авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального

образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Филиал ФГБОУ ВПО УГНТУ в г. Салавате

НАУКА. ТЕХНОЛОГИЯ. ПРОИЗВОДСТВО-2013

Тезисы докладов Международной научно - технической конференции

студентов, аспирантов и молодых ученых

Уфа Издательство УГНТУ 2013 УДК 622.276 ББК 35.5 Н34 Редакционная коллегия:

Евдокимова Н.Г. (ответственный редактор) Жирнов Б.С.

Захаров Н.М.

Баширов М.Г.

Цыганаш С.Е.

Комарова Е.В. (ответственный за выпуск) Рецензент Жирнов Борис Семенович, доктор технических наук, профессор Баширов Мусса Гумерович, доктор технических наук, профессор Наука. Технология. Производство-2013: тезисы докладов Международной Н34 научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых / редкол.: Евдокимова Н.Г. и др. - Уфа: Изд-во Уфимского государственного нефтяного технического университета, 2013. - 179 с.

ISBN 978-5-7831-1100- Международная научно-техническая конференция «Наука. Технология.

Производство-2013» проводится по плану мероприятий филиала ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате.

В сборнике представлены публикации результатов научных исследований и разработок студентов, аспирантов и молодых ученых России, Республики Казахстан, Республики Беларусь и др. Публикации посвящены актуальным проблемам нефтепереработки и нефтехимии, современному состоянию и перспективам развития отрасли, автоматизации в промышленности и информационным технологиям в нефтехимической промышленности, актуальным проблемам организации деятельности предприятий нефтегазового комплекса, связи производства с гуманитарными науками и подготовкой кадров высшей квалификации.

УДК 622. ББК 35. ISBN 978-5-7831-1100- © Уфимский государственный нефтяной технический университет, © Коллектив авторов, НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА И НЕФТЕХИМИЯ УДК 504.4. В.Г. Юхименко1), М.Б. Полозов2) ИЗМЕНЧИВОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРИРОДНЫХ ВОД ТЕРРИТОРИИ АРХАНГЕЛЬСКОГО НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ 1) НОУ ВПО «Камский институт гуманитарных и инженерных технологий», г. Ижевск, Россия 2) ФГБОУ ВПО «Удмуртский государственный университет», г. Ижевск, Россия Нефтедобыча как всякое антропогенное воздействие относится к прямым факторам формирования химического состава природных вод. В районах разработки месторождений нефти основными компонентами, загрязняющими природную среду, являются нефть и нефтепродукты, высокоминерализованные пластовые воды, применяемые для обработки буровых растворов химреагенты, синтетические поверхностно-активные вещества, взвешенные вещества. В ближайшие водные объекты эти вещества поступают как с организованным стоком (со сточными водами объектов нефтепромысла), так и с неорганизованным (подземным и поверхностным склоновым) стоком с загрязненной территории нефтепромысла [1].





Архангельское нефтяное месторождение является первым месторождением в Удмуртии, которое было введено в промышленную разработку. Район месторождения находится в пределах южного окончания Ижевско - Вятского водораздела.

Реки Каравайка и Сурсовайка являются левыми притоками р.Пойвай (бассейн р.Нылга). Истоки этих рек лежат на отметках 180-220 м и приурочены к водоразделу двух речных бассейнов – р.Нылга и принимающей ее речной системы - р.Вала.

В основу исследования положены данные гидрохимического мониторинга поверхностных и подземных вод Архангельского нефтяного месторождения. Временной ряд исследования составил: для подземных вод период с 1999 по октябрь 2011 года;

для поверхностных вод - период с 2000 2001 гг. по октябрь 2011 гг.

Анализируемые показатели химического состава воды: жесткость, рН, минерализация, содержание гидрокарбонатов, сульфатов, хлоридов, ионов кальция, ионов магния, калия и натрия, содержание нефтепродуктов.

Для пространственного анализа качества воды рассматриваемых водных объектов по фактическим значениям (концентрациям) ингредиентов химического состава воды рассчитывались упрощенные статистические показатели, широко применяемые при оценке качества воды: максимальная за период наблюдения концентрация (Smax), минимальная концентрация (Smin), средняя арифметическая концентрация веществ за период наблюдений ( S ).

Временной анализ качества воды заключался в исследовании межгодовой изменчивости. Для оценки межгодовой динамики строились линии полиномиального тренда (3 степени), описываемые уравнением параболы третьего порядка:

y х = а + bх + cх 2 + dх 3. (1) Данная степень полинома была выбрана перебором различных степеней как наиболее подходящая для выявления тенденции в динамике концентраций загрязняющих веществ (особенно антропогенного происхождения), когда на фоне естественной тенденции (гидрологические фазы) проявляются эпизоды, связанные с залповым поступлением вещества в водные объекты (хлориды, нефтепродукты). Этот тренд дает наиболее осторожную, взвешенную оценку.

