ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Синергетические эффекты в нефтяных системах из "Технология переработки нефти Часть1 Первичная переработка нефти" Рассмотренная физическая (энергетическая) природа нелинейного изменения свойств реальных сложных систем в зависимости от состава смеси позволяет выявить и физическую сущность синергетического эффекта, наблюдаемого при воздействии на нефтяные системы. Синергизм проявляется в том, что суммарное действие двух и более факторов превышает воздействие каждого из них по отдельности или среднеарифметическое аддитивное воздействие. [c.176] На основании данных рис. 3.50 можно сделать вывод, что синергизм проявляется в большей степени при неравном содержании компонентов. Так, при перегонке смеси парафинистой и ароматической нефтей в соотношении 30 70 выход светлых фракций (до 350 ° С) на 3—5 % (мае.) выше среднеарифметического, рассчитанного по правилу аддитивности. Это объясняется экстремальным снижением энергии активации молекул или энергией межмолекулярного взаимодействия в граничном слое, что, в свою очередь, приводит к снижению энергии фазового перехода (энтальпии испарения) и температуры начала кипения смеси в оптимальном соотношении (по сравнению с исходными компонентами). Напротив, при перегонке смеси данных нефтей, приготовленных в соотношении 50 50, наблюдается уменьшение выхода светлых фракций ниже расчетного (обратный эффект — антагонизм). Аналогичные эффекты проявляются и при смешении нефтей с газовым конденсатом. Эффект синергизма (или антагонизма) может проявляться и при других соотношениях компонентов. [c.177] В том случае, если один из компонентов обладает значительной активностью по своей природе (например, поверхностно-активные вещества), то синергетический эффект проявляется при малых концентрациях вводимого компонента (сотые, тысячные доли процента). [c.177] Результаты, представленные ранее на рис. 3.50 и 3.51, показывают, что наибольшим синергетическим эффектом обладают двойные смеси (особенно заметен этот эффект при значительном расхождении концентраций компонентов), а при увеличении числа компонентов в смеси этот эффект снижается. [c.177] Теоретические положения о нелинейности изменения свойств нефтяных дисперсных систем подтверждаются практикой (рис. 3.52). Смешение нефтей можно рассматривать как процесс изменения состава растворителя по отношению к асфальтеновой части с установлением динамического равновесия между возможными реакциями образования радикалов и их рекомбинацией, что приводит к изменению парамагнетизма системы. При изменении группового состава смесей часть углеводородов либо высвобождается, либо удерживается за счет нелинейного изменения баланса сил межмолекулярных взаимодействий. В результате групповой состав (рис. 3.52, а), а также парамагнетизм (кривая 1) и выход светлых фракций при перегонке (кривая 2) (рис. 3.52, б) нефтяных композиций в зависимости от соотношения компонентов в смеси меняются полиэкстремально. [c.177] Эффекты синергизма и антагонизма следует учитывать при подготовке и переработке сырьевых смесей. [c.177] Эффекта синергизма можно добиться и в деструктивных процессах. Так, исследования, проведенные совместно РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина и Фрайбергской горной академией (Германия), показали, что при совместной термической переработке остатков вакуумной перегонки нефти и отходов производства пластмассовых изделий (на основе полипропилена и полистирола) существуют оптимальные смеси, при переработке которых можно получить максимальный выход легких продуктов при минимальном коксообразовании (рис. 3.53). Опыты проводились при одинаковых условиях (температура 400 °С, давление 1,5 МПа, время 30 мин) для исходных компонентов — гудрона (Г) западносибирской нефти и смесей гудрона (75 %) и по 25 % полипропилена (ПП) и полистирола (ПС). [c.178] По-видимому, эффект синергизма для смеси гудрона и полистирола должен проявиться при других соотношениях компонентов. [c.179] Изложенное выше следует учитывать при использовании принципа смешения нефтей и нефтепродуктов, сырьевых потоков различных процессов, введения добавок, а также других методов воздействия на нефтяную систему. [c.179] Дальнейшее изучение эффекта синергизма является весьма актуальной задачей как для нефтяной технологии, так и для других направлений. [c.179] Вернуться к основной статье