асфальтеновых частиц сольватных слоев.

Согласно взглядам, изложенным в работе , низкомолекулярные парафиновые углеводороды растворяют адсорбированные на поверхности асфаль-тенов смолистые и ароматические углеводороды. По Б. В. Деря-гину , при разбавлении дисперсионной среды парафиновыми углеводородами сольватная оболочка сжимается, что также приводит к снижению толщины адсорбированного слоя вокруг частиц и при их столкновении — к коагуляции. При сближении две одноименно заряженные частицы испытывают одновременно действие двух противоположных сил: молекулярного притяжения и электростатических сил отталкивания. Устойчивость коллоидных систем,. в том числе и нефтяных остатков, зависит от соотношения этих сил, изменение которых достигается природой сольвента, добавляемого в коллоидную систему. Введение в систему ароматических углеводородов, склонных к адсорбции на поверхности асфальтенов., способствует повышению толщины сольватных оболочек, что приводит к возрастанию расклинивающего эффекта и предохраняет частицы от слипания.

объем алкилатной фракции с пределами выкипания 29—58 °С . Асфальтены отфильтровывают после 24-часового стояния колбы в темноте. Фильтрат собирают в колбу, остаток на фильтре промывают алкилатной фракцией до появления бесцветного фильтрата. Расход алкилата 200 мл . Остаток на фильтре растворяют в 150 мл бензола и фильтрат переливают в колбу, из которой проводилось фильтрование. Бензолом промывают до тех пор, пока в колбу не будет стекать совершенно бесцветный бензол. Затем его отгоняют на водяной бане до получения в колбе слегка подвижной массы. К этой массе добавляют 120 мл алкилатной фракции небольшими порциями при постоянном перемешивании для повторного осаждения асфальтенов. Необходимость последнего вызвана тем, что смолы и масла адсорбируются на поверхности асфальтенов и одно осаждение не дает полно/о их разделения. Через 24 ч раствор фильтруют в колбу с первым фильтратом через тот же фильтр. Фильтр с остатком промывают алкилатной фракцией до тех пор, пока капли фильтрата не перестанут окрашивать фильтровальную бумагу. Остаток на фильтре полностью растворяется горячим бензолом, направляемым в колбу, доведенную до постоянной массы . Фильтр промывают бензолом до полного растворения асфальтенов. Затем бензол отгоняют от раствора асфальтенов и колбу с асфальтенами сушат при 105 °С до достижения постоянной массы. Фильтр высушивают при 105 °С также до постоянной массы до и после фильтрации. Прирост массы фильтра дает содержание карбоидов и карбенов.

Структура I типа представляет собой коагуляционную сетку-каркас из асфальтенов, находящихся в слабо структурированной смолами дисперсионной среде, которая состоит из смеси парафино-нафтеновых и ароматических углеводородов. При этом асфальтены, составляющие сетку, взаимодействуют друг с ДРУГОМ полярными лиофобными участками через тонкие прослойки дисперсионной среды. На внешней лиофильной поверхности асфальтенов адсорбируются смолы, обладающие в тонком пленочном слое повышенными механическими свойствами. Асфальтены сольватирУются и набухают в ароматических углеводородах.

Структура битумов I типа в упруго-пластическом состоянии относится к коагуляционным и определяется структурной сеткой — каркасом из асфальтенов, взаимодействующих лиофобными участками поверхности через тонкие прослойки дисперсионной среды; на лиофильной поверхности асфальтенов адсорбируются смолы, переходящие в структурированное состояние адсорбционно-сольватноп пленки.

Структура битумов III типа в упруго-пластическом состоянии определяется сопряженными структурами из агрегатов или иных вторичных образований асфальтенов и структуры пленок смол, адсорбированных на внешней лиофильной поверхности асфальтенов.

Битумы III типа представляют собой системы с сопряженными структурами в виде отдельных агрегатов и элементов коагуляцион-ного каркаса из асфальтенов и структуры тонких пленок смол, адсорбированных на поверхности асфальтенов и связывающих от-дельные агрегаты асфальтенов. Свойства битумов III типа определяются наличием элементов коагуляционной структурной сетки из асфальтенов и надмолекулярными образованиями смол в тонких пленках.

Полученные результаты показывают, что введение добавок поверхностно-активных веществ изменяет процессы развития дисперсных структур в битуме. Добавки типа железных мыл высших карбо-новых кислот образуют в дисперсионной среде битума олеогели с коагуляционной структурой. При введении асфальтенов образуются сопряженные структуры, состоящие из жоагуляционной сетки мыла и возникающей структурной сетки из асфальтенов. Вследствие сильного структурирования дисперсионной среды железным мылом непосредственное контактирование асфальтенов затрудняется. При этом происходит стабилизация асфальтенов при повышении общей вязкости системы. Введение добавки типа высших алифатических аминов, адсорбирующейся на лиофобных участках поверхности асфальтенов с блокировкой мест их возможных контактов, также приводит к стабилизации систем. Образование коагуляционного каркаса делается возможным лишь при достаточно большом числе частиц асфальтенов в единице объема. Такая стабилизация адсорбционными слоями вызывает понижение вязкости системы.