Статистическая значимость полиномиального тренда оценивалась по величине квадрата коэффициента корреляции R2 (коэффициент детерминации) между у и х.

Чем ближе к единице R2, тем точнее выбранный тренд описывает динамику того или иного показателя качества воды. Для оценки временной изменчивости основных составляющих ионного стока был использован метод М.П.Максимовой, когда критерием оценки антропогенной составляющей компонентов солевого состава может служить их соотношение[2].





. Пространственный анализ загрязненности природных вод по упрощенным статистическим показателям выявил, что в подземных водах заметно выше содержание ионов натрия и нефтепродуктов. В свою очередь, в поверхностных водах месторождения выше содержание хлоридов[3].

Наиболее варьируемым показателем качества поверхностных вод за исследуемый период являлось содержание ионов натрия. Этот показатель качества воды имеет наибольший коэффициент вариации – 0,630-0,764, что свидетельствует о влиянии, кроме природных факторов, на формирование этого показателя еще и антропогенных факторов, среди которых может быть представлена и нефтедобыча[4].

Анализ результатов изменчивости ионного состава речных вод показал наибольшую выраженность полиномиальных трендов для вод р. Сурсовайка.

На второй рассматриваемой речной системе – р. Каравайка - отчетливого тренда динамики показателей ионного состава не наблюдается.

Общим показателем содержания минеральных солей в воде, несомненно, является минерализация воды. Для обеих рек характерно увеличение общего солесодержания в воде. Однако, для р. Каравайка эта тенденция более длительна - рост этого показателя прослеживается здесь с 2005 года, тогда как на р. Сурсовайка указанное увеличение минерализации воды выявлено только в последние два года.

При исследовании динамики химического состава подземных вод выяснилось, что наиболее выраженные тренды изменения показателей качества воды, характерны для скважины, расположенной вблизи серьезного техногенного источника воздействия на подземные воды – ЦСПН. Именно для подземных вод, вскрытых скважиной №18941, свойственны наиболее показательные тренды в динамике ингредиентов химического состава. Среди таковых можно назвать отчетливую тенденцию значений минерализации воды[5].

Выводы 1 Поверхностные и подземные воды территории Архангельского нефтяного месторождения, находящегося на стадии падающей добычи, оказались схожими по значению жесткости и минерализации воды, содержанию основных ионов, за исключением ионов хлора и натрия.

2 Поверхностные воды месторождения, по сравнению с подземными водами, отличаются большим содержанием хлоридов.

3 Подземные воды Архангельского месторождения нефти в отличие от поверхностных вод этой территории характеризуются большим содержанием ионов натрия и нефтепродуктов.

4 Среди показателей качества поверхностных вод, наиболее заметно изменяющих свое значение за период исследования, являются (в порядке убывания коэффициента вариации) ионы натрия, хлориды и сульфаты. Для подземных вод за рассматриваемый временной отрезок сильнее всего изменялось содержание ионов натрия, нефтепродуктов и хлоридов.

5 Общей тенденцией в динамике показателей качества воды для обеих рек является тенденция незначительного роста значений минерализации воды, причем на исследуемых реках эта тенденция имеет разную длительность.

6 При анализе изменения химического состава подземных вод выяснилось, что наиболее заметную межгодовую изменчивость имеют показатели химического состава подземных вод, приближенных к техногенным объектам нефтедобычи.

7 Общих тенденций в изменении фактических показателей качества подземных вод разных эксплуатационных водозаборных скважин не выявлено.

Список литературы 1 РД 52.24.354-94. Методические указания. Организация и функционирование системы специальных наблюдений за состоянием поверхностных вод суши в районах разработки месторождений нефти, газа и газоконденсата. Дата введения 1995-07-01.

2 Максимова М.П. Критерии оценки антропогенных изменений и расчет антропогенной составляющей ионного стока рек // Водные ресурсы. - 1985. №3. - С. 71-75.

3 Предельнодопустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования ГН 2.1.5.689-98. Минздрав России. - М.,1998.

4 ГОСТ. 17.1.3.12-86. Общие правила охраны вод от загрязнения при бурении, добыче нефти и газа на суше.

5 Методические рекомендации по гидрогеологическим исследованиям и прогнозам для контроля за охраной подземных вод. - М.,1980.

УДК 665. Г.А. Абдрахманова, Н.Г. Евдокимова ВЛИЯНИЕ НЕФТЕПОЛИМЕРНЫХ СМОЛ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДОРОЖНЫХ БИТУМОВ Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, Россия Комфорт и скорость передвижения по городу или на дальние расстояния во многом определяются качеством дорожного покрытия. Качество дорог в России оставляет желать лучшего. Одной из причин низкого качества асфальтобетонных покрытий является использование в качестве вяжущего нефтяных дорожных битумов с недостаточно высокими значениями адгезионных свойств. Перспективным направлением, решающим данную проблему, является модифицирование битумов различными добавками.

