Научная статья на тему 'ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ ДЛЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ'

ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ ДЛЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
66
32
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДЕПРЕССОРНЫЙ ЭФФЕКТ / ТЕРМОДЕСТРУКТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ / ЗАМЕДЛЕННОЕ КОКСОВАНИЕ / КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ / ADHESION / FREEZING / FREEZING TOGETHER / DUST SUPPRESSION / DEPRESSOR EFFECT / THERMO DESTRUCTIVE PROCESSES / LIGHT GAS OIL / HEAVY GAS OIL / DELAYED COKING / CATALYTIC CRACKING / CRACKING RESIDUE

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Кондрашева Наталья Константиновна, Зырянова Ольга Владимировна, Киреева Елизавета Валерьевна

В данной работе рассмотрены и решены вопросы, связан- ные с разработкой для горнодобывающей отрасли пылепо- давляющих средств и средств для борьбы с прилипанием, примерзанием и смерзанием горных пород. Эти средства разрабатывались на базе продуктов нефтеперерабаты- вающей промышленности. Объектами исследования были высокоароматические дистилляты и тяжелый нефтяной остаток, отобранные с установок одного из российских не- фтеперерабатывающих заводов. Целью данной работы яви- лось получение специальных профилактических средств. В основу метода исследования положено детальное изуче- ние влияния углеводородного состава легких и тяжелых га- зойлей термодеструктивных процессов (каталитического крекинга и замедленного коксования) на депрессорную спо- собность тяжелого нефтяного остатка, и исследование физико-химических свойств полученных образцов профилак- тических средств. Полученные образцы могут быть реко- мендованы к внедрению на многих отечественных нефте- перерабатывающих заводов. Внедрение данной технологии позволит добиться высокой экономической эффективности для завода-изготовителя, расширить ассортимент товар- ной продукции и снизить выпуск топочных мазутов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Кондрашева Наталья Константиновна, Зырянова Ольга Владимировна, Киреева Елизавета Валерьевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PREPARATION AND INVESTIGATION OF SPECIAL PETROLEUM PRODUCTS FOR MINING

In this paper, we addressed and resolved issues related to the development of dust suppression means, and the means to combat sticking, freezing and rocks freezing. The study was focused on highly aromatic distillates and heavy oil residue selected from a typical Russian refinery. The aim of this work was to produce quality prophylactics. The method is based on the research for which it is necessary to study in detail the influence of the hydrocarbon light and heavy gas oils composition of thermo destructive processes (catalytic cracking and delayed coking) on the heavy oil residue depressor ability, and the study of physical and chemical properties of prophylactics samples (PS) mixtures. As a result, of this study high-quality waxy PS samples were obtained. These compounds can be recommended at all domestic plants, to advance the indicators of refining. The introduction of this technology allows to achieve high economic efficiency for the factory, due to expansion of assortment of the produced commodity products and decline of issue of fire-box fuel oils.

Текст научной работы на тему «ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ ДЛЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ»

УДК 665.71

Natalia K. Kondrasheva, Olga V. Zyranova, Elizaveta V. Kireeva

PREPARATION AND INVESTIGATION OF SPECIAL PETROLEUM PRODUCTS FOR MINING

St.Petersburg mining university, 21 lin., 2, V.I., St. Petersburg, 199106, Russia

e-mail:. [email protected]

In this paper, we addressed and resolved issues related to the development of dust suppression means, and the means to combat sticking, freezing and rocks freezing. The study was focused on highly aromatic distillates and heavy oil residue selected from a typical Russian refinery. The aim of this work was to produce quality prophylactics. The method is based on the research for which it is necessary to study in detail the influence of the hydrocarbon light and heavy gas oils composition of thermo destructive processes (catalytic cracking and delayed coking) on the heavy oil residue depressor ability, and the study of physical and chemical properties of prophylactics samples (PS) mixtures. As a result, of this study high-quality waxy PS samples were obtained. These compounds can be recommended at all domestic plants, to advance the indicators of refining. The introduction of this technology allows to achieve high economic efficiency for the factory, due to expansion of assortment of the produced commodity products and decline of issue of fire-box fuel oils.

Keywords: adhesion, freezing, freezing together, dust suppression, depressor effect, thermo destructive processes, light gas oil, heavy gas oil, delayed coking, catalytic cracking, cracking residue.

