КАВИТАЦИОННАЯ ОБРАБОТКА ОБВОДНЕННЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ
Аннотация
В работе представлены результаты исследования влияния наличия воды в нефти и нефтепродуктах на изменение их физико-химических характеристик при кавитационной обработке. В качестве объектов исследования использовались образцы мазута (М) и гидроочищенного вакуумного газойля (ГВГ), а также модельное сырье, полученное добавлением к исходным образцам от 1%об. до 20%об. воды. Активация образцов проводилась в дезинтеграторе высокого давления марки Донор-2, принцип действия которого заключался в сжатии нефтепродукта и последующего его пропускания через диффузор. При прохождении через диффузор, вследствие резкого «сброса» давления до атмосферного, в гидродинамическом потоке возникает явление кавитации. Активацию проводили при значениях градиента давлений на диффузоре 20 МПа и 50 МПа, в режимах однократной обработки и обработки с 5-кратной цикличностью. Определение плотности и выхода фракций осуществлялось с использованием стандартных и общепринятых методов. В результате проведенных исследований влияния кавитационной обработки обводненных нефтепродуктов на изменение их физико-химических характеристик показано, что повышение градиента давлений и числа циклов обработки приводит к снижению плотности, температуры начала кипения нефтепродуктов и увеличению выхода фракций, выкипающих до 400 °С. Выход фракции с температурами кипения 400-480 °С и остатка при этом снижается. Установлено, что присутствие в нефтепродукте воды приводит к большему изменению физико-химических характеристик по сравнению с обезвоженными образцами. Увеличение содержания воды в образцах усиливает эффект от кавитационного воздействия. Эффективность воздействия возрастает и при увеличении дисперсности капель воды в водонефтяной эмульсии.
Для цитирования:
Николаев А.И., Пешнев Б.В., Алхамеди М.Х.И. Кавитационная обработка обводненных нефтепродуктов. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65. Вып. 7. С. 94-99. DOI: 10.6060/ivkkt.20226507.6611.
Литература
Kardashev G.A. Physical methods of intensification of chemical technology processes. M.: Khimiya. 1990. 208 p. (in Russian).
Promtov M.A. Machines and devices with impulse energy effects on the processed substances. M.: Mashinostr. 2004. 136 p. (in Russian).
Fedotkin I.M., Guly I.S. Cavitation, cavitation technique and technology, their use in industry. Kiev: OKO. 2000. 898 p. (in Russian).
Nemchin A.F. New technological effects of heat and mass transfer when using cavitation. Prom. Teplotekhn. 1997. V. 19. N 6. Р. 39–47 (in Russian).
Bogdanov V.V., Khristoforov B.I., Klotsung B.A. Efficient low volume mixers. L.: Khimiya. 1989. 224 p. (in Russian).
Slizneva T.E., Akulova M.V., Razgovorov P.B. Influence of mechanomagnetic activation of CaCl2 and Na2S2O3 solutions on the phase composition of cement stone. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 12. P. 101-107 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20196212.6114.
Vitenko T.N., Gumnitskiy Ya.M. The mechanism of the activating action of hydrodynamic cavitation on water. Khim. Tekhnol. Vody. 2007. V. 29. N 5. Р. 422–432 (in Russian).
Promtov M.A. Rotary pulsating apparatus: theory and practice. M.: Mashinostr. 2001. 260 p. (in Russian). DOI: 10.3103/S1063455X07050037.
Balabyshko A.M., Zimin A.I., Ruzhitskiy V.P. Hydromechanical dispersion. M.: Nauka. 1998. 330 p. (in Rus-sian).
Khmelev V.N. Ultrasonic multifunctional and specialized devices for the intensification of technological processes in industry, agriculture and households. Biysk: Izd. Alt. gos tekh. un-ta. 2007. 400 p. (in Russian).
Vintovkin, A.A. Technological combustion and fuel use. M.: Teplotekhnik. 2005. 288 p. (in Russian).
Promtov M.A. Cavitation technology for improving the quality of hydrocarbon fuels. Khim. Neftegaz. Mashi-nostr. 2008. N 2. Р. 6–8 (in Russian). DOI: 10.1007/s10556-008-9014-x.
Promtov M.A., Avseev A.S. Impulse technologies for processing oil and oil products. Neftepererab. Neftekhim. 2007. N 6. Р. 22–24 (in Russian).
Zolotukhin V.A. New technology for the processing of heavy oil and oil refinery sludge. Khim. Neftegaz. Mashinostr. 2004. N 10. Р. 8–11 (in Russian). DOI: 10.1007/s10556-005-0014-9.
Nesterenko A.I., Berliozov Yu.S. Possibility of cracking of hydrocarbons under the influence of cavitation. Quantitative energy assessment. Khim. Tekhnol. Topliv Masel. 2007. N 6. Р. 43–44 (in Russian). DOI: 10.1007/s10553-007-0089-4.
Ershov M.A., Mullakaev M.A., Baranov D.A. Reducing the viscosity of paraffinic oils by treatment in a hydrody-namic flow reactor. Equipment and technologies for the oil and gas complex. M.: VNIIOENG. 2011. N 4. Р. 22-26 (in Russian).
Torkhovsky V.N., Vorobiev S.I., Antonyuk S.N., Egorova E.V., Ivanov S.V., Kravchenko V.V., Gorodsky S.N. The use of high-cycle cavitation to intensify the processing of petroleum feedstocks. Tekhnol. Nefti Gaza. 2015. N 2. Р. 10-17 (in Russian).
Terentyeva V.B., Nikolaev A.I., Torkhovsky V.N., Peshnev B.V., Vorobiev S.I. Hydrodynamic cavitation of crude oil. Abstracts. report All-Russian Scientific Conference “Processing of Hydrocarbon Raw Materials. Complex solutions "(Levinter readings). Samara: Samar. gos. tekhn. un-t. 2016. Р. 263-264 (in Russian).
Terentyeva V.B., Nikolaev A.I., Torkhovsky V.N., Peshnev B.V., Vorobiev S.I., Kon'kova N.A., Arnatsky G.A. Mechanochemical activation of oil and heavy oil residues. Abstracts. report III All-Russian youth scientific conference with international participation "Environmentally friendly and resource-saving technologies and materials". Ulan-Ude: Izd. BNTs SO RAN. 2017. Р. 231-233 (in Russian).
Terentyeva V.B., Peshnev B.V., Nikolaev A.I. Hydrodynamic activation of heavy oil residues. Tonkie Khim. Tekhnol. 2021. N 5. Р. 390-398 (in Russian). DOI: 10.32362/2410-6593-2021-16-5-390-39.