В работе исследовалась технология модифицирования нефтяных битумов нефтеполимерными смолами (НПС), которые были получены каталитической полимеризацией кубового остатка ректификации стирола (КОРСа). В качестве катализатора использовали концентрированную серную кислоту. Было получено 8 образцов НПС, отличающихся как параметрами процесса получения, так и физико-химическими свойствами. Полученные НПС обладали как вязко-текучим состоянием, так и представляли собой каучукоподобные вещества.

Получение модифицированных нефтяных дорожных битумов осуществляли по технологии «глубокоокисленный битум + НПС + гудрон».

Исходный глубокоокисленный битум компаундировали с НПС в количестве 2, и 6% масс. Полученные компаунды разбавляли гудроном, сырьем битумного производства, с целью получения битумов с температурами размягчения 43 и 47оС, что соответствует маркам дорожных битумов БНД 90/130 и БНД 60/ соответственно.

Исследование свойств модифицированных битумов показало, что при увеличении содержания НПС в глубокоокисленном битуме снижается его чувствительность к изменению температуры, т.е. НПС придают битумам эластичность, а также улучшают их поведение при низких температурах. Это в свою очередь способствует повышению прочности, сдвигоустойчивости и трещиностойкости асфальтобетонных покрытий. Также установлено, что с увеличением содержания НПС происходит увеличение пластичных свойств, снижение значений температуры хрупкости и изменения температуры размягчения после прогрева модифицированных битумов (за исключением некоторых образцов).

Исследование адгезионных свойств модифицированных битумов НПС показало, что практически для всех образцов битумов адгезия к мрамору и сцепление с грунтом в дорожном покрытии соответствует образцу №1 (ГОСТ 11508-74). На рисунке 1 показаны фотографии адгезии образцов немодифицированного и модифицированного НПС битума марки БНД 90/ на мраморе.

Битум марки БНД 90/130 Модифицированный битум марки БНД 90/130 (2,0% НПС) Рисунок 1 – Адгезия битумов к мрамору по ГОСТ 11508- Анализ свойств модифицированных битумов показал, что наряду с таким показателем качества, как адгезия, происходит значительное улучшение низкотемпературных и пластичных свойств. Полученные битумы отличаются повышенной термоокислительной стабильностью к процессам старения. Таким образом, модифицирование нефтеполимерными смолами, полученными на основе кубового остатка ректификации стирола, можно считать перспективным способом улучшения основных эксплуатационных свойств дорожных битумов.

УДК 665. В.В. Запылкина, Р.И. Морозов, А.Н. Морозов К ВОПРОСУ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПЛАВКОГО НЕФТЯНОГО ПЕКА Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, Россия Нефтеперерабатывающая промышленность располагает широкими сырьевыми ресурсами для производства пеков. В настоящее время во многих странах мира с развитой нефтепереработкой разрабатываются и интенсивно строятся новые установки по производству нефтяных пеков [3].

Большой опыт производства и промышленного применения нефтяного пека имеется в Японии, где производится около 2 млн тонн кокса в год с использованием в качестве добавки в шихте для коксования тяжелого вакуумного остатка процесса “Юрека” термодеструктивной переработки гудрона, разработанной фирмой “Куреха Кемикал Индастри Лимитед”. Этот процесс осуществляется на установке производительностью 1000 тыс. т/год по гудрону с переключающимися реакторами периодического действия и использованием перегретого водяного пара в количестве до 20% от сырья [1].

В зависимости от назначения нефтяной пек может быть использован как связующий или пропитывающий материал при изготовлении графитированных электродов, анодной массы обожженных анодов, конструкционных материалов на основе графита, электроугольных изделий, угольных и коксовых брикетов.

Пеки с температурой размягчения выше 100 °С, отнесены к высокоплавким пекам. Верхний предел температуры размягчения высокоплавких пеков ограничивается температурой начала интенсивного испарения, возгонки и термических превращений основных компонентов. В зависимости от химической природы пеков эта величина может изменяться в интервале 30…500 °С, (обычно 250…350 °С). Применение высокоплавких пеков связано с их способностью к карбонизации с достаточно высоким выходом углеродного остатка с требуемым качеством [4].

Процессы термического превращения углеводородов протекают во времени. При малом времени пребывания сырья в зоне реакции процессы уплотнения протекают неглубоко. С углублением процесса большая часть сырья вовлекается в реакции термической конденсации и полимеризации.

Кроме того, реакционная масса разбавляется образующимися газойлевыми фракциями и маловязкими полимерами. Таким образом, плотность (ароматизация) остатка возрастает, а вязкость падает. Этот процесс может быть более управляемым в случае применения давления.

