WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

В смесях, соответствующих участку В-Г, происходит в основном вязкостное застывание. Несмотря на то, что в объёме жидкости присутствуют кристаллы твёрдых углеводородов, они остаются не связанными друг с другом и не оказывают поэтому существенного влияния на процесс потери подвижности смесей.

Существование области медленного повышения температуры застывания в смесях, содержащих нефтяные остатки, на наш взгляд, является результатом проявления правила уравнивания полярностей П.А.Ребиндера. При добавлении нефтяного остатка к остатку разгонки олигомеров разность полярностей между поверхностью твёрдых частиц (асфальтенов) и дисперсионной средой резко увеличивается. При этом произойдёт резкое увеличение адсорбции смолистых веществ на поверхность частиц дисперсной фазы, что приведёт к более медленному повышению температуры застывания.

При получении профилактических смазок по предлагаемой технологии предпочтительнее использовать экстракт IV масляной фракции или остаточный экстракт, так как их содержание может быть значительным (до 20 %масс. и более), что обеспечит высокую смазывающую способность.

Исследована зависимость защитных и смазывающих свойств от состава профилактических смазок. Защитные свойства профилактических смазок – это способность компонентов смазок образовывать на металлической поверхности гидрофобную плёнку, которая препятствует непосредственному контакту металлической поверхности с влажным сыпучим грузом, обеспечивая полную его выгрузку (рис. 3). Защитные свойства профилактической смазки могут оцениваться прочностью примерзания (МПа) или коэффициентом защиты (КЗ), который показывает, во сколько раз снижается прочность примерзания с профилактикой по сравнению с 0,II экстракт III экстракт прочностью примерзания без IV экстракт 0,остат. экстракт профилактики.

мазут асфальт КЗ = bБ П / bС П, 0,где bБ П – прочность 0,примерзания влажного сыпучего материала к металлической 0 10 20 30 40 поверхности без профилактики;

содержание нефтяного остатка, %масс.

bС П – то же с профилактикой.

Рис.3. Зависимость прочности примерзания Чем меньше прочность грунта к металлической поверхности с профилактической смазкой на основе остатка примерзания и выше разгонки олигомеров (bБ П = 2,0 МПа) коэффициент защиты, тем лучше защитные (гидрофобные) свойства профилактической смазки.

Смазывающие свойства – это способность многократно защищать металлическую поверхность от примерзания к ней влажного сыпучего груза.

II экстракт III экстракт IV экстракт остаточный экстракт ма з ут М -асф альт д еасф альт и зац и и "Ун и в е р с и н -С " при влажности грунта 10 %масс. и температуре минус 27 0С.

Рис. 4. Кратность использования профилактических смазок Смазывающие свойства профилактических смазок оцениваются кратностью использования одноразового покрытия, при которой прочность примерзания увеличивается в 2 раза по сравнению с исходной. Смазывающие свойства определяют удельный расход смазки на единицу перевозимого груза (литр/тонну).

прочность примерзания, МПа Кратность использования На рис.4 показана зависимость кратности использования смазки от природы адгезионного компонента. Для сравнения приводится кратность использования профилактической смазки “Универсин-С”. Во всех смазках содержание адгезионного компонента составляет 25 %масс. Из приведённых данных видно, что смазывающие свойства “Универсин-С” несколько ниже, чем у смазки, представляющей смесь остатка разгонки олигомеров (75 %) и остаточного экстракта (25 %), несмотря на то, что смазка “Универсин-С” содержит значительно больше смолистоасфальтеновых веществ.

Для объяснения такого различия было исследовано изменение состава граничного слоя, которое происходит в течение времени испытания образцов на многократное использование – 4 суток (табл. 2).

Таблица Изменение состава граничного слоя ПС на металлической поверхности Групповой Низкозастывающая основа Низкозастывающая основа “Универсин-С” * углеводородный (75%) + остаточный экстракт (75%) + асфальт состав (25%) деасфальтизации (25%) Продолжительность формирования граничного слоя, сутки 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 0 1 2 3 1. Парафинонаф- 68,0 63,0 58,8 55,3 54,5 67,6 62,4 53,2 49,7 47,8 43,7 38,5 34,3 33,0 29,теновые 2.Ароматические 29,3 31,8 33,3 36,3 36,3 24,4 28,0 35,9 39,2 40,2 47,6 52,3 55,7 56,3 59,в т.ч.

