WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

15 : 85 30 : 70 40 : 60 50 : 1.Плотность при 20оС, 1020,0 1076,4 1067,9 1059,4 1053,8 1048,кг/м2.Массовая доля ве- ществ не растворимых в толуоле, % отсутствие отсутствие отсутствие отсутствие отсутствие отсутствие 3.Объёмная доля воды, % следы следы следы следы следы следы 4.Осадок в продукте, на- отсутствие отсутствие отсутствие отсутствие отсутствие отсутствие гретом до 35оС 5.Вязкость кинематиче- ская при 80оС, мм2 /с 2,46 7,18 6,06 5,05 4,42 3,6.Показатель преломле- 1,6039 1,6615 1,6529 1,6442 1,6385 1,ния при 20оС 7.Температура вспышки в открытом тигле, оС 136 169 164 159 156 8.Температура застыва- ния, оС минус 15 минус 15 минус 15 минус 15 минус 15 минус • Фракции(325-420оС) и 420оС+ отобраны 12.02.97г.

Из данных, приведённых в таблице 4, видно, что только один из промышленных образцов фр.420оС и выше удовлетворяет требованиям ГОСТ 20022.5-93 по величине кинематической вязкости.

На основании данных таблиц 4 и 5 можно заключить, что товарный продукт - антисептик ЖТК, отвечающий всем требованиям ГОСТ 20022.5-93 и ГОСТ 2770-74, может быть получен из любой пары основа : разбавитель при соблюдении ряда условий:

а) вязкость разбавителя должна быть ниже требований ГОСТ 20022.5-93. Причем, чем ниже вязкость разбавителя, тем меньше соотношение основа : разбавитель, и тем дешевле товарный продукт;

б) оба компонента - основа и разбавитель должны иметь запас по температуре вспышки, определённой в открытом тигле, по сравнению с требованиями ГОСТ 20022.5-93 (температура вспышки обоих компонентов должна быть не ниже 100оС);

в) пара сырьевых компонентов должна иметь близкие плотности.

С помощью пакета прикладных программ для статистической обработки экспериментальных данных «STATISTICA» был проведен анализ адекватности различных уравнений, предназначенных для расчёта вязкости смеси жидких нефтепродуктов. По методу наименьших квадратов найдено численное значение коэффициента С уравнения Вальтера для расчёта соотношения основа : разбавитель в процессе производства антисептика ЖТК.

Результаты анализа адекватности различных математических моделей представлены в таблицах 6-9 и на рисунке Для приближённого расчёта вязкости смеси двух близких по вязкости нефтепродуктов может быть применено уравнение (1) (m + n) a b = (1) см n + m a b где см – кинематическая вязкость смеси нефтепродуктов, мм2/с;

a – кинематическая вязкость первого из компонентов смеси, мм2/c;

b – кинематическая вязкость второго компонента смеси, мм2/с;

m и n – содержание каждого из компонентов в смеси, % об.

Таблица-6 Результаты проверки адекватности эмпирического уравнения (1) Кинематическая Кинематическая Абсолютная Относительная Пределы выкипания фракций и вязкость смеси, вязкость смеси, погрешность погрешность их соотношение в смеси, % об. мм2/с мм2/с вычислений вычислений, % (эксперимент) (по уравнению 1) 1 2 3 4 Фракция 325-420оС 3,000 3,000 0,000 90 : 10 3,380 3,238 0,142 4,80 : 20 3,620 3,526 0,094 2,70 : 30 4,050 3,872 0,178 4,60 : 40 4,740 4,292 0,448 9,50 : 50 5,280 4,814 0,466 8,Продолжение таблицы 1 2 3 4 40 : 60 6,130 5,481 0,649 10,30 : 70 7,080 6,363 0,717 10,20 : 80 7,690 7,583 0,107 1,10 : 90 10,080 9,382 0,698 6,Фракция выше 420оС 12,330 12,330 0,000 Средняя величина - - 0,3354 5,Для более точного расчёта вязкости смеси нефтепродуктов применяют уравнение (2) lg = lg x (2) cv i i Таблица 7-Результаты проверки адекватности эмпирического уравнения (2) Кинематическая Кинематическая Абсолютная Относительная Приделы выкипания фракций и вязкость смеси, вязкость смеси, погрешность погрешность их соотношение в смеси, % об. мм2/с мм2/с вычислений вычислений, % (эксперимент) (по уравнению 2) Фракция 325-420оС 3,000 3,000 0,000 0,90 : 10 3,380 3,445 0,075 2,80 : 20 3,620 3,980 0,360 9,70 : 30 4,050 4,584 0,534 13,60 : 40 4,740 5,280 0,540 11,50 : 50 5,280 6,082 0,802 15,40 : 60 6,130 7,005 0,875 14,30 : 70 7,080 8,069 0,989 13,20 : 80 7,690 9,294 1,604 20,10 : 90 10,080 10,705 0,625 6,Фракция выше 420оС 12,330 12,330 0,000 0,Средняя величина - - 0,5822 9,Наиболее часто для расчета вязкости бинарной смеси нефтепродуктов применяют уравнение Вальтера. На его основе построена номограмма Мольвина - Гурвича lglg( + C) = x lglg( + C) + (1 - x )lglg( + C) (3) AB A A A B где С – константа уравнения Вальтера (определяется графически);

