- •Раздел 1. Литературный обзор
- •Раздел 2. Описание и обоснование поточной схемы завода по переработке нефти ………………………………………32
- •Раздел 3. Технологический расчёт процесса термолиза мазута………………………………………………………………………….43
- •Раздел 4. Экспериментальная часть
- •Введение
- •Раздел 1. Литературный обзор
- •1.1. Типы химических реакций при взаимодействии нефтяных остатков с серой
- •1.2.Химизм и механизм реакций элементной серы с углеводородами
- •1.2.1. Алканы
- •1.2.2. Циклоалканы и их ароматические производные
- •1.2.3. Ароматические углеводороды
- •1.2.4. Арилалканы
- •1.3. Применение серы в процессах получения вяжущих материалов
- •1.4. Некоторые свойства серы, необходимые для процесса получения вяжущих материалов. Три вида серы в серосодержащем вяжущем (св)
- •1.5.Факторы, влияющие на свойства вяжущих
- •1.5.1. Зависимость свойств св от температуры
- •1.5.2. Зависимость свойств св от времени хранения
- •1.5.3. Зависимость свойств св от содержания серы
- •Промышленное применение процессов получения серосодержащих вяжущих
- •1.7. Перспективы утилизации отходов нефтепереработки с получением вяжущих материалов
- •Раздел 2. Описание и обоснование поточной схемы завода по переработке нефти
- •2.1. Характеристика ромашкинской нефти [20]
- •2.3. Материальные балансы установок
- •2.4. Расчет октанового числа товарного автомобильного бензина и глубины переработки нефти
- •Раздел 3. Технологический расчёт процесса термолиза мазута
- •3.1. Технологическая схема комбинированной установки «ат - термолиз мазута»
- •3.1.1. Схема технологической установки
- •3.1.2. Описание технологической схемы
- •3.2. Материальный баланс процесса термолиза мазута с элементной серой
- •3.3. Тепловой баланс процесса
- •3.3.1. Приход тепла
- •3.3.2. Расход тепла
- •3.4. Расчёт реактора
- •Расчёт теплообменного аппарата
- •Расчёт насоса для перекачивания мазута
- •Расчёт аппарата для плавления серы
- •Расчёт насоса для перекачивания жидкой серы
- •Раздел 4. Экспериментальная часть исследование свойств продуктов термолиза мазута
- •4.1. Цель и результаты работы
- •4.2. Методика проведения термолиза
- •4.3. Исследование реологических свойств продуктов термолиза
- •4.4. Зависимость реологических свойств продуктов термолиза от условий процесса
- •Термолиз смеси мазута с отработанным маслом
- •Определение содержания асфальтенов a1 и а2 в продуктах термолиза
- •Характеристика асфальтенов а1 и а2
- •Определение общего содержания асфальтенов
- •Определение содержания а1 и а2
- •4.6.4. Определение содержания нерастворимых в толуоле
- •Определение малакометрических свойств полученных продуктов
- •Методика определения свойств
- •Результаты определения малакометрических свойств полученных продуктов
- •Общие выводы по работе
- •Список литературы
Термолиз смеси мазута с отработанным маслом
Для эксперимента с отработанным маслом брались одинаковые навески мазута, процентное содержание серосодержащей добавки фиксировалось (6%) и добавлялось 5, 10, 15, 20% по массе отработанного машинного масла. Термолиз осуществлялся при температуре 200 0С. Результаты измерения вязкости можно видеть на рис. 4.14.
Рис. 4.14. Реологические кривые для вяжущих, приготовленных с использованием отработанного масла.
В таблице 4.4 и на рис. 4.15 представлены зависимости степени загущения вяжущих от содержания масла.
Таблица 4.4.
Зависимость степени загущения вяжущего от содержания масла.
Скорость сдвига – 300 с-1.
Содержание масла, % |
Вязкость вяжущего, мПа*с |
Вязкость мазута |
Степень загущения, доли единицы |
0 |
259,27 |
4,4 |
57,92 |
5 |
66,67 |
|
14,15 |
10 |
44,45 |
|
9,10 |
15 |
33,33 |
|
6,58 |
20 |
18,52 |
|
3,21 |
Рис. 4.15. Зависимость степени загущения вяжущего от содержания масла.
Данный график говорит о том, что наиболее сильное снижение вязкости наблюдается в интервале концентраций масла – 0-5%(масс.). Для получения вяжущих с использованием отработанного масла желательно, чтобы вязкость продукта снижалась не сильно при добавлении масла. В дальнейшем будет вестись поиск оптимальных концентраций температуры, серосодержащей добавки, отработанного масла для получения вяжущего с желаемыми свойствами.
Определение содержания асфальтенов a1 и а2 в продуктах термолиза
Характеристика асфальтенов а1 и а2
Асфальтены А1 – неустойчивые соединения, характеризующиеся высокой степенью ароматичности полициклического ядра (ароматичность характеризуется отношением содержания углерода в ароматических кольцах к общему содержанию углерода) и низким содержанием парафиновых структур, а также высокой молекулярной массой. Это асфальтены с молекулами «континентального» типа.
Асфальтены А2, наоборот, устойчивы, и состоят из ароматических колец, соединённых алифатическими цепями. У них ниже молекулярная масса. Этот тип молекул называется «архипелаг».
Помимо более высокой ароматичности, асфальтены А1 характеризуются более высоким соотношением углерода к водороду, а также более высоким содержанием азота и металлов[30].
Определение общего содержания асфальтенов
Для определения общего количества асфальтенов определённое количество серосодержащего вяжущего растворялось в 40-кратном по массе избытке петролейного эфира (70-100 0С), тщательно перемешивалось, выдерживалось в тёмном месте 1 сутки. Через сутки асфальтены полностью выпадали в осадок. Осадок отфильтровывался на воронке Бюхнера с последующей промывкой асфальтенов от смол петролейным эфиром до обесцвечивания стекающего растворителя [31].