моноциклические 11,0 12,3 10,9 9,7 8,4 10,7 7,8 11,8 10,3 8,0 13,0 10,3 8,4 6,3 5,бициклические 6,3 7,1 10,3 12,4 10,3 2,5 5,3 5,9 8,4 8,4 12,6 17,8 20,5 24,8 26,полициклические 12,0 12,4 12,1 14,2 17,6 11,2 14,9 18,2 20,5 23,8 22,0 24,2 26,8 25,2 27,3. Смолы 2,7 5,2 7,9 8,4 9,2 6,6 8,2 9,5 9,6 10,4 6,0 6,5 7,3 7,9 8,4. Асфальтены - - - - - 1,4 1,4 1,4 1,5 1,6 2,7 2,7 2,7 2,8 2,* - состав: ЛГЗК = 20 %; ЛГКК = 55 %; ОКО = 8 %; ДКО = 17 %.

Из полученных данных видно, что в процессе формирования граничного слоя проявляется правило Гурвича Л.Г., которое заключается в том, что с уменьшением содержания в растворе ароматических углеводородов скорость адсорбции смолистых веществ на полярную поверхность повышается. Этим и объясняется более быстрое увеличение содержания смолистых веществ в составе граничного слоя при его формировании из объёма исследуемых смазок.

Таблица Содержание бенз--пирена в профилактических смазках Компоненты Содержа- “Универсин-С” Состав с Состав с асфальтом ние БП, экстрактом мкг/кг Содер- Доля Содер- Доля Содер- Доля жание, БП*, жание, БП*, жание, БП*, % мкг/кг % мкг/кг % мкг/кг 1. Лёгкий газойль 9800 45,0 4410 - - - каталитического крекинга (ЛГКК) 2. Лёгкий газойль 9800 30,0 2940 - - - замедленного коксования (ЛГЗК) 3. Крекинг-остаток 825000 10,0 82500 - - - остаточный (ОКО) 4. Крекинг-остаток 830000 15,0 124500 - - - дистиллятный (ДКО) 5. Абсорбент 40 - - 75,0 30,0 75,0 30,6. Экстракт 1780 - - 25,0 445,0 - 7. Асфальт 5000 - - - - 25,0 * - бенз--пирен.

Таблица Содержание бенз--пирена в почве и воде в условиях эксперимента Наименование продукта Содержание бенз--пирена Почва, мкг/кг Вода, мкг/кг Смесь низкозастывающей основы (75 %) и остаточного 250-300 100-экстракта (25 %) “Универсин-С” 3600 * - данные получены на экспериментальных моделях.

Таблица Физико-химические свойства профилактических смазок Показатели “Универсин- Предлагаемые составы С” 1 1. Компонентный состав:

- ЛГКК 45,0 - - - ЛГЗК 30,0 - - - ОКО 10,0 - - - ДКО 15,0 - - - Остаток разгонки олигомеров - 75,0 75,- Экстракт остаточный - 25,0 - - Асфальт деасфальтизации - - 25,2. Плотность при 20 0С, кг/м3 939,0 943,0 961,3. Вязкость условная при 50 0С, 0ВУ 1,32 1,36 7,4. Температура застывания, 0С Минус 42 0 Минус 60 0 Минус 60 5. Температура вспышки, 0С 85 98 6. Групповой углеводородный состав, %масс:

- парафинонафтеновые 45,2 68,0 67,- ароматические 48,5 29,3 24,- смолы 3,5 2,7 6,- асфальтены 2,8 - 1,7. Коэффициент защиты, КЗ 18 40 8. Кратность использования, КИ 5 6 9. Содержание бенз--пирена, мкг/кг 214350 475,0 1280,Экологические свойства разрабатываемых смазок оценивались на основании данных литературных источников (Серковская Г.С.), а также полученных на экспериментальных моделях под руководством д-ра мед.

