Интенсификация термохимической переработки тяжелых нефтяных остатков

• Автор: Малов, Илья Михайлович
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 168 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Г ЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Фазовые переходы в процессах переработки остаточных фракций нефтяных дисперсных систем

1.2 Теоретические основы физической акустики

1.3 Термодинамические модели открытых систем

1.4 Статистические модели структурной организации конденсированных сред

ГЛАВА 2 СОВМЕСТНЫЙ ТЕРМОЛИЗ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ И СЛАНЦЕВ

2.1 Характеристика активирующих добавок сланцев

2.2 Групповой состав гудронов

2.3 Переработка нефтяных остатков с добавкой природных сапропелитов в светлые нефтепродукты
2.4 Детальный химический состав суммарного дистиллята совместного термолиза гудронов и сланцев
2.5 Терморастворение сланцев
2.6 Пластификаторы резин на основе термобитумов
ГЛАВА 3 ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕРМОЛИЗА ГУДРОНОВ СЛАБЫМИ АКУСТИЧЕСКИМИ ПОЛЯМИ
3.1 Фоновый акустический ультразвук. Генерация, преобразование и ввод в систему
3.2 Влияние частоты акустического воздействия на технологические параметры процесса термолиза гудронов
3.3 Сравнительный анализ показателей качества светлых дистиллятных продуктов
3.4 Сопоставление группового химического состава узких фракций суммарных дистиллятов
3.5 Регулирование крекинга тяжелых нефтяных остатков слабыми акустическими полями
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


Физические процессы кристаллизации молекул, имеющих регулярное строение цепи (парафины, полициклические, ароматические углеводороды) и стеклования (пространственное расположение звеньев молекул ас-фальтенов) осуществляются за счет дачьнодействующих сил, а в основе химических процессов, сопровождающиеся сшиванием молекул друг с другом, лежат химические связи. В процессе стеклования, образования аморфной фазы, которая обладает изотропными свойствами, формируются надмолекулярные образования из отдельных молекул, в которых звенья различных цепей располагаются в пространстве случайно и практически не определяют взаимное расположение соседей. Процессы фазообразования лежат через флуктуации, отклонения параметров системы от среднего значения и фазовый переход. Зарождение центров ассоциирования (критических зародышей) можно рассматривать, как зарождение новой фазы внутри исходной, поскольку флуктуации являют собой неустойчивые динамические структуры, существующие вплоть до некоторых критических размеров, г. Рост зародыша связан с коалисценцией, слиянием с другими зародышами или молекулами дисперсионной среды. Соответственно скорость такого процесса определяет детерминированная сила трения, зависящая от расстояний между молекулами, коллективного поведения. Однородная гетерогенная система может существовать в определенном интервале температур, однако в большинстве случаев это требует затраты работы извне. Энергия такой системы выше энергии неоднородной системы, содержащей те же компоненты. Если устранить внешнее воздействие на такую однородную систему, то она с течением времени перейдет в состояние с минимальным значением энергии, т. Такой фазовый переход затрудняется поверхностным эффектом, так как образование новой фазы сопровождается возникновением поверхности раздела фаз. Поверхностная энергия пропорциональна радиусу частицы и всегда положительна. Объемная энергия пропорциональна кубу радиуса частицы дисперсной фазы и может быть отрицательной. Соотношение величин этих энергий определяет критический радиус частиц Ккр. При величине радиуса меньше критического частицы образующейся фазы не устойчивы и разрушаются, а в противном случае становятся устойчивее. Радиус критического зародыша для фазового перехода первого рода определяется формулой (1. Дж В случае зарождения газовой фазы следствием этой формулы является уравнение Томсона-Кельвина (1. К-т (1. Я — универсальная газовая постоянная, Я = 8. В случае зарождения твердой фазы радиус сферической частицы в процессе ассоциирования определяется по формуле (1. Дж/м2 ту— равновесная температура или температура фазового перехода при плоской поверхности раздела фаз и одинаковом давлении в фазах, °К ? Для формирования устойчивого ассоциата при данных условиях требуется определенное переохлаждение раствора. Движущей силой фазообразования является изменение степени меж-молекулярного взаимодействия в системе при изменении внешних условий. В целом ССЕ находится в динамическом равновесии со средой, и изменение радиусов ядер ССЕ, толщины сольватных оболочек может происходить по различным законам. При образовании зародыша требуется учесть кроме положительной работы по созданию новой поверхности, также и отрицательную по созданию объема новой фазы. Эта часть работы эквивалентна энергии связи молекул или энергии межмолекулярных взаимодействий. В работе [] введено понятие удельных объемных энергий дисперсной фазы и дисперсионной среды. Пред пол агается, что эти величины сохраняют постоянные отрицательные значения при фиксированных внешних условиях. Из условий минимума потенциала Гиббса [] для систем с ассоциатами получаем выражение для определения радиуса ассоциата (1. Л = (1. В работе [] приведена оценка времени седиментации по уравнению (1. Больцмана, к = 1. Пусть исследуемая система с ассоциатами подвергается внешнему воздействию в течение времени 1в. Максимальный радиус ядер ССЕ для частиц /в<гсл) можно оценить по формуле (1. Авторы работы [], исследовавшие изменения размера частиц мезо-фазы от содержания дистиллят!