Н.К. Кондрашева1, О.В.Зырянова2, Е.В. Киреева3

ПОЛУЧЕНИЕ

И ИССЛЕДОВАНИЕ

СПЕЦИАЛЬНЫХ

НЕФТЕПРОДУКТОВ

ДЛЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ

ПРЕДПРИЯТИЙ

Санкт-Петербургский горный университет, 21 линия В.О. д. 2, Санкт-Петербург, 199106, Россия. е-таИ: [email protected]

В данной работе рассмотрены и решены вопросы, связанные с разработкой для горнодобывающей отрасли пылепо-давляющих средств и средств для борьбы с прилипанием, примерзанием и смерзанием горных пород. Эти средства разрабатывались на базе продуктов нефтеперерабатывающей промышленности. Объектами исследования были высокоароматические дистилляты и тяжелый нефтяной остаток, отобранные с установок одного из российских нефтеперерабатывающих заводов. Целью данной работы явилось получение специальных профилактических средств. В основу метода исследования положено детальное изучение влияния углеводородного состава легких и тяжелых газойлей термодеструктивных процессов (каталитического крекинга и замедленного коксования) на депрессорную способность тяжелого нефтяного остатка, и исследование физико-химических свойств полученных образцов профилактических средств. Полученные образцы могут быть рекомендованы к внедрению на многих отечественных нефтеперерабатывающих заводов. Внедрение данной технологии позволит добиться высокой экономической эффективности для завода-изготовителя, расширить ассортимент товарной продукции и снизить выпуск топочных мазутов.

Ключевые слова: депрессорный эффект, термодеструктивные процессы, замедленное коксование, каталитический крекинг.

Энергетическая стратегия России на период до 2035 года ставит своей целью улучшение экологической обстановки в стране [1]. Достижение поставленной цели и уменьшение негативного влияния добычи, транспортировки и переработки энергоресурсов на окружающую среду возможно путем разработки и применения профилактических средств (ПС) на горнодобывающих предприятиях.

Производство пылеподавляющих средств и средств для борьбы со смерзанием мелкодисперсного груза на базе продуктов глубокой переработки нефти некоторых российских нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) является ресурсосберегающим и экономически эффективным мероприятием [2, 3].

Для достижения целей экологической и экономической политики России в энергетике важно решение следующих задач:

создание и стимулирование применения экологически чистых, ресурсосберегающих технологий при производстве, транспортировке, хранении и использовании энергетических ресурсов;

развитие систем утилизации отходов энергетического производства; повышение эффективности переработки нефти благодаря реконструкции действующих установок и строительству новых на НПЗ.

Глубина переработки нефти при этом должна увеличиться на первом этапе стратегии на 10-11 % и к 2035 году - на 17-18 % (с 72,3 до 89-90 %), а выход светлых нефтепродуктов в 2015-2035 годах должен увеличиться на 16-17 % (с 57,9 до 73-74 %) [1]. Однако, при увеличении выхода светлых нефтепродуктов (НП) остается важным вопрос об утилизации тяжелых нефтяных остатков (ТНО). В данной работе рассмотрена техноло-

1 Кондрашева Наталья Константиновна, д-р. техн. наук., профессор, зав. каф. химических технологий и переработки энергоносителей, e mail: natalia_ [email protected]

Natalia K. Kondrasheva, Dr Sci. (Eng.), Professor, Head of Department of Chemical engineering and processing energy

2 Зырянова Ольга Владимировна, канд. техн. наук., доцент кафедры химических технологий и переработки энергоносителей, e-mail: [email protected] Olga V. Zyrianova, Ph.D (Eng.), Associate Professor, Department of Chemical engineering and processing energy

3 Киреева Елизавета Валерьевна, аспирант 1 года, каф. химических технологий и переработки энергоносителей, e-mail: [email protected] Elizaveta V. Kireeva, post graduate, Department of Chemical engineering and processing energy

Дата поступления - 20 ноября 2016 года

гия, позволяющая вовлекать значительное количество ТНО в состав низкозастывающих товарных нефтепродуктов. На отечественном рынке существует высокий спрос на специальные низкозастывающие НП для пы-леподавления, а также против прилипания, примерзания и смерзания горных пород и дисперсных материалов.