В процессе термолиза нефтяных остатков с повышением давления:

– возрастают скорости радикально-цепных газофазных реакций распада с преимущественным образованием низкомолекулярных газов С1-С4 и увеличением выхода Н2, при этом выход суммы летучих продуктов снижается;

– в дисперсионной среде увеличивается содержание парафино нафтеновых углеводородов – высадителей асфальтенов. Выход карбоидов возрастает почти пропорционально давлению. Увеличение выхода карбоидов происходит также за счет образования их, минуя стадию образования асфальтенов;

– концентрации полициклических ароматических углеводородов, смол и асфальтенов с ростом давления изменяются незначительно.

Таким образом, в мировой практике в области разработки технологии производства нефтяных пеков из нефтяных остатков (гудронов) наметилось и уже реализуется в проектировании направление создания эффективных установок термодеструктивной переработки гудронов, работающих по непрерывной схеме. При этом непременными условиями осуществления процесса для достижения углубленного разложения сырья и получения остатка (пека) необходимого качества являются:

- оптимальное сочетание температурного фактора с фактором времени выдержки реакционной жидкой фазы в реакторе;

- равномерная термическая обработка всех частей исходного сырья;

- быстрый вывод жидких продуктов реакции из реакционной зоны для прекращения их крекирования;

- решение вопросов, связанных с неизбежным в этих условиях образованием кокса в реакционном объеме и его отложением на внутренних поверхностях реактора.

Выбор того или иного типа реактора зависит от кинетики процесса получения нефтяной спекающей добавки. Системный подход к выбору оптимальной схемы получения немыслим без знания кинетических зависимостей. Поэтому важно точно определить взаимосвязь между качеством, предъявляемым к спекающим добавкам, и основными параметрами процесса [2].

Список литературы 1 Процессы углубленной переработки нефти: справочник // С.А.

Мельникова, Т.Л. Канделаки. – М.: ООО «ИнфоТЭК-Консалт», 2001. - 239с.

2 Получение нефтяных пеков и нефтяных спекающих добавок из тяжелых нефтяных остатков: учебно-методическое пособие к выполнению учебно исследовательской работы студентов и магистрантов технологических специальностей // Жирнов Б.С., Морозов А.Н., Алябьев А.С., Фаткуллин М.Р. – Уфа, 2010.

3 Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа – Уфа:

Гилем, 2002, - 672 с.

4 http://www.himi.oglib.ru/bgl/2017/123.html УДК 66.063. Г.Н. Муртазина, Н.А. Лихачева ВОЗМОЖНОСТЬ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНО-БИТУМНЫХ ВЯЖУЩИХ (ПБВ) НА ОСНОВЕ БУТАДИЕН-СТИРОЛЬНОГО КАУЧУКА И СЛОЖНОЭФИРНОГО ПЛАСТИФИКАТОРА Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, Россия С ростом интенсивности движения на автомобильных дорогах возникает необходимость применения более эффективных материалов, позволяющих существенно увеличить срок службы асфальтобетонного покрытия. При устройстве верхних слоев дорожных покрытий и поверхностных обработок широко применяются полимерно-битумные вяжущие. Асфальтобетон, приготовленный с использованием подобных вяжущих, имеет повышенную стойкость к разрушению под действием периодических нагрузок и низкотемпературному растрескиванию.

В данной работе рассматривается возможность получения модифицированных битумов с целью использования их как ПБВ. В качестве компонентов при получении модифицированных битумов используются: битум марки БНД 60/90, сложноэфирный пластификатор и полимер.

На первом этапе исследований был получен сложноэфирный пластификатор из отходов производства фталевого ангидрида и бутиловых спиртов.

На втором этапе получили раствор полимера: растворяли полимер в пластификаторе при нагревании и перемешивании. В качестве полимера взяли бутадиен-стирольный каучук.

Завершающим этапом исследований была модификация битума БНД 60/ раствором полимера и изучение эксплуатационных свойств битума. При этом были испытаны свойства битума при различных соотношениях пластификатора и каучука и различных процентных содержаниях полимер-добавки в битуме.

Анализ результатов показывает влияние полимер-добавки на свойства битума:

улучшение комплекса свойств битума.

УДК 665. А.Р. Сайфуллина, Н.Г. Евдокимова О ТЕХНОЛОГИИ МОДИФИЦИРОВАНИЯ БИТУМОВ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРОЙ Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, Россия Целесообразность модифицирования дорожных битумов серой обусловлена её уникальными свойствами, доступностью и низкой стоимостью.

В настоящее время в связи с более глубокой очисткой нефтепродуктов и газов от сернистых соединений растут объемы производства серы. Однако ее сбыт и потребление незначительны. Поэтому сегодня выгодно использовать серу как в дорожном строительстве, так и при получении серобитумного вяжущего.

В работе исследовалось влияние технологии получения серобитумов на основе нефтяных дорожных битумов.

В настоящее время наиболее рациональной технологической схемой производства нефтяных битумов является схема, основанная на процессах получения глубокоокисленного битума и последующего его компаундирования гудроном, сырьем битумного производства. Данная схема менее энергоемка и гибка и позволяет получать нефтяные битумы различных марок.