АВ – кинематическая вязкость смеси, мм2/с;

А - кинематическая вязкость маловязкого компонента, мм2/с;

В - кинематическая вязкость более вязкого компонента, мм2/с;

х – содержание маловязкого компонента в смеси, об. доли.

Результаты проверки адекватности уравнения (3) представлены в таблице Таблица –8 Результаты проверки адекватности эмпирического уравнения (3) Вязкость по Вязкость 80, Константа С уравнению Обсалютная Относительная Вязкость 80, мм2/c уравнения Вальтера при погрешность погрешность, Фракции и их соотношения мм2/с рассчитанная Вальтера выбранном С % (эксперимент) по уравнению Вальтера 1 2 3 4 5 6 Фр. 325-420оС 3,000 - 3,000 3,000 0,00 90 : 10 3,380 -0,050 3,380 3,300 0,08 0,80 : 20 3,620 -0,933 3,620 3,660 0,04 9,70 : 30 4,050 -0,035 4,050 4,090 0,05 0,60 : 40 4,740 0,100 4,740 4,620 -0,12 0,Продолжение таблицы 1 2 3 4 5 6 50 : 50 5,280 0,030 5,280 5,280 0,00 40 : 60 6,130 0,350 6,130 6,090 0,04 2,30 : 70 7,080 -0,130 7,080 7,110 -0,03 0,20 : 80 7,690 -0,190 7,690 8,420 -0,190 1,10 : 90 10,080 1,075 10,080 10,110 -0,03 2,Фр. выше 420оС 12,330 - 12,330 12,33 0,00 -0,015 1,Средняя величина Таблица 9 – Сравнительная характеристика результатов анализа адекватности различных математических моделей, рекомендуемых для расчёта вязкости смесей жидких нефтепродуктов Среднеквад- Средняя абсо- Коэффициент Средняя отноУравнение ратичное от- лютная по- корреляции сительная поклонение S грешность Е R грешность, % 0,228 0,3354 0,9830 5,(m + n) a b = см n + m a b 0,4552 0,5822 0,9726 9,lg = lg x cм i i lglg( + C) = x lglg( + C) + (1 - x )lglg( + C) 0,3988 -0,015 0,9940 1,AB A A A B 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Содержание фр.325-420 С, % об.

• - экспериментальные точки 1, 2, 3 – значения, полученные по уравнениям (1), (2), (3) – соответственно Рисунок 1 – Влияние содержания фр. 325-420оС на вязкость смеси фр. 325-420оС и фр. выше 420оС По результатам анализа адекватности различных уравнений, для расчёта вязкости смеси пары основа : разбавитель при производстве нефтяного антисептика типа ЖТК рекомендуется использовать уравнение Вальтера, приняв константу С = -0,2448.

Результаты оценки агрегативной устойчивости и стабильности к термическому воздействию сырьевых компонентов для производства нового антисептика ЖТК и их смесей приведены в таблицах 10 и 11.

Результаты экспериментов показали хорошую агрегативную устойчивость нового нефтяного антисептика ЖТК (отсутствие расслоения или осадка) о чем можно судить по постоянству величины плотности и кинематической вязкости с течением времени.