Данное исследование актуально как для нефтеперерабатывающей промышленности (для нефтеперерабатывающих заводов-изготовителей ПС), так и для горнодобывающей промышленности (для горно-обогатительных комбинатов, угольных разрезов, мест открытой разработки полезных ископаемых, карьеров, временных автодорог - потребителей ПС).

Для России, в связи с особенностями климатических условий, одним из важнейших вопросов остается обеспечение транспортабельности горных масс в зимний период времени. Зимой, из-за примерзания и смерзания горной массы, увеличивается количество внеплановых простоев технологических звеньев горного производства, до 10-12 % календарного времени [4]. Развитие открытых горных работ предопределяет постоянное совершенствование как технологий транспортировки вскрышных пород и полезных ископаемых, так и пылеподавления при их выработке и хранении, [5, 6]. Вышеизложенные проблемы нашли свое решение в создании низкозастывающих профилактических средств (ПС) на базе продуктов термодеструктивных и термокаталитических процессов глубокой переработки нефти для данных отраслей промышленности [2, 7].

Для временного закрепления пылящих поверхностей действующих хвостохранилищ в России разработан способ их обработки битумными эмульсиями [8]. Однако, этот способ из-за дефицита битума неэкономичен. Существует химический метод обработки хвостохранилищ латексами различных составов и прочие методики закрепления пылящих поверхностей [9]. Однако, стоимость укрепления этими вяжущими составами очень высока, а срок действия непродолжителен. Среди ПС наибольшее распространение получили композиции на основе газойлей деструктивных процессов и тяжелых нефтяных остатков [2].

Постановка цели и задач исследования

Объектами данного исследования были продукты нефтепереработки, такие как: легкий газойль каталитического крекинга (ЛГКК), тяжелый газойль каталитического крекинга (ТГКК), легкий газойль замедленного коксования (ЛГЗК), тяжелый газойль замедленного коксования (ТГЗК) и крекинг-остаток (КО).

В таблице 1 приведены технические условия (ТУ), в соответствии с которыми разрабатывались новые составы ПС. Анализ существующих требований к показателям качества, предъявляемых к современным ПС и регламентируемых действующими ТУ, позволил разработать новые составы, соответствующие этим требованиям.

Физико-химические исследования проводились на современном оборудовании и строго в соответствии с государственными стандартами. Определение вязкости проводилось на автоматическом капиллярном вискозиметре НУМ 472 на базе программного обеспечения HLIS32. Определение массовой доли серы в нефтепродуктах проводилось на рентгенофлуорес-центном анализаторе Спектроскан S. Исследование температуры вспышки образцов проводилось на анализаторе температуры вспышки с закрытым тиглем HFP 380 и с открытым тиглем. Государственные стандарты, в соответствии с которыми проводились исследования, приведены в таблице 2.

Таблица 1. Показатели качества, нормируемые ТУ

Показатели качества Единицы измерения Наименование профилактических средств

Ниогрин ТУ 381055-75 Северин-2 ТУ 38101863-81 Универсин-С ТУ 381011142-88

Плотность кг/м3 890-893 880-885 892-900

Вязкость условная при 50 °С ВУ 1,0 - 1,5 1,1-1,5 1,3 - 3,0

Температура застывания С - 35 - 50 - 40

Температура вспышки С - 75 - 80 - 80

Содержание механических ш примесей % мас. - 0,2 - 0,2 - 0,3

Содержание воды % мас. следы следы не более 0,5

Таблица 2. Методы испытаний согласно ТУ

Наименование Северин-З Универсин Ниогрин

показателя З Л ЛВ

Температура застывания ГОСТ 20287-91 Метод Б ГОСТ 20287-91 Метод Б ГОСТ 20287-91 Метод Б ГОСТ 32393-2013 Метод Б

Температура вспышки ГОСТ 433-2014 ГОСТ 6356-75 ГОСТ 6356-75 ГОСТ 433-2014

Вязкость условная ГОСТ 33-2000 ГОСТ 33-2000 ГОСТ 33-2000 ГОСТ 33-2000

Плотность ГОСТ 3900 ГОСТ 3900 ГОСТ 3900 ГОСТ 3900

Содержание механических примесей ГОСТ 10577 ГОСТ 10577 ГОСТ 10577 ГОСТ 10577

Содержание воды ГОСТ 19121 ГОСТ 19121 ГОСТ 19121 ГОСТ 19121

Целью данного исследования являлось получение профилактических средств с заданными свойствами на базе нефтепродуктов отечественных нефтеперерабатывающих заводов.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

Отобраны необходимые продукты с установок

НПЗ.

