ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение устойчивости нефтяных дисперсных систем в условиях повышенных температур из "Научные и прикладные аспекты теории нефтяных дисперсных систем" Для определения устойчивости нефтяных дисперсных систем в условиях высокотемпературных (400-500°С) технологических процессов разрабатываются специальные методы. Вследствие непрерывных превращений в нефтяной системе, например в реакционной массе, происходит изменение состава дисперсионной среды и, как правило, повышение концентрации дисперсной фазы. В частности, повышение концентрации асфальтенов до определенного предела, называемого пороговой концентрацией, приводит к резкому карбоидообразованию и расслоению системы, что часто является причиной закоксовывания змеевиков трубчатых печей. В зависимости от химического состава дисперсионной среды пороговая концентрация асфальтенов колеблется от 5 до 30 % мае. [c.73] На установлении времени до начала карбоидообразования основаны методы оценки склонности нефтяных дисперсных систем к расслоению при высоких температурах. [c.73] Проведение испытаний в статических условиях заключается в установлении изменения группового химического состава образца, выдерживаемого в заданных условиях температур определенное время. Результаты испытаний представляются в виде графических зависимостей концентрация компонентов — время, по которым сравниваются испытуемые нефтепродукты. Групповой химический состав оказывает определяющее влияние на устойчивость нефтяного сырья против расслоения. [c.73] Как видно, наибольшее влияние на значение пороговой концентрации оказывают смолы. Высокая концентрация в нефтяном сырье парафино-нафтеновых углеводородов или асфальтенов способствует карбоидообразованию на ранних стадиях термических превращений сырья. Повышенное содержание ароматических углеводородов приводит к значительному образованию карбоидов после достижения пороговой концентрации асфальтенов. Ароматические углеводороды и смолы способствуют пептизации асфальтенов, то есть в данном случае переводу в коллоидный раствор скоагулированных частиц дисперсной фазы. Парафиновые углеводороды, наоборот, вызывают их коагуляцию. [c.74] Чем выше коэффициент дисперсности, тем выше фактор устойчивости нефтяной системы. Эффективным методом повышения устойчивости нефтяного сырья является добавление в малых количествах специальных диспергирующих реагентов, приводящих к увеличению пороговой концентрации асфальтенов. [c.74] Таким образом, путем специальной подготовки нефтяного сырья, а именно компаундированием, введением различных специальных реагентов и др., можно регулировать устойчивость нефтяного сырья против расслоения на фазы, добиваясь наилучших результатов при ведении технологических процессов, стабильности нефтей и нефтепродуктов при их транспортировке, хранении и применении. [c.74] Определение высокотемпературной устойчивости нефтяных дисперсных систем проводят также на установках проточного типа. Данные методы применяют, как правило, для исследования устойчивости против расслоения тяжелых нефтяных остатков в условиях динамического нагрева. При этом оценивают склонность нефтяного сырья к образованию коксовых отложений на внутренней поверхности змеевиков трубчатых печей, а также других подобных нагретых трансферных линий потоков ре-турбентов [42]. [c.74] Испытания проводят на установке непрерывного действия, упрощенная схема которой приведена на рис. 4.2. [c.74] При испытании по первому варианту за счет поддержания необходимой температуры внешней стенки реактора обеспечивается постоянство температуры продуктов на выходе из реактора. За счет коксоотложения на внутренней поверхности реактора 2 давление на выходе сырьевого насоса 6, фиксируемое манометром 3, повышается, при неизменном показании манометром 4 давления на выходе из реактора. За критерий устойчивости испытуемого образца принимается время от начала опыта до возрастания давления на выходе сырьевого насоса до 3,0 атм, при давлении на выходе из реактора 2,0 атм. [c.75] По второму варианту температура внешней стенки реактора задается и поддерживается постоянной. Вследствие коксоотложения на внутренней поверхности реактора и ухудшения теплопередачи от стенки реактора к сырьевому потоку температура продуктов на выходе из реактора понижается до некоторого постоянного значения, при котором, очевидно, прекращается процесс коксоотложения и, следовательно, дальнейшего расслоения системы не происходит. Это значение температуры, считающейся максимально допустимой температурой нагрева сырья, не приводящей к закоксовыванию реактора, принимается за критерий устойчивости испытуемой системы. [c.75] Иногда для ускорения испытания по данному методу критерием устойчивости считается время снижения температуры продуктов на выходе из реактора с 500 до 400°С. [c.75] Расход сырья для испытания составляет около 0,5-10 м /ч. Длительность определения зависит от свойств сырья и может колебаться от 0,5 до 4,0 ч и более. [c.76] Вернуться к основной статье