Математическое моделирование центробежной фильтрации вторичного углеводородного сырья

• Автор: Никулин, Илья Александрович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 177 с. : ил.

Введение

Глава 1 Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1 Обзор теоретических исследований объемов накопления, причин и источников образования, физикохимических свойств вторичного углеводородного сырья.
1.2 Анализ современных методов утилизации и обезвоживания нефтесодержащих отходов нефтешламов.

1.3 Обзор способов и аппаратов, применяемых для разделения водонефтяных эмульсий

1.4 Обзор теоретических исследований процессов течения не ньютоновской жидкости по поверхности центробежных насадок
1.5 Обзор процессов диспергирования жидкостей в центробежном поле и конструкций распыливающих устройств.

1.6 Постановка задачи.

Глава 2 Теоретические исследования процесса центробежной фильтрации вторичного углеводородного сырья

2.1 Физическая модель процесса

2.2 Математическая модель процесса

2.3 Анализ математической модели
2.4 Растекание капли нефтешлама по поверхности жидкости воды
2.5 Определение основных гидродинамических параметров центробежной
проницаемой криволинейной насадки.
Вывод но главе
Глава 3 Экспериментальные исследования. Проверка адекватности математической модели.
3.1 Экспериментальное исследование реологического уравнения состояния вторичного углеводородного сырья
3.1.1 Требования к экспериментальной установке
3.1.2 Описание экспериментальной установки
3.2 Проверка адекватности реологической модели и полученных экспериментальных данных
3.3 Сравнение результатов расчетов математической модели с
экспериментальными данными
Вывод по главе
Глава 4 Методика инженерного расчета центробежной фильтрационной
, установки криволинейной формы.
4.1 Алгоритм инженерного расчета центробежной фильтрационной насадки с криволинейным профилем и переменной проницаемости.
4.2 Энерго экономические расчеты применения центробежной проницаемой насадки с криволинейным профилем и переменной проницаемостью для
разделения структуры нефтешламвода.
Вывод по главе
Заключение по работе
Библиографический список
Приложение
Введение


А. Никулин, В. Яблонский VIII Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области, г. Волгоград, ноября г. ВолгГТУ и др Волгоград, . С. . Никулин, И. Л. Новый способ переработки нефтешламов И. А. Никулин, Пав. В. Мишта, Г. В. Рябчук Наукоемкие химические технологии г. XI междунар. Самар, гос. Самара, . И. С. Никулин, И. А. Получение битумных эмульсий на бироторном эмульгаторе И. А. Никулин, С. В. Силкин, В. Н. Карев, Пав. В. Мишта Теория, практика и перспективы развития современного сервиса г. Волгоград, апр. II межвуз. ГОУ ВПО Моск. Волгогр. Волгоград, . С. . В процессе эксплуатации систем водоснабжения и канализации на IШЗ образуется значительное количество нефтешлама, которое представляет собой смесь различных механических примесей как минерального, так и органического происхождения, нефтепродуктов и воды. Проведенные на ряде НПЗ обследования показывают, что объем вновь образующихся нефтешламов составляет примерно 1, тыс. На типичном НПЗ США мощностью тыс. Анализ работы восьмидесяти шести НПЗ в Европе показал, что количество образующихся на них нефтешламов достигает 0,2 от объема сырой нефти . Изучение кинетики отстоя нефтешлама показало , что объем осадка быстро уменьшается, а затем происходит медленное его уплотнение таблицам. Эго объясняется тем, что в результате обводнения нефтешлама происходит формирование агрегативно неустойчивой дисперсной системы, которая разрушается оседает с образованием хлопьевидных и нитевидных агрегатов. Шламонакопители для новых нефтеперерабатывающих заводов проектируются только на первые года эксплуатации предприятия с расчетом, что в дальнейшем нефтешлам будет направляться на утилизацию и обезвреживание. Однако, на практике время накопления нефтешламов на НПЗ намного выше. Такую дисперсную систему по классификации следует отнести к третьей группе эмульсий . Таблица 1. Ежегодно на предприятиях отрасли образуется 0 0 тыс. Во многих случаях, изза недостатка объема шламонакопителей нефтешлам скапливается непосредственно на очистных сооружениях, выводя их из строя. Годовой
объем выбросов углеводородов в атмосферу оценивается до кгм площади шламонакопителя , . С одной стороны, это суспензии, включающие твердые компоненты в качестве дисперсной фазы, с другой нефтешламы являются эмульсиями с водной фазой, диспергированной в нефтепродуктовой и наоборот. Вследствие этого, механика нефтешламов, обладающих ярко выраженной двойственностью, более сложная, чем механика эмульсий 6. Можно предположить, что высокая кинетическая устойчивость эмульсионного нефтешлама связана не только с прочностными свойствами бронирующих оболочек отдельных глобул капель воды в нефти, но и составом, свойствами пленочной нефти, находящейся между крупными и мелкими капельками воды 9. Влияние нефгешламов НГДУ и Ы3 на окружающую среду выражается одинаково. Исследованиями установлено их негативное влияние на воздух, почву и подземные воды. Загрязнение воздуха происходит в результате испарения углеводородов, а их тяжелые фракции оказывают канцерогенное воздействие на живые организмы. В санитарногигиеническом отношении нефтешламы являются слабоаккумулирующими веществами, вызывающими незначительные повреждения клеток печени и сердца. Согласно ГОСТ . Почва загрязняется в основном за счет перелива из шламонакопителей, избытка минерализованной воды с большой концентрацией хлоридов, сульфатов и ее дренажа через основание и борта шламонакопителей, что небезопасно и для верхних пресноводных горизонтов 2. Шламонакопители являются причиной гибели перелетных птиц и мелких животных, попадающих в них. Кроме того, они занимают значительные площади, выведенные из сельскохозяйственного оборота. Поэтому ликвидация нефтешламовых амбаров и утилизация их содержимого являются, сегодня актуальнейшей задачей. Диапазон колебаний основных физикохимических свойств нефтяного шлама, полученный в результате исследования многих образцов с различных НПЗ, приведен в таблице 1. Таблица 1. Химический состав мех. Продолжение таблицы 1. Как видно из таблицы 1.