Проведен анализ современных ТУ и государственных стандартов (ГОСТ) на существующие профилактические средства.

Исследованы физико-химические свойства, фракционный состав отобранных нефтепродуктов с целью выбора базовых компонентов ПС, соответствующих критериям, указанным в технических условиях на ПС.

Проведен хромато-масс-спектрометрический анализ группового углеводородного состава фракций, входящих в состав ПС.

Изучены физико-химические и

низкотемпературные свойства лабораторных образцов ПС с различным содержанием КО.

Изучена депрессорная способность тяжелого нефтяного остатка и его групповых компонентов.

По результатам проведенных анализов разработаны составы, отвечающие требованиям ТУ, действующих на территории Российской Федерации, к таким ПС, как Ниогрин и Универсин.

Изучение свойств исходных нефтепродуктов и выбор компонентов для получения профилактических средств

С целью получения сведений о качестве исходных НП и выбора наиболее пригодных компонентов для получения ПС был произведен анализ физико-химических свойств, фракционного и хромато-масс-спектрометрического составов отобранных нефтепродуктов. Результаты исследований физико-химических свойств нефтепродуктов приведены в таблице 3.

Таблица 3. Результаты анализа физико-химических свойств нефтепродуктов

Показатель ЛГКК ЛГЗК ТГКК ТГЗК КО

Температура вспышки, °С 83 61 110 115 140

Температура застывания, °С <-60 -23 -13 -10 -2

Плотность (20 °С ), мм2/с 953 844 1036 947 992,5

Вязкость (при 50 °С ), мм2/с 2,4245 2,6142 44,669 36,284 3,08 (100 °С )

Массовая доля воды, % не обнаружено

Фракционный состав

Начало кипения, °С 210 165 157 178 405

10 % выкипает при температуре, °С 233 171 305 312 490

50 % то же 266 245 367 352 -

90 % то же 305 340 - - -

96 % то же 310 360 - - -

Конец кипения, °С 311 385 392 402 -

Выкипает в % при температуре

200 °С - 30 1 3 -

250 °С 29 55 2,5 4,5 -

300 °С 88 74 9 9 -

Исследование углеводородного состава газойлей необходимо для предварительного прогнозирования экс-плуатационных-смазывающих, антикоррозионных и вязкостно-температурных характеристик разрабатываемых профилактических средств.

Анализы исходных компонентов были проведены на хромато-масс-спектрометре Agilent 5973 c неполярной колонкой DB-Petro длиной 100 м.

Результаты расшифровки хроматограмм приведены в таблице 4.

Таблица 4. Таблица углеводородного состава газойлевых фракций

Углеводороды, % мас. ЛГКК, мас.% ТГКК, мас.%

Парафино-нафтеновые 10,27 9,94

Ароматические

Моноциклические 26,03 11,18

Бициклические 48,63 32,92

Полициклические 15,07 45,96

Легкий газойль обладает более высоким содержанием моно- и бициклических ароматических соединений — 26,03 и 48,63 мас. % соответственно, по сравнению с тяжелым — 11,18 и 32,92 %, и менее высоким содержанием полициклической ароматики — 15,07 про-

тив 45,96 % соответственно, что приводит к улучшению его вязкостно-температурных свойств и повышению смазывающей способности.

Увеличение степени разветвленности боковой цепи, например, в ряду: 1,3-диметилнафталин-2-изо-пропилнафталин, приводит к понижению температуры застывания газойля. Это подтверждается данными таблицы 3: ЛГКК застывает при температуре минус 60 °С, ЛГЗК при минус 23 °С.

Более высокая температура застывания крекинг-остатка (минус 2 °С) и тяжелых фракций термокаталитических процессов нефтепереработки (ТГКК - минус 13 °С и ТГЗК - минус 10 °С (таблица 3) обусловлена повышенным содержанием в них полициклических углеводородов.

