Адсорбенты на основе диатомита и бентонита Ростовской области для регенерации нефтяных масел

• Автор: Пугачева, Светлана Владимировна
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 125 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 РЕГЕНЕРАЦИЯ НЕФТЯНЫХ МАСЕЛ

1.1 Влияние химического состава масел на их свойства.

1.2 Изменение физикохимических свойств масел в процессе эксплуатации

1.2.1 Физические процессы.

1.2.2 Химические процессы.

1.3 Классификация и сущность методов регенерации масел

1.3.1 Физические методы.

1.3.2 Химические методы.

1.3.3 Физикохимические методы

2 АДСОРБЕНТЫ ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ МАСЕЛ.
2.1 Синтетические адсорбенты
2.2 Природные адсорбенты
2.2.1 Диатомиты.
2.2.2 Бентониты.
2.3 Постановка задачи.
3 МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Изучение физикохимических свойств адсорбентов
3.1.1 Приготовление адсорбентов.
3.1.2 Инфракрасная спектроскопия
3.1.3 Определение химического состава и состава ионообменного
комплекса.
3.1.4 Определение плотности.
3.1.5 Определение кислотности поверхности.
3.1.6 Определение адсорбционной способности.
3.1.7 Определение удельной поверхности
3.1.8 Определение маслоемкости
3.2 Изучение физикохимических и эксплуатационных свойств масла.
3.2.1 Инфракрасная спектроскопия
3.2.2 Определение кинематической вязкости.
3.2.3 Определение оптической плотности
3.2.4 Определение кислотного числа
3.2.5 Определение содержания воды
3.2.6 Определение механических примесей
3.2.7 Определение температуры вспышки4
3.3 Условия регенерации масла
3.4 Утилизация адсорбента
3.4.1 Приготовление образцов.
3.4.2 Определение огневой усадки.
3.4.3 Определение водопоглощения.
3.4.4 Определение прочности
3.4.5 Определение количества добавки отработанного адсорбента
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИКОМИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДИАТОМИТА И БЕНТОНИТА
4.1 Химикоминералогический состав и состав ионообменного комплекса
4.1.1 Диатомит природный.
4.1.2 Бентонит природный.
4.2 Влияние обогащения и модифицирования на химикоминералогический состав и состав ионообменного комплекса.
4.2.1 Обогащение.
4.2.2 Модифицирование карбонатом натрия
4.2.3 Модифицирование серной кислотой
4.3 Физикохимические свойства.
4.3.1 Пористая структура и адсорбционная способность.
4.3.2 Маслоемкось.
4.4 Обсуждение результатов.
5 ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ ДИАТОМИТА И БЕНТОНИТА
5.1 Исследования изменений физикохимических свойств и углеводородного состава масла в процессе эксплуатации.
5.2 Регенерация масла природными адсорбентами
5.3 Регенерация масла модифицированными адсорбентами.
5.4 Условия оптимального режима активации бентонита
5.5 Регенерация масла синтетическими адсорбентами
6 ТЕХНОЛОГИЯ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННОГО АДСОРБЕНТА В ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
6.1 Использование отработанных адсорбентов на основе диатомита и
бентонита в производстве строительных материалов
6.2 Экономическая эффективность от использования в качестве адсорбента бентонита Тарасовского месторождения
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Среди масел указанной группы выделяют моторные (для авиационных, газотурбинных, карбюраторных и дизельных двигателей), специатьные (турбинные, компрессорные, цилиндровые и изоляционные), трансмиссионные (включая масла для гидропередач и гидрообъемных приводов), машинные и масла различного назначения [4-6]. Масляные фракции нефти представляют собой сложную смесь углеводородов парафинового (нормального и изостроения), нафтенового (содержащего пяти- и шестичленные кольца с парафиновыми цепями разной длины), ароматического (моно- и полициклические) и нафтено-ароматического рядов; присутствуют асфальто-смолистые вещества, серо-, кислород- и азотсодержащие органические соединения [1, 7, 8]. Одним из основных компонентов смазочных масел являются нафтеновые углеводороды, содержание которых колеблется от до %. Они представляют собой полициклические системы, хотя могут встречаться и моноцикл иче-ские углеводороды с длинными боковыми цепями. Ароматические углеводороды практически всегда присутствуют в товарных маслах. Ароматические углеводороды, в основном, содержат нафтеновые кольца и боковые парафиновые цепи разной длины. Содержание и состав парафиновых углеводородов также зависят от природы нефти и температуры выкипания фракции: по мере их повышения в масляных фракциях увеличивается общее содержание высокоплавких углеводородов [4, 8]. Вязкость и вязкостно-температурные свойства являются одними из основных эксплуатационных свойств масел и определяются их фракционным и химическим составом [9]. Из всех углеводородов наименьшей вязкостью обладают парафиновые. Содержание их в маслах незначительно, поэтому их не рассматривают в качестве носителей вязкости. Главными носителями вязкости являются циклические углеводороды - нафтеновые, ароматические и углеводороды смешанного строения. В ряду нафтеновых и ароматических углеводородов вязкость увеличивается с повышением температуры кипения фракции и цикличности молекул. Па вязкость могут оказывать влияние длина боковых цепей и их количество [7]. Установлено влияние нафтеновых и ароматических углеводородов на коррозионную и лакообразующую способность масел. При преобладании нафтеновых структур над ароматическими, моющие свойства масел ухудшаются и увеличивается способность к лакообразованию [8, ]. Асфальто-смолистые вещества, присутствующие в маслах, представляют собой нейтральные полициклические соединения, содержащие, кроме углерода и водорода, кислород, серу, азот, иногда металлы, и обладающие высокой вязкостью. Присутствие этих веществ в небольших количествах в маслах желательно, т. Смолистые и асфальтовые вещества придают маслам темный цвет, содержание их в масле более 2-3 % приводит коксо- и нагарообразованию. К числу кислородных соединений, содержащихся в маслах, относятся нафтеновые кислоты и производные фенола. В зависимости от типа нефти и температуры выкипания фракции, в маслах может содержаться различное количество сернистых соединений, но, обычно, оно не превышает 2 %. В состав ссроорганических соединений входят меркаптаны, сульфиды и дисульфиды, тиофены, тиофаны, а также более сложные полициклические производные серы. Данные соединения влияют на противокоррозионные и противоизносные свойства масел и стабильность их к окислению. В процессе работы под действием различных факторов в смазочных маслах протекают физические и химические процессы, приводящие к ухудшению физико-химических и эксплуатационных свойств масел. Основными физическими процессами являются: испарение, загрязнение механическими примесями и водой. К химическим процессам относятся: окисление, разложение, полимеризация и поликонденсация []. В результате применения масел происходит испарение, которое приводи! Вследствие негсрметичности оборудования в масла попадают механические частицы, такие, как пыль и песок. В процессе стирания металла с поверхностей деталей масла загрязняются металлическими примесями. Эти твердые загрязнения, накапливаясь в масле, вызывают износ трущихся деталей, ускоряют процессы образования твердой фазы за счет коагуляции, окисления и т. Во время работы в двигателях и аппаратах масла обводняются.