Исследования процессов получения серобитумов проводились в двух направлениях. Первое - в глубокоокисленный битум на стадии компаундирования для получения битумов, соответствующих дорожным маркам БНД 60/90 и БНД 90/130, вводили осерненный гудрон. Осерненный гудрон получали компаундированием его с элементарной серой в количестве 10% масс. при температурах 160, 170 и 180оС. В таблице 1 представлены результаты исследований свойств серобитумов, полученных на основе осерненного гудрона. Анализ свойств серобитумов показал, что они имеют незначительные значения пенетрации при 20оС, однако достаточно низкие значения температуры хрупкости. Данная технология позволяет получить дорожные битумы, соответствующие только марке БНД 60/90.

Второе направление исследований заключалось в получении осерненного глубокоокисленного битума и последующем его компаундировании гудроном до получения серобитумов с температурами размягчения 43 и 47оС. Получали серобитумы методом компаундирования глубокоокисленного битума при температуре 140+5оС с серой в количестве 3;

5;

7;

10;

15;

20 % масс. на битум в течение 120 мин.

В таблице 2 представлены результаты исследований свойств серобитумов, полученных на основе осерненного глубокоокисленного битума.

Установлено, что полученные серобитумы отличаются повышенными значениями пенетрации при 25 и 0 оС, что говорит о хороших пластичных и низкотемпературных свойствах полученных дорожных вяжущих.

Таблица 1 - Физико-химические свойства серобитумов, полученных на основе осерненного гудрона Темпе- Содер- Показатели качества серобитума ратура жание получения осернен- Потеря Темпе- Пенет осернен- ного Пенет- Темпера- массы ратура рация ного гудрона в рация тура после размяг- при о гудрона, глубоко- при 0 С, хрупкости, про 25оС, х чения, о °С окислен- х 0,1 мм С грева, о С 0,1 мм ном битуме, %, m % масс.

19,40 43 117 26 -18,0 0, Гудрон 10,56 47 89 25 - 17,5 0, 25,98 43 69 28 -21,5 0, 23,60 47 60 26 -20,8 0, 28,09 43 69 27 -20,3 0, 22,30 47 63 24 -17,5 0, - 43 64 24 -19,0 0, - 47 40 20 -18,7 0, Таблица 2 - Физико-химические свойства серобитумов, полученных на основе осерненного глубокоокисленного битума % масс. Показатели качества % Показатели качества серы на осерненного масс.

серобитумов глубо- глубокоокисленного битума гуд коокис- темпе- пенет- рона темпе- пенет пенет- пенет ленный на ратура рация ратура рация рация рация битум битум размяг- при размяг- при при 25оС, при 0оС, о 25оС, х чения, 0 С, х чения, х 0,1 мм х 0,1 мм о о С 0,1 мм С 0,1 мм 19 43 117 0 54 50 11 47 89 56 43 100 3 55 43 40 48 87 52 44 100 5 55 38 24 48 64 44 43 110 7 53 44 24 47 90 48 44 93 10 52 45 24 47 75 46 43 120 15 52 48 36 47 93 46 43 120 20 51 45 36 48 95 Таким образом, результаты исследований позволяют сделать вывод, для получения модифицированных элементарной серой дорожных битумов (серобитумов), обладающих хорошими пластичными свойствами, наиболее приемлемой технологией является получение осерненного глубокоокисленного битума и последующее его компаундирование гудроном.

УДК 547.391. В.В. Запылкина, Л.Д. Гилязова ПОЛУЧЕНИЕ БУТИЛАКРИЛАТА И ЛЕДЯНОЙ АКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ В КОМПАНИИ ОАО «ГАЗПРОМ НЕФТЕХИМ САЛАВАТ»

Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, Россия Основные рынки сложных эфиров акриловой кислоты, включают поверхностные покрытия, текстиль, клеи, пластические массы и изоляторы.

На данный момент доля продаж акриловой кислоты на внутреннем рынке примерно равна доле экспортных поставок (в 2006 году она составляла 15% и с тех пор только расширялась). В среднесрочной перспективе эта доля дорастет до 100%. Основные потребители в России – производители дисперсий для лакокрасочной промышленности. Экспорт сегодня идет в основном в Европу – как глобальным компаниям, так и небольшим местным производителям.

Спрос на ледяную акриловую кислоту увеличивается на 2% каждый год за счет роста рынка полиакриловых суперабсорбентов. Спрос на акрилаты растет на 3,7% в год. Прогнозируемый спрос на полиакриловые суперабсорбенты составляет около 5-7% в год в Азии, Восточной Европе, Латинской Америке и на Ближнем Востоке. На данный момент японские производители являются ведущим звеном на мировом рынке полиакриловых суперабсорбентов[8].