наук заместителя директора Уфимского НИИ медицины труда и экологии человека Ибатуллиной Р.Б.

Данные, полученные на основании литературных источников (табл. 3) и экспериментально (табл. 4), показывают, что предлагаемые составы профилактических смазок по сравнению с известными (“Ниогрин”, “Северин”, “Универсин-С”) обладают более лучшими экологическими свойствами. В табл. представлены физико-химические, эксплуатационные и экологические свойства лабораторных образцов разработанных профилактических смазок.

В ЧЕТВЁРТОЙ ГЛАВЕ исследованы низкотемпературные и вязкостные свойства пылесвязывающих веществ, представляющих собой бинарные смеси, состоящие из экстракта селективной очистки и нефтяного остатка.

В соответствии с техническими условиями температура застывания пылесвязывающих веществ летних не должна быть выше минус 5 0С. На рис. представлена зависимость температуры застывания смеси от содержания в ней асфальта деасфальтизации. Зависимость носит сложный экстремальный характер, так как асфальт А экстракт II масл.фр.

деасфальтизации в экстракт III масл.фр.

исследуемых смесях экстракт IV масл.фр.

экстракт остаточный.

выполняет роль не только вяжущего, но и депрессирующего компонента. При этом --депрессирующими Б В -свойствами обладают Г -смолисто-асфальтеновые 0 5 10 15 20 25 Содержание асфальта, %масс.

вещества (САВ), Рис. 5. Зависимость температуры застывания содержащиеся в асфальте.

смеси асфальта с экстрактами Первая экстремальная точка Б соответствует оптимальной концентрации САВ, при которой происходит адсорбция последних на поверхности всех имеющихся в системе кристаллов твёрдых углеводородов. При концентрации Температура застывания, С.

САВ выше оптимальной смолисто- асфальтеновые вещества образуют вторую дисперсную фазу, что и приводит к повышению температуры застывания.

В интервале концентраций САВ от точки В до точки Г происходит модификация кристаллов твёрдых углеводородов. При концентрации САВ, соответствующей точке Г, твёрдые углеводороды кристаллизуются с образованием сферолитов, что и вызывает повторное снижение температуры застывания смеси. Это согласуется с данными других авторов (Азнабаев Ш.Т.).

Повторная депрессия температуры застывания соответствует содержанию 15-%масс. асфальта, что исключительно важно для ПСВ, так как с увеличением содержания асфальта пылесвязывающие свойства повышаются. С утяжелением экстракта низкотемпературные свойства смесей ухудшаются.

9 асфальт гудрон ВОВ 2 асфальт 2 гудрон ВОВ 0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 Содержание нефтяного остатка, %масс.

Содержание нефтяного остатка, %масс.

Рис. 6. Зависимость условной Рис. 7. Зависимость условной вязкости от содержания нефтяного вязкости от содержания нефтяного остатка в экстракте II масл. фр. остатка в экстракте III масл. фр.

Для получения ПСВ с требуемой температурой застывания использовать можно только экстракт II масляной фракции 300-400 0С и экстракт III масляной фракции 350-420 С. Однако исследования вязкостных свойств смесей, содержащих указанные экстракты (рис. 6 и 7) показывают, что не все смеси, содержащие экстракт III масляной фракции, отвечают требованиям технических условий по вязкости (не более 5 0ВУ при 50 0С).

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что из всех исследуемых смесей наиболее предпочтительной является смесь, состоящая из Вязкость условная при С, ВУ.

Вязкость условная при С, ВУ.

экстракта II масляной фракции 300-400 С и асфальта деасфальтизации.

Указанная смесь обладает наилучшими низкотемпературными свойствами при содержании в ней 20 %масс. асфальта деасфальтизации. Кроме этого, оба компонента являются побочными продуктами производства нефтяных масел, что значительно облегчает организацию производства пылесвязывающих веществ непосредственно на маслоблоке.