Результаты физико-химического анализа исходных компонентов (таблица 3), и данные об углеводородном составе газойлевых фракций (таблица 4), подтвердили, что дистилляты каталитического крекинга и замедленного коксования и крекинг-остаток являются высококачественным сырьем для получения ПС.

Исследование возможности использования тяжелых дистиллятов в составе профилактических средств

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Максимальное вовлечение тяжелой фракции в состав ПС значительно снижает себестоимость готового продукта, но высокая концентрация полициклических соединений приводит к ухудшению вязкостно-температурных характеристик готовых ПС. Разбавление тяжелого газойля легким газойлем позволяет решить эту проблему. При соотношении легкой и тяжелой фракций 1 : 1 увеличивается содержание моноциклической ароматики - до 18 % с линейными нормальными радикалами, что позволяет достичь заданных техническими условиями характеристик. Кроме того, выбор соотношения 1 : 1 обусловлен материальным балансом действующей установки каталитического крекинга.

Из отобранных нефтепродуктов были приготовлены лабораторные образцы смесей, в которых в качестве растворителя использовались чистые газойли и их смеси, а в качестве депрессорной присадки - КО процесса висбрекинга. Затем подробно были исследованы их основные физико-химические свойства (таблица 5).

Лабораторные образцы ПС полностью соответствуют требованиям действующих технических условий по показателям вязкости, температуры вспышки в открытом тигле, температуры застывания, содержания воды и механических примесей, а также обладают хорошим профилактическим действием.

Составы из смеси лёгких и тяжёлых дистиллятов коксования и каталитического крекинга с добавлением определённого количества крекинг-остатка застывают при температуре ниже минус 35 °С, что позволяет наносить вещество без дополнительных операций разогрева на территории практически всех климатических зон России.

Добавлением крекинг-остатка можно добиться как низких значений вязкости и хороших адгезионных свойств для Ниогрина, так и хорошей вяжущей способности для Универсина [7, 10, 11].

Таблица 5. Основные физико-химические свойства ПС

Показатель качетсва Р, кг/ м3 V 50 °С,оВУ ТЗ, °С Твсп., °С X, мех. Пр.,% масс.

Ниогрин - 1,0 -1,5 Не выше - 35 Не ниже 75 Не более 0,2

Образцы ЛГКК, ЛГКК:ТГКК(1:1) с КО 954,3 1,08 -60 88 0,0003

993,54 1,16 -45 99 0,0794

993,64 1,16 -45 100 0,2394

993,79 1,17 -52 101 0,2634

Образцы ЛГЗК, ЛГЗК:ТГЗК(1:1) с КО 894,45 1,11 -35 82 0,0773

896,32 1,11 -41 83 0,1206

899,13 1,12 -46 85 0,1856

Северин-З - 1,11,5 Не выше -45 Не ниже 85 Не более 0,2

Образцы ЛГКК, ЛГКК:ТГКК(1:1) с КО 955,06 1,11 <-55 87 0,0452

956,26 1,12 <-55 86 0,1125

958,12 1,19 <-55 85 0,2247

993,54 1,16 -45 99 0,0794

993,64 1,16 -45 100 0,2394

993,79 1,17 -52 101 0,2634

Образец ЛГЗК:ТГЗК(1:1) с КО 899,13 1,12 -46 85 0,1856

Универсин-З - 1,23,0 Не выше минус 40 Не ниже 85 Не более 0,3

Образцы ЛГКК, ЛГКК:ТГКК(1:1) с КО 965,76 1,68 -48 87 0,6735

993,54 1,16 -45 99 0,0794

993,64 1,16 -45 100 0,2394

993,79 1,17 -52 101 0,2634

Образцы ЛГЗК, ЛГЗК:ТГЗК(1:1) с КО 896,32 1,11 -41 83 0,1206

899,13 1,12 -46 85 0,1856

Влияние высокомолекулярных соединений нефтяного остатка на механизм его депрессорного

действия

В нефтях наряду с основными углеводородными макрокомпонентами присутствуют различные группы высокомолекулярных гетероатомных соединений, объединяемых общим термином «смолисто-асфальтеновые вещества» (САВ).