Акрилаты служат сырьем для дисперсий, входящих в состав водоэмульсионных красок. Потребление этих дисперсий на внутреннем рынке непрерывно растет, причем сегодня половина спроса на них покрывается импортом. Учитывая тенденции роста потребления акриловых лакокрасочных материалов в России, направление, связанное с бутилакрилатом, наиболее перспективно.

Растет потребление современных акриловых растворимых красок, появляется все больше отечественных производителей, закупающих отечественный акриловый мономер, что выражается в увеличении спроса на бутилакрилат. В частности, у дзержинского «Акрилата» бутилакрилат закупают производители акриловых дисперсий - «Акрилан» (Владимирская область) и завод «Ром энд Хаас» (бывший «Форсит», Московская обл.). Таким образом, происходит постепенная замена традиционных (пентафталиевых) лакокрасочных материалов на акриловые. Этот процесс – в русле мировых тенденций. Например, в Германии доля акриловых водно-дисперсионных красок - около 70%, в России – 23%. Можно предположить, что к 2014 г. их доля повысится до 60%, что приведет к двукратному росту спроса на бутилакрилат.

Говоря о тенденциях развития в России индустрии акриловых лакокрасочных материалов, стоит отметить, что до кризиса доля экспорта произведенного на ОАО «Акрилат» бутилакрилата составляла 90% (Европа).

Весной 2009 г. оживились отечественные потребители – продуценты акриловых дисперсий. В результате доля экспорта бутилакрилата сократилась до 60%.

Можно предположить, что ее сокращение будет иметь место в дальнейшем. В России все больше появляется производителей акриловых дисперсий, закупающих отечественный мономер. По прогнозам к 2014 г. должны создать свои производства, потребляющие российский бутилакрилат, и зарубежные компании в России[7].

Акриловая кислота после очистки превращается в ледяную акриловую кислоту, которая используется в производстве суперабсорбентов (сильных поглотителей жидкости): их можнов стретить, к примеру, в виде начинки в детских памперсах. Еще одна сфера применения – водоочистка, нуждающаяся в химикатах для водоподготовки на базе акриловой кислоты[1,3].

К 2015 г. в компании ОАО «Газпром нефтехим Салават» планируется строительство комплекса по производству сырой акриловой кислоты мощностью 80 тыс. тонн в год, бутилакрилата (эфира акриловой кислоты и бутанола) производительностью 80 тыс. тонн в год и ледяной акриловой кислоты мощностью 35 тыс. тонн в год [6].

Сырьем для производства бутилакрилатов является акриловая кислота и бутанол, данные компоненты находятся на одной производственной площадке компании ОАО "Газпром нефтехим Салават".

В качестве катализаторов при получении бутилакрилатов применяют кислоты, ионообменные смолы, соли, оксиды и др. Реакцию можно проводить в жидкой или паровой фазе при повышенных температуре и давлении [4].

Ввод комплекса позволит оказать всемерное содействие развитию российского рынка продукции на основе акриловых мономеров, сократить объемы импортных закупок и повысить качество продукции из акриловых мономеров, производимых в России[6].

Список литературы 1 Корпоративный деловой журнал «Сибур сегодня».- №5 (37).-2011.

2 The Chemical Journal, Октябрь 2011.

3 http://snolen.livejournal.com/.

4 Платэ Н.А., Сливинский Е.В. Основы химии и технологии мономеров. М.: «Наука», 2002.

5 Susan L. Bell. Acrylic Acids and esters: Report. MenloPark // California. June 2003.

6 http://www.gpns.ru/strategy/acril.

7 http://newchemistry.ru.

8 http://chemguide.ru.

УДК 66- М.Р. Марданова, Е.В. Комарова УВЕЛИЧЕНИЕ ВЫХОДА СВЕТЛЫХ ФРАКЦИЙ ЗА СЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТАВА СЫРЬЯ АТМОСФЕРНО-ВАКУУМНОЙ ПЕРЕГОНКИ Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, Россия Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность играет важную роль в экономике любой страны. Поэтому развитие данной отрасли и мероприятия по совершенствованию существующих технологий являются чрезвычайно важными.

Проблема рациональной глубокой переработки нефти, получения качественных продуктов с улучшенными экологическими свойствами весьма актуальна. В связи с этим подготовка нефти к переработке и первичная переработка – прямая перегонка – имеют огромное значение. Разделение нефти на фракции на атмосферно-вакуумных установках – важная стадия в общей схеме НПЗ, обеспечивающая сырьем все технологические установки предприятия.

В ОАО «Газпром нефтехим Салават» в качестве сырья установки ЭЛОУ АВТ-4 используют смесь стабильного газового конденсата ООО «Оренбурггазпром» с нефтью в различных соотношениях, в связи с чем выход светлых на блоке АТ не всегда прогнозируем.

