Одним из способов снижения количества вредных выбросов при использовании дизельного топлива может стать замена части топлива биотопливом. Исследования связаны с получением биодизельного топлива тремя способами: переэтерификацией растительных масел; этерификацией жирных кислот, выделенных из растительного масла; гидропереработкой растительных масел на катализаторах процесса гидроочистки дизельного топлива. Для получения биодизельного топлива использовались пищевые и непищевые масла, одноатомные и двухатомные спирты. Определены оптимальные параметры переэтерификации растительного масла: температура; соотношение сырья (масло:спирт); скорость перемешивания; время; выбран тип катализатора процесса. Изучены характеристики полученных образцов биодизельного топлива и сопоставлены друг с другом, а также с требованиями стандартов EN 14214 «Автомобильные топлива. Метиловые эфиры жирных кислот для дизельных двигателей. Общие технические требования» и EN 590:2009 «Топливо дизельное ЕВРО. Технические характеристики». Исходя из физико-химических характеристик биодизельного топлива, оптимальным способом его получения является переэтерификация растительных масел. Однако все виды топлива могут быть использованы в качестве компонентов смесевого экологически чистого дизельного топлива.
Борьба с пылеобразованием в летний и зимний периоды является актуальной при ведении открытых горных работ, но в условиях отрицательных температур к пылеподавляющим средствам предъявляются дополнительные требования. Предлагаются профилактические составы, в которых в качестве базовых компонентов используются легкие и тяжелые газойли каталитического крекинга и замедленного коксования. Вовлечение тяжелых фракций позволяет повысить температуру вспышки, тем самым снизив пожароопасность пылеподавителя, улучшить его адгезионные свойства за счет повышения содержания полиароматических углеводородов, снизить себестоимость готового продукта. С целью улучшения низкотемпературных и адсорбционных свойств разрабатываемых пылеподавляющих средств в их состав включены тяжелые нефтяные остатки (крекинг-остаток и гудрон) в различных концентрациях: 2-10 % по массе. Разработаны альтернативные составы пылеподавителей, которые получали путем эмульгирования винилированного алкидного олигомера в воде, изучена способность данной дисперсии формировать на пылящих поверхностях прочные пленки. Показана эффективность применения водного раствора винилалкидного олигомера летом в качестве пылеподавляющего средства. Результатами данного исследования является разработка новых профилактических составов с улучшенными низкотемпературными свойствами и подтверждение теоретической части исследования результатами испытаний эксплуатационных характеристик на лабораторной установке.
Исследовано влияние избыточного давления в процессе замедленного коксования асфальта, полученного процессом пропановой деасфальтизации гудрона, на выход и физико-химические свойства компонентов углеводородных топлив и твердофазного продукта – нефтяного кокса. Асфальт подвергали коксованию при температуре 500 °С и избыточном давлении 0,15-0,35 МПа на лабораторной установке замедленного коксования периодического действия. У сырья и полученных в ходе экспериментальных исследований компонентов легких (бензин), средних (легкий газойль) и тяжелых (тяжелый газойль) дистиллятов были определены физико-химические свойства: плотность, вязкость, коксуемость, содержание серы, йодное число, температуры застывания, вспышки и потери текучести, фракционный состав. Были также изучены количественные групповой углеводородный и микроэлементный составы и свойства полученных образцов нефтяного кокса (влажность, зольность, выход летучих, содержание серы и др.). Дана сравнительная оценка их качества в соответствии с требованиями ГОСТ 22898-78 «Коксы нефтяные малосернистые. Технические условия». Кроме того, выявлены закономерности изменения избыточного давления коксования на выход и показатели качества дистиллятных продуктов и нефтяного кокса. С увеличением избыточного давления процесса коксования с 0,15 до 0,35 МПа уменьшается содержание парафино-нафтеновых углеводородов в легком и тяжелом газойлях замедленного коксования. Общей закономерностью при коксовании асфальта является увеличение выхода кокса и углеводородного газа при увеличении избыточного давления с 0,15 до 0,35 МПа.
