ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Использование критических состояний в технологии переработки нефти из "Высокотемпературные процессы и аппараты переработки углеводородного сырья" Технология переработки нефти и газа основана на использовании отклика нефтепродуктов на различного рода управляющие воздействия. Причем монотонное изменение воздействия ведет к качественно однородному и количественно монотонному изменению отклика. Но подобная ситуация локальна, и в определенный момент дальнейшее монотонное изменение управляющего параметра приводит либо к скачкообразному изменению свойств нефтяной сисаемы, либо к нарушению монотонности изменения отклика. Это означает, что при достигнутых параметрах внешнего воздействия в нефтяной системе произошел один из многочисленных возможных фазовых переходов. Набор значений управляющих параметров, при которых был достигнут фазовый переход, впрочем, как и само состояние системы, называют критическим. [c.56] Как уже говорилось ранее, понятие фазовый переход является чрезвычайно широким и охватывает круг явлений значительно больший, чем просто явления изменения афегатного состояния вещества. Под фазовым переходом или, точнее, под критическим состояиие.м нефтяных систем мы будем понимать достижение системой любого состояния, в котором наблюдается экстремальный характер зависимостей каких-либо параметров системы от управляющих воздействий. [c.56] Начиная с работ академика П.А. Ребиндера, в технологию нефтепереработки проникла мысль о том, что достижение оптимальных результатов при переработке нефти возможно лишь с использованием знаний о критических состояниях нефтяных систем. Иными словами, смевш этапов, либо иные характерные точки любого технологического процесса, должны строго соответствовать точкам достижения в нефтяной системе критических состояний. Это утверждение звучит совершенно естественно. Во всех технологических процессах стремятся достичь экстремальных значений какого-либо параметра наиболее высокой степени конверсии , наибольшего выхода , максимальной растворимости , минимума выхода побочных продуктов и т.д. [c.57] Однако в работе [9] отмечается, что существует большой разрыв между уровнем теоретических представлений о критических явлениях в растворах и практикой переработки нефтяных систем в условиях, близких к критическим. Причина этой ситуации заключается в том, что если для индивидуальных компонентов можно точно определить температуры плавления и кипения, точки аллотропических и полиморфных переходов, то многокомпонентные системы неаддитивны с точки зрения сложения и усреднен свойств отдельных компонентов. Многокомпонентные нефтяные системы приобретают ряд свойств, нехарактерных для индивидуальных соединений (возможность возникновения явлений расслоения, выса-ждения осадка, формирования частиц новой фазы и др.). Все эти коллективные процессы происходят при достижении критических состояний, и в большинстве случаев их сложно определить расчетным путем. [c.57] Например, в работе [34] решалась задача устранения нестабильности свойств нефтяных пеков. Ныло обнаружено, что в процессе получения пека при карбонизации тяжелого сырья происходит иерархическое структурирование с образованием дисперсной фазы сложной структуры, имеющей фрактальную геометрию. В связи с этим был разработан мате-магический аппарат для расчета параметров роста дисперсной фазы в тяжелых нефтяных системах. Особое внимание уделялось определению моментов, в которых рост надмолекулярных структур переходит на новый иерархический масштаб. [c.57] Однако, как и в большинстве случаев, математический аппарат работы [34] охватывает достаточно узкий спектр реальных технологических ситуаций и применим лишь для расчетов термолиза тяжелых фракций с высоким содержанием парамагнитных соединений. [c.58] Таким образом, для интенсификации процессов нефтепереработки необходим поиск некоего универсального метода выявления критических состояний, возникающих в нефтяных системах. [c.58] Вернуться к основной статье