На основе коллоидно-химических представлений о структуре нефтяных дисперсных систем (НДС) и перераспределении нефтяных компонентов между дисперсной фазой и дисперсионной средой необходимо подходить к смешению сырья для нефтепереработки и исследованию активного состояния нефтяной системы [1]. Поэтому целью исследований стало определение оптимального количества тяжелого остатка вакуумной перегонки - полугудрона, получаемого на установке, на смешение с исходным сырьем в процессе атмосферной перегонки с целью увеличения выхода светлых нефтепродуктов.

Были исследованы смеси газового конденсата и полугудрона при концентрациях 0,5, 1, 2, 3, 5, 7, 10, 15 и 20 % масс. полугудрона. Полученные смеси подвергались атмосферной перегонке с получением светлых фракций НК-85°С, 85°-180°С и 180°-350°С. На рисунке 1 показаны выходы продуктов от содержания полугудрона в исходном сырье атмосферной перегонки. На основании полученных результатов можно судить о влиянии содержания полугудрона в смеси исходного сырья на выход светлых фракций, а также определить его оптимальное содержание, когда система «газовый конденсат полугудрон» находится в активном состоянии.

Выход фракции, % масс.

20 НК 15 85- 10 180- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Содержание полугудрона, % Рисунок 1 – Зависимость выхода светлых фракций при первичной перегонке от содержания полугудрона в газовом конденсате Было установлено, что при введении полугудрона в исходном сырье увеличивается выход фракций НК-85С и 180-350С. При любых из исследованных концентраций полугудрона в сырье происходит снижение выхода фракции 85-180С. При этом максимальный выход фракции НК-85оС (легкого бензина) и широкой дизельной фракции, а также минимальный выход полугудрона наблюдаются при содержании полугудрона в исходной смеси от 0,5 до 5 % масс. При увеличении содержания полугудрона в сырье более 5% масс. (от 7% масс. и выше) происходит снижение выхода суммы светлых.

Таким образом, на основании исследований возможен подбор оптимального соотношения смесевого сырья «газовый конденсат-полугудрон», при котором сырьевая система будет находиться в активном состоянии, что позволит увеличить выход светлых фракций при атмосферной перегонке.

.

1 Сюняев З.И., Сафиева Р.З., Сюняев Р.И. Нефтяные дисперсные системы. – М.: Химия, 1990. – 226 с.

УДК 66.063. Д.В. Халикова, Н.А. Лихачева ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА ИЗ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА БУТИЛОВЫХ СПИРТОВ Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, Россия В последние 10-15 лет у нас в стране и за рубежом ведутся интенсивные работы по лабораторному синтезу и промышленному освоению новых видов поверхностно - активных веществ из нефтяного сырья и из полупродуктов и отходов крупнотоннажных химических производств. Все ПАВ, независимо от состава и способа получения, по своей структуре делятся на четыре группы (анионактивные, катионактивные, ПАВ неионогенного типа, амфолитные).

В данной работе рассматривается способ утилизации отходов производства 2-этилгексанола (кубовой остаток ректификации 2-этилгексанола) с целью получения алкилсульфатов, путем сульфатирования кубового остатка ректификации 2-этилгексанола серной кислотой с дальнейшей нейтрализацией сульфомассы раствором гидроксида натрия.

Алкилсульфаты относятся к анионактивным ПАВ, которые входят в состав моющих средств, пенообразователей, смачивателей, флотационных реагентов, могут использоваться в качестве деэмульгаторов.

Проведен анализ свойств полученных алкилсульфатов, изучены способности алкилсульфатов образовывать пену, разрушать стойкие эмульсии («вода в нефти»), а также влиять на величину поверхностного натяжения.

Деэмульгирующая способность новых составов реагентов определялась при разрушении водонефтяных эмульсий путем сравнения их деэмульгирующей способности с эффективностью (базового) аналога деэмульгатора. Для этого приготавливаются искусственные водонефтяные эмульсии. При приготовлении искусственной эмульсии перемешивание воды и нефти производится с помощью мешалки. Объем перемешиваемой жидкости, температура, интенсивность и продолжительность перемешивания всегда постоянны. Раствор реагента в пробу эмульсии вносится с помощью градуированной пипетки. Проба эмульсии перемешивается с реагентом в течение 5 мин, затем помещается в цилиндр и в термостат на заданное время, через определенные промежутки времени фиксируется количество выделенной воды и время полного выделения всего количества воды. Исследования показали: использование синтезированных алкилсульфатов натрия позволяет в двое сократить время разрушения нефтяной эмульсии.

Таким образом, полученные алкилсульфаты могут быть использованы для приготовления деэмульгирующих композиций, что влечет за собой снижение расходов за счет использования их внутри предприятия и решение экологической проблемы утилизации отходов производства.

УДК 665.6/. К.В. Александрова 1), А.П. Ефременко 2) К ВОПРОСУ О ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ УСТАНОВОК НПЗ ОАО «ГАЗПРОМ НЕФТЕХИМ САЛАВАТ»

1) ООО «Научно-технический центр Салаватнефтеоргсинтез», г. Салават 2) ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», г. Уфа В последние годы возрастает доля добычи высокосернистых нефтей, что приводит к увеличению содержания серы в сырье установок нефтепереработки.