Вязкость кинематическая, мм /c Таблица 10 - Результаты испытаний агрегативной устойчивости каменноугольного масла и ЖТК Показатель Плотность при 20оС, г/см3 Вязкость при 80оС, мм2/с Наименование образца Продолжительность эксперимента, дни 0 10 15 30 45 0 10 15 30 Каменноугольное масло Проба, отобранная сверху 1,1068 1,0648 1,0639 1,0598 1,0511 3,1629 3,0012 2,9618 2,8418 2,Проба, отобранная снизу 1,1068 1,1114 1,1123 1,1154 1,1206 3,1629 3,1999 3,2418 3,4629 3,Фракция 195-325оС Проба, отобранная сверху 0,9725 0,9725 0,9725 0,9724 0,9725 1,3912 1,3912 1,3912 1,3912 1,Проба, отобранная снизу 0,9725 0,9725 0,9725 0,9724 0,9725 1,3912 1,3912 1,3912 1,3912 1,Фракция 325-420оС Проба, отобранная сверху 1,0539 1,0539 1,0540 1,0539 1,0540 5,6720 5,6720 5,6721 5,6720 5,Проба, отобранная снизу 1,0539 1,0539 1,0540 1,0539 1,0540 5,6720 5,6719 5,6720 5,6720 5,Фракция 420оС и выше Проба, отобранная сверху 1,1230 1,1231 1,1229 1,1230 1,1231 56,676 56,676 56,676 56,676 56,Проба, отобранная снизу 1,1230 1,1231 1,1229 1,1230 1,1231 56,676 56,676 56,676 56,676 56,Смесь фр.195-325оС и фр.325-420оС 50 : 50 % Проба, отобранная сверху 1,0244 1,0245 1,0245 1,0244 1,0246 2,5161 2,5162 2,5161 2,5161 2,Проба, отобранная снизу 1,0244 1,0245 1,0245 1,0244 1,0246 2,5161 2,5162 2,5161 2,5161 2,Смесь фр.325-420оС и фр. 420оС и выше 50 : 50 % Проба, отобранная сверху 1,0892 1,8895 1,0890 1,0892 1,0890 13,954 13,953 13,954 13,952 13,Проба, отобранная снизу 1,0892 1,8895 1,0890 1,0892 1,0890 13,954 13,953 13,954 13,952 13,Смесь фр.195-325оС и фр. 420оС и выше 50 : 50 % Проба, отобранная сверху 1,0432 1,0432 1,0430 1,0431 1,0432 3,9916 3,9917 3,9915 3,9916 3,Проба, отобранная снизу 1,0432 1,0432 1,0430 1,0431 1,0432 3,9916 3,9917 3,9915 3,9916 3,Смесь фр.195-325оС, фр.325-420оС и фр. 420оС и выше по 33,3%об Проба, отобранная сверху 1,0491 1,0493 1.0492 1,0490 1,0491 1,5925 1,5923 1,5926 1,5925 1,Проба, отобранная снизу 1,0491 1,0493 1,0492 1,0490 1,0491 1,5925 1,5923 1,5926 1,Это объясняется большим сходством в групповом и химическом составе фракций, используемых в производстве антисептика ЖТК. Отсутствие расслоения или кристаллических осадков объясняется отсутствием в составе ЖТК нафталина и его гомологов и других ароматических углеводородов с большим количеством колец, способных образовывать кристаллические осадки. Резкое увеличение кинематической вязкости каменноугольного масла в процессе термического воздействия (особенно в диапазоне от 2 до 5 часов) объясняется наличием в его составе большого количества би – и полициклических ароматических углеводородов с ненасыщенными углеродными связями, которые способны активно вступать в реакцию поликонденсации даже при низких (80оС) температурах.

Для разработки рецептуры производства антисептика типа ЖТК с пониженной температурой застывания в качестве разбавителя-регулятора вязкости и температуры застывания была применена фр.205-325оС.

Таблица 11Результаты оценки термической стабильности ЖТК Вязкость кинематическая при 80оС, мм2/с Образец Продолжительность термического воздействия, ч 0 1 2 3 4 Каменноугольное 3,16 3,56 4,29 5,98 6,34 7,масло Фр.420оС+ за 12.02.97г 7,18 7,29 7,46 7,55 7,65 7,Фр.420оС+ 3,65 3,67 3,75 3,81 3,81 3,за 11.03.97г (3,65)* (3,67) (3,73) (3,81) (3,81) (3,88) Смесь фр.420оС+ и фр.(325-420оС) 4,33 4,35 4,37 4,50 4,87 5,за 12.02.97г (4,33)* (4,35) (4,39) (4,50) (4,88) (5,50) в соотношении 60 : 40 % об.

* Цифрами в скобках отмечены результаты экспериментов, проведённых в присутствии образцов древесины.