В работе дано определение стабильности судового высоковязкого топлива с точки зрения коллоидно-химического представления о нефтяных дисперсных системах. Указана необходимость и важность включения в действующие нормативные требования данного параметра качества судового высоковязкого топлива. Объектами исследования выбраны судовые высоковязкие топлива, базовыми компонентами которых стали тяжелые нефтяные остатки: мазут – атмосферный остаток переработки нефти и висбрекинг-остаток – продукт легкого термического крекинга мазута. В качестве разбавителя или дистиллятного компонента был взят легкий газойль с установки каталитического крекинга. Стабильность полученных образцов была определена через показатель ксилольного эквивалента, который характеризует устойчивость судового высоковязкого топлива к расслоению во время хранения, транспортировки и эксплуатации. Для улучшения эксплуатационных характеристик полученные базовые составы судовых высоковязких топлив были подвергнуты модификации посредством добавления в малых концентрациях (0,05 % по массе) стабилизирующих присадок на основе оксиэтилированных аминов отечественного происхождения и алкилнафталинов импортного производства.
Представлены физико-химические свойства тяжелых нефтей Ярегского и Усинского месторождений и выделенных из них остатков атмосферной перегонки нефти (мазутов). Определен групповой состав нефти и остатка ее атмосферной перегонки (мазута). При использовании рентгенофлюоресцентного энергодисперсионного спектрометра установлено содержание металлов в исследуемых продуктах. Сделан вывод о распределении металлов в исходной нефти и мазуте. На основании реологических характеристик определен тип жидкостей в соответствии с законом Ньютона, а также наличие аномалии вязкости исследуемых сред при различных температурах. Получены значения энергии тиксотропии тяжелых нефтей Усинского и Ярегского месторождений, а также энергии активации вязкого течения всех исследуемых сред. Выявлен фазовый переход атмосферных остатков при 60 °С. Получены зависимости энтальпии и энтропии вязкого течения исследуемых углеводородных сред при повышении температуры от 10 до 140 °С. Впервые получены зависимости частоты перескоков молекул нефтей и атмосферных остатков от вязкости.
В работе приведены исследования физико-химических свойств и состава тяжелой нефти Ярегского месторождения и получаемого из нее вакуумного остатка – гудрона. В результате капиллярной хроматографии и хромато-масс-спектрометрии определен подробный групповой углеводородный состав тяжелой ярегской нефти и выделенных из нее компонентов, подтвердивший ее принадлежность к высокосмолистым сернистым нефтям нафтено-ароматического основания. На основании сравнительного анализа состава и качества сырья рассмотрена возможность получения высококачественного игольчатого кокса с низким содержанием серы и металлов из тяжелой нефти Ярегского месторождения и выделенного из нее вакуумного остатка. Предложена комплексная схема переработки тяжелой ярегской нефти, включающая процессы предварительной деасфальтизации и деметаллизации, гидроочистки, замедленного коксования и термодеструктивные процессы или газификацию.
В настоящее время наблюдается постоянный рост энергопотребления, уменьшаются известные запасы легкодоступной нефти, в результате чего большинство стран стремится диверсифицировать структуру своей энергетики, развивать неуглеводородные источники энергии и использовать местные, в том числе низкосортные виды топлива. Все это повышает интерес к такому источнику углеводородов, как горючие сланцы. Горючие сланцы являются одним из перспективных видов органического сырья, которые могут в значительной степени компенсировать, а в будущем и заменить нефтепродукты и газ. Статья посвящена изучению поведения горючих сланцев при термической обработке и их состава для определения рациональных способов их использования в различных областях промышленности. Проведен синхронный термический анализ, определены химический состав минеральной части горючих сланцев и оптимальные условия для брикетирования сланцевой мелочи.
Запасы горючих сланцев России в эквиваленте сланцевой смолы и газа больше запасов нефти и природного газа. Образование большого количества золы является главной проблемой при решении задач переработки и использования горючих сланцев. Данная проблема получает совершенно иное освещение, если минеральную часть сланцев рассматривать как комплексное органоминеральное сырье, в котором минеральное вещество сланцев является таким же сырьем, как и органическое. С этой целью требуется детальное изучение физико-химических свойств горючих сланцев и поведения органической и минеральной части сланцев при термической обработке. Статья посвящена изучению фазового состава горючих сланцев Ленинградского месторождения и его изменениям при пиролизе. Рассмотрены выход газовой фазы, материальный баланс процесса пиролиза горючих сланцев в атмосфере азота при температуре 200-1000 °С, изменения пористости горючего сланца в атмосферах азота и воздуха при 25-900 °С. Определено, что основными минералами горючих сланцев являются: кальцит– 28 %, кварц – 25 %, иллит – 17 % и микроклин – 11 %. Установлено, что изменение пористости происходит в четыре этапа: I этап – 25-200 °С; II – 200-400 °С; III – 400-600 °С; IV – 600–900 °С. Составлен материальный баланс процесса пиролиза горючего сланца в трубчатой печи ПТК-1,2-40 в атмосфере азота при температурах опыта 200, 400, 600, 800 и 1000 °С.