Как результат усиливается коррозионное воздействие на оборудование нефтеперерабатывающих заводов, в связи с этим важнейшими задачами по обеспечению работоспособности установок являются мониторинг технического состояния оборудования и оценка эффективности защиты от коррозии.

Для оценки состояния химико-технологической защиты установок НПЗ ОАО «Газпром нефтехим Салават» силами проводился мониторинг работы оборудования за последние два года, включающий:

1) сбор и анализ данных о технологических параметрах работы оборудования, способах коррозионной защиты;

2) сбор и анализ данных о частоте ремонтов аппаратов и трубопроводов;

3)систематизацию и анализ таблиц замеров толщины стенок аппаратов;

4) оценку соответствия используемых методов защиты коррозионной активности среды.

При этом учитывалось несколько основных факторов оказывающих влияние на коррозию внутренних поверхностей стенок аппаратов: тип металла, химический состав рабочей среды, температура, давление, скорость движения рабочей среды, кислотность, содержание коррозионно-активных компонентов.

В качестве критерия оценки принято ограничение по скорости коррозии: не более 0,1 мм/год[1].

В результате анализа собранных данных установлен перечень оборудования, скорость коррозии которого превышает нормы, выявлены недостатки в существующей системе контроля за коррозионными процессами, определен перечень дополнительных мер по защите от коррозии:

- промывка трубопроводов и аппаратов системы циркуляции МДЭА на установках аминовой очистки от продуктов разложения;

- своевременная очистка раствора МДЭА от продуктов термохимической деградации (смол) и продуктов коррозии оборудования (мехпримесей), инициирующих реакции разложения активного амина и усиливающих вспенивание раствора абсорбента;

- применение современных высокоэффективных ингибиторов коррозии;

- установка образцов сравнения для точного измерения скорости коррозии оборудования и трубопроводов.

.

1 Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. ПБ 03-576-03. - М.: ПИО ОБТ, 2003.

УДК 66. Е.П. Сидорочев 1), А.М. Кирюхин 2), Р.Г. Спащенко 2) ОЧИСТКА ЭТИЛЕНА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЭВП 1) ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», г. Уфа 2) ООО «Научно-технический центр Салаватнефтеоргсинтез», г. Салават Полиэтилен (ПЭ) в настоящее время является одним из наиболее распространенных крупнотоннажных полимеров. Разработка и внедрение новых высокоактивных каталитических систем для (со)полимеризации этилена с альфа-олефинами позволяет не только наращивать мощности по производству ПЭ, но и расширять марочный ассортимент. Однако высокая чувствительность используемых катализаторов к микропримесям требует полимеризационной чистоты исходного сырья (мономеров, сомономеров), вспомогательных материалов, реагентов. Даже небольшое количество каталитических ядов, таких как ацетилен, H2O, CO, CO2 и др., попадающих в полимеризатор с сырьем, необратимо отравляет катализатор, что приводит к снижению выхода полиэтилена на грамм катализатора и значительному ухудшению качества конечной продукции [1].

В ОАО «Газпром нефтехим Салават» на производстве полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), получаемого суспензионной полимеризацией по технологии Hostalen, реализована схема очистки этилена, включающая последовательную каталитическую очистку от О2 и СО2 с дальнейшей сорбцией на молекулярных ситах.

В процессе работы установки по производству ПЭВП периодически отмечаются превышения допустимых показателей по содержанию воды и CO2 в этилене. Поэтому большую актуальность приобретает анализ работы узла очистки этилена, а также возможность замены катализаторов и сорбентов более дешевыми отечественными аналогами.

.

1 Аншелес В.Р. Новые методы очистки газообразных и жидких углеводородов от каталитических ядов // сб. трудов ВНИИолефин – М.:

ЦНИИТЭнефтехим, 1982 – С.10.

УДК 661. Е.В. Логинова, Е.В. Комарова, Е.В. Юдичева, Н.Г. Евдокимова, Э.И. Тимербаева, Р.Р. Мурзабаева О ХИМИЗМЕ ПРОТЕКАЮЩИХ РЕАКЦИЙ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ПОЛИЭТИЛЕНОВОГО ВОСКА Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, Россия ОАО «Газпром нефтехим Салават» является ведущей нефтехимической компанией России, где производят один из востребованных продуктов нефтехимии – полиэтилен. На предприятии эксплуатируется установка получения полиэтилена высокого и низкого давления. Одной из проблем производства полиэтилена низкого давления является переработка отходов и побочных продуктов. В процессе производства товарных марок полиэтилена образуется полиэтиленовый воск (ПВ), который в настоящее время не находит квалифицированного применения на предприятии. В связи с этим целью данной работы стала отработка методов переработки ПВ в поверхностно активные вещества (ПАВ) для получения новых рентабельных продуктов.

Литературные