Влияние количества легкого газойля на кинематическую вязкость, температуры застывания и вспышки основы (фр. 325-420оС или фр. выше 420оС) показано в таблице В результате постановки серии экспериментов были выявлены наиболее оптимальные соотношения основа : разбавитель при производстве нефтяного антисептика типа ЖТК. Для производства ЖТК в промышленных условиях рекомендованы следующие соотношения основа : разбавитель. Разбавитель - 20…40 % об., основа – 80-60 % об. Результаты лабораторных исследований легли в основу при разработке технических требований на нефтяной антисептик типа ЖТК. Технические требования на антисептик ЖТК представлены в таблице 13.

Таблица 12 – Влияние количества депрессорного компонента на основные показатели качества антисептика ЖТК Наименование показателя Количество лёгкого газойля, % об.

Основа - фракция выше 420оС 0 20 30 Вязкость кинематическая при 80оС, мм2/c 6,18 4,40 3,78 3,Температура вспышки 156 142 136 (открытый тигель), оС Температура застывания, оС -5 - 20 - 25 - Основа – фракция 325-420оС 0 15 20 Вязкость кинематическая при 80оС, мм2/c 4,66 3,53 2,76 2,Температура вспышки 145 115 112 (открытый тигель), оС Температура застывания, оС -15 - 25 - 28 - Таблица 13-Технические требования на ЖТК по ТУ 0258-007-33818158-99 с изменением № Наименование показателя Норма для марки Метод испытаЖТК-1 ЖТК-2 ЖТК-3 ния Вязкость кинематическая, при 80оС, мм2/с, не более 5,0 5,0 5,0 По ГОСТ Массовая доля воды, %, не более 0,5 0,5 0,5 По ГОСТ Температура вспышки, определяемая в По ГОСТ открытом тигле, оС, не ниже 110 100* 95 с дополнением п.3.2. ГОСТ Температура застывания, оС, не выше минус минус минус По ГОСТ 8 20…30 Плотность при 20оС, кг/м3, не более 1130 1130 1130 По ГОСТ * При получении ЖТК с температурой застывания минус 25 и ниже допускается снизить температуру вспышки до 95оС Принципиальная технологическая схема производства антисептика типа ЖТК приведена на рисунке 2.

FE 2-ТЕ 4-E-E-FE 3-В ж/д цистерны FE 1-FE 1-Н-Н-Рисунок 2 -Принципиальная технологическая схема производства антисептика типа ЖТК Потоки основы и разбавителя по различным трубопроводам подаются в тройник смешения. На трубопроводе для подачи разбавителя установлен регулирующий клапан, что позволяет непрерывно поддерживать заданное соотношение основа : разбавитель в процессе производства антисептика ЖТК. Смешанные в необходимом соотношении потоки основа:

разбавитель поступают в приёмную ёмкость Е-1. В ёмкости Е-1 происходит интенсивное перемешивание поступившего продукта, путём его циркуляции по замкнутому контуру через теплообменник Т-1. Циркуляция осуществляется насосом Н-2. Температура продукта в приёмной емкости Е-1 регистрируется термопарой. Заданное количество нефтяного антисептика ЖТК из приемной ёмкости Е-1 по трубопроводу поступает в ёмкость товарного продукта Е2. Подача антисептика ЖТК в товарную емкость контролируется и регулируется. Для поддержания стабильного уровня качества товарного продукта в ёмкости Ё-2 имеется возможность циркуляции товарного продукта при помощи насоса Н-3. Из товарной ёмкости Е-2 необходимое количество антисептика ЖТК подаётся на наливную эстакаду для налива в железнодорожные цистерны. Расход на наливном трубопроводе контролируется и регулируется.

В период с 20 по 26 января 1999 года на промышленной установке каталитического крекинга Г-43-107 АО «Башнефтехим» была получена опытно-промышленная партия нефтяного антисептика ЖТК.

В период с 16 по 18 февраля 1999 года на Пронинском шпалопропиточном заводе были проведены промышленные испытания опытной партии нефтяного антисептика для пропитки древесины – ЖТК-1. По результатам промышленных испытаний опытной партии нефтяного антисептика ЖТК-1 имеется акт, утверждённый МПС РФ.

По результатам испытаний опытно-промышленной партии нефтяной антисептик для пропитки древесины типа ЖТК, указанием МПС РФ № С2880у от 23.12.99 рекомендован к применению на всех шпалопропиточных заводах РФ.

Всероссийским научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта выполнен расчёт технико-экономического обоснования применения нефтяного антисептика типа ЖТК на шпалопропиточных заводах РФ.

Данные о снижении стоимости шпал за счёт сокращения экологических платежей при применении нового антисептика ЖТК взамен каменноугольного масла при пропитке древесины приведены в таблице 14.

Pages:     | 1 || 3 |



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

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.