Одним из недостатков пылесвязывающих веществ является то, что они вызывают набухание шин автомобилей. Заметное набухание шин автомобилей происходит в течение 2-4 суток после покрытия дороги пылесвязывающим веществом. Значительное набухание может снизить механическую прочность шин.

Таблица Физико-химические свойства экстрактов II масл.фр. 300-400 0С Наименование показателей Экстракты №1 (фенол) №2 (N-МП) 1. Плотность при 20 0С, кг/м3 920,0 928,2. Вязкость кинематическая при 50 0С, сст 9,7 10,3. Молекулярная масса 282,0 278,4. Содержание серы, %масс. 1,98 2,5. Групповой углеводородный состав, %масс.:

- парафинонафтеновые 38,0 28,- ароматические 55,8 65,в т.ч. моноциклические 3,5 5,бициклические 33,9 36,полициклические 18,4 24,- смолы 6,2 6,Из полученных данных видно 0,экстракт (рис. 8), что образец №2, полученный 0,экстракт с использованием экстракта от 0,очистки N-МП в первоначальный 0,период вызывает большее набухание, 0,чем образец №1. Это объясняется 0,более высоким содержанием в 0,экстракте №2 ароматических углеводородов, которые играют 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 время, сутки существенную роль в процессе Рис. 8. Зависимость степени набухания набухания резины. Неожиданным резины от времени формирования дорожного покрытия (свойств резины) набухание, % масс.

было более резкое снижение набухания резины при контакте нефтегрунта, содержащего экстракт от очистки N-МП.

Обнаруженный “эффект очистки” при контакте резины с нефтегрунтом, на наш взгляд, связан с природой и свойствами остающихся в экстрактах избирательных растворителей. Возможно, фенол, содержащийся в экстракте, играет роль ингибитора процесса окисления ПСВ, а N-МП – инициатора процесса окисления.

Таблица Физико-химические и эксплутационные свойства ПСВ Наименование показателей “Универсин-Л” Лабораторный образец 1. Компонентный состав, %масс.

- гудрон сернистой нефти 20,0 - - экстракт II масляной фракции 300-400 0С 80,0 80,- асфальт деасфальтизации - 20,2. Групповой углеводородный состав*, %масс.

- Парафинонафтеновые 15,7 14,- Ароматические 75,3 74,- Смолы 8,3 10,- Асфальтены 0,7 1,3. Плотность при 20 0С, кг/м3 950,0 994,4. Вязкость условная при 50 0С, 0ВУ 3,8 4,5. Температура застывания, 0С -12 -6. Температура вспышки в открытом тигле, 0С 192,0 195,7. Содержание механических примесей, %масс. 0,18 0,8. Содержание воды, %масс. Следы Следы 9. Укрупнение частиц пыли (содержание фракций 37,0 40,более 1 мм) при температуре 20 0С, %масс.

10. Скорость смачивания, мм/час 3,0 2,* - расчётный (на основании компонентного состава).

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ исследована возможность получения ПС и ПСВ непосредственно на установках висбрекинга, которые за последние годы внедряются в схему НПЗ. С установки висбрекинга ОАО “Ново-Уфимский НПЗ” были отобраны флегма, лёгкий вакуумный газойль (ЛВГ), тяжёлый вакуумный газойль (ТВГ), остаток висбрекинга (ОВб) и вакуумированный остаток висбрекинга (ВОВб). Основные показатели качества объектов исследования представлены в табл. 8.

Были исследованы низкотемпературные свойства бинарных смесей, состоящих из дистиллятной фракции и остатка (рис. 9 и 10). В смеси, содержащей тяжёлую флегму, депрессирующие свойства остатка практически не проявляются, так как содержание твёрдых углеводородов во флегме не -превышает 0,2-0,3 %масс.

-ТФ -При получении ЛВГ (180-460 С) -профилактических смазок ТВГ -флегма висбрекинга (180---70 С) может быть использована 0 1 2 5 10 15 20 25 30 как низкозастывающая Содержание ОВб, %масс.

маловязкая основа в смеси с Рис. 9. Зависимость температуры застывания смесей продуктов висбрекинга от экстрактами селективной содержания остатка висбрекинга очистки.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»