При транспортировке вскрышных горных пород в холодное время года происходит примерзание части материала к рабочим поверхностям транспортного оборудования, а при длительных перевозках – смерзание материала в своей массе. В результате этого до 50 % породы остается невыгруженной, а часть, которая выгружается, представляет собой единый смерзшийся монолит. Это значительно усложняет процесс разгрузки транспорта и приводит к увеличению трудовых и финансовых затрат. Рациональным способом решения этих проблем является обработка транспортного оборудования и массы насыпного материала профилактическими средствами нефтяного и нефтехимического происхождения. Они представляют собой смеси дистиллятных и остаточных фракций термодеструктивных процессов переработки нефтяного сырья. В статье приведены данные о качестве дистиллятов и остаточных продуктов процессов вторичной переработки нефти, которые используются как исходные компоненты для получения профилактических средств, применяемых для предотвращения прилипания, примерзания и смерзания вскрышных горных пород при их транспортировке и хранении в холодное время года, а также средств, применяемых для обработки карьерных автодорог при добыче полезных ископаемых открытым способом. Разработаны оптимальные компонентные составы новых нефтепродуктов и изучены физико-химические свойства полученных опытных образцов.
Нефть, поступающая на первичную переработку, неизменно проходит предвари-тельную подготовку, назначение которой устранить вредное влияние содержащихся в нефти воды и солей. При этом сложилось мнение, что коррозия аппаратуры связана в основном с хлоридами магния и кальция, которые подвергаются гидролизу с образованием хлористоводородной кислоты. Под действием соляной кислоты происходит разрушение (коррозия) металла аппаратуры технологических установок, особенно конденсационно-холодильной и теплообменной аппаратуры, печей перегонных установок. Авторы статьи на основании термодинамических расчетов приводят свою точку зрения на этот вопрос и дают методику, по которой можно контролировать и регулировать процесс предварительного обезвоживания и обессоливания нефти. Выполненные для стандартных условий термодинамические расчеты, на основе справочных данных, подтверждают высокую вероятность протекания реакций взаимодействия железа с ионами водорода , сероводородом и особенно с углекислотой, что свидетельствует о высокой активности растворенного в воде углекислого газа и невозможности протекания гидролиза ионов магния, кальция и железа. Расчетами установлено, что с уче-том ионного состава сопутствующей нефти водной фазы возможен гидролиз только хлорида магния. Присутствие ионов хлора сдвигает потенциал железа в отрицательную сторону и повышает скорость коррозии нефтехимической аппаратуры. Решение данной проблемы кроется не только в разработке современных методов обезвоживания и обессоливания сырой нефти, но и в интенсификации процессов смешения водонефтяных эмульсий с промывной водой путем применения воздействия на них различных полей (например, ультразвука) и создания на их основе эффективных аппаратов смешения.
Представлены результаты исследований и разработки технологии получения эффективных эмульгаторов обратных водонефтяных эмульсий (ЭН-1) из дистиллятов и остатков процессов глубокой переработки нефти на нефтеперерабатывающих заводах. В качестве активного компонента эмульгатора выбран дистиллятный крекинг-остаток установки жесткого термического крекинга, а в качестве его растворителя – высокоароматизированные тяжелые газойли установок каталитического и термического крекинга.
Приведены натурные и лабораторные исследования влияния магнитного поля на скорость коррозии металла насосно-компрессорных труб, а также реологические исследования по установлению зависимости свойств скважинной продукции от величины магнитного поля. Результаты лабораторных исследований показали увеличение скорости коррозии металла с ростом его остаточной намагниченности с ингибированием и без него на разную величину. Установлена зависимость влияния магнитного поля на реологические свойства скважинной продукции Урманского месторождения.