С целью изучения механизма депрессорного действия тяжелых нефтяных остатков было проведено выделение смолисто-асфальтеновых соединений, входящих в состав КО, их разделение на групповые компоненты и исследование влияния каждого на температуру застывания базовой смеси легкого и тяжелого газойлей замедленного коксования. На рисунке приведены кривые, отражающие зависимость температуры застывания смеси ЛГЗК : ТКЗК (в соотношении 1 : 1) от содержания в ней выделенных из КО асфальтенов и смол в количествах 1, 5, 10 и 15 % мас.

Сравнительный анализ депрессорных свойств КО и его групповых компонентов (асфальтенов и смол) показал более высокую депрессорную активность смол, выделенных из КО, которая несколько снижается в присутствии асфальтенов вследствие худшей растворимости и более высокой адсорбционной способности последних.

За счет адсорбции на металлической поверхности оборудования собственных ПАВ ПС создает защитный граничный слой, который препятствует прямому контакту коррозионно активных компонентов КО с металлом и его химической коррозии [4]. Кроме того количество серы в образцах не превышает нормы.

Наличие зависимости низкотемпературных свойств смесей от содержания КО (таблица 6), подтверждает механизм действия КО как природного депрессора, сдвигающего температуру застывания смеси в область более низких значений.

" Смолы • Лсфальтены

Рисунок 1. Зависимость температуры застывания смеси ЛГЗК: ТГЗК (1:1) от содержания асфальтенов и смол

Таблица 6. Температуры застывания смеси газойлей с КО

Температура Концентрация КО, % мас.

застывания, °С 0 2 5 10 30 50 70

ЛГЗК -23 -45 -43 -35 -21 -19 -15

ЛГКК -60 -55 -55 -55 -48 -38 -22

ЛГЗК:ТГЗК = 1:1 -35 -41 -46 -36 -30 -28 -25

ЛГКК:ТГКК=1:1 -35 -41 -46 -36 -30 -28 -25

В изменении температуры застывания ЛГЗК от содержания КО (таблица 6) наблюдается экстремальная зависимость с понижением температуры застывания на 22 °С при 2 %-ной концентрации крекинг-остатка в смеси, вызванная проявлением депрессорного эффекта. Депрессия температуры застывания газойлевых фракций,

содержащих высокомолекулярные парафиновые углеводороды, связана с проявлением поверхностных свойств как самого крекинг-остатка, так и входящих в его состав смолисто-асфальтеновых веществ, играющих роль природного депрессора [10]. Установленное снижение температуры застывания газойлей каталитического крекинга и замедленного коксования не противоречит теории депрессорного действия КО [4]. При понижении температуры застывания системы, смолисто-асфальтеновые вещества, содержащиеся в КО, адсорбируются на поверхностях растущих кристаллов нормальных парафиновых углеводородов и препятствуют образованию твёрдой пространственной структуры кристаллизационного типа, в результате чего температура застывания системы сдвигается в область более отрицательных температур [11, 12]. Дальнейшее

повышение температуры застывания при увеличении концентрации КО в смеси более 2 % мас. обусловлено образованием в системе сложных надмолекулярных структур из смолисто-асфальтеновых веществ, которые в конечном итоге формируют коагуляционную структуру, пронизанную кристаллами твердых парафиновых углеводородов, загущают дисперсную систему и повышают ее температуру застывания.

Низкая температура застывания легкой газойлевой фракции каталитического крекинга (минус 60 °С) согласуется с данными о её фракционном и углеводородном составе, поэтому увеличение концентрации КО в смесях с ЛГКК приводит к повышению температуры застывания смеси только за счет повышения вязкости и загущения системы в целом.

Таким образом, при добавлении КО в указанных количествах к легким газойлевым фракциям коксования и каталитического крекинга, возможно получать составы профилактических средств с необходимыми низкотемпературными и вязкостными характеристиками.

Выводы

Рассмотрены и решены вопросы, связанные с разработкой составов специальных пылеподавляющих средств, а также средств для борьбы с прилипанием, примерзанием и смерзанием горных пород.

В основу метода исследования положено детальное изучение влияния углеводородного состава легких и тяжелых газойлей термодеструктивных процессов (каталитического крекинга и замедленного коксования) на депрессорную способность тяжелого нефтяного остатка, и исследование физико-химических свойств смесей образцов профилактических средств (ПС). В результате исследования получены готовые к промышленному испытанию опытные образцы низкозастывающих профилактических средств.

Данные низкозастывающие профилактические средства относятся к группе продуктов, получаемых процессами глубокой переработки нефти. В связи с этим разработка простых и эффективных составов ПС с низкой температурой застывания является важной задачей. Составы разработанных профилактических средств, обладают простой рецептурой, способом приготовления и доступным компонентным составом, который согласуется с действующими на НПЗ режимами и балансами технологических процессов. Поэтому, можно утверждать, что предлагаемая разработка будет полезна для нефтеперерабатывающего предприятия и позволит повысить эффективность транспортировки сыпучих материалов и наладить выпуск нового, востребованного вида товарной продукции без внесения существенных изменений в действующую технологическую схему завода.

Углубление переработки происходит за счет вовлечения тяжелых нефтяных остатков и газойлей в состав смесей профилактических средств. Предварительные технико-экономические расчеты подтверждают, что внедрение профилактических средств может позволить добиться высокой экономической

эффективности как для завода-изготовителя, так и для предприятия-потребителя данного вида продукции. В данный период времени идет процесс оформления патентов на профилактические составы, после чего планируется проведение промышленных испытаний ПС у потребителей.

Литература

1. Проект энергетической стратегии России на период до 2035 года /Институт энергетической стратегии. [М., 2014]. URL: http://www.energystrategy.ru/ab_ins/source/ ES-2035_09_2015.pdf (дата обращения: 10.10.2016)

2. Soltani N., Keshavarzi B., Moore F., Tavakol T., Lahijanzadeh A.R., Jaafarzadeh N., Kermani M. Ecological and human health hazards of heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons (pahs) in road dust of isfahan metropolis. In the science of the total environment // Research Support. 2015. Vol. 3. P. 712-723.

3. Lee B.K., Dong T. Effects of road characteristics on distribution and toxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons in urban road dust of ulsan // Journal of hazardous materials. 2010. № 1. P. 540-550.

4. Кондрашева Н., Станкевич К., Попова С. Исследования и разработка профилактической смазки Ниогрин для горнотранспортного оборудования // Нефтегазовое дело. 2007. № 1. С. 49- 51.

5. Luo Y.A, Peng J.A, Li L.A, He J.A, Gan X.A, Yin K.A, Zhao Z.B. Development of a specially designed drill bit for down-the-hole air hammer to reduce dust production in the drilling process // Journal of Cleaner Production. 2016. Vol. 4. Р.140-148.

6. Entin V.I., Anzheurov N.M., Kraaovitskii YU.V. Aerodynamic methods for increasing the efficiency of dust catchers in the production of refractories // Refractories and industrial ceramics 1998, Vol.7 P. 375-378.

7. Глущенко В., Орлов Г., Силин М. Технологические процессы вскрытия пластов и добычи нефти с использованием обратных эмульсий. М.: Интерконтакт Наука, 2008. С. 360-361.

8. Зиновьев А.П., Ольков П.Л., Максимов Г.Г. Борьба с пылеобразованием на карьерных автодорогах нефтяными вяжущими. Уфа: Башкирское кн. изд-во, 1990. 96 с.

9. Коршунов Г.И., Ковшов B.П., Ковшов C.В., Ерзин А.Х. Новый химический способ пылеподавления при складировании горной массы // Записки Горного института. 2014. №207. С.116-120.

10. Агаев В., Гуров Ю., Землянский О. Фазовые переходы и структурообразование в модельных системах твердых углеводородов и депрессорных присадок // Нефтепереработка и нефтехимия. 2004. №9. С. 37-40.

11. Глущенко В., Юрпалов И. Параметр Гильбрен-да в научно обоснованном подборе углеводородных растворителей асфальтеносмолопарафиновых отложений // Нефтяное хозяйство. 2007. № 9. С. 130-131.

12. Garcha C., Carbognani L., Orea M., Urbina A. The influence of alkane class-types on crude oil wax crustal-lization and inhibitors efficiency // Petrolium scince and Engineering. 2000. Vol. 25. № 3-4. P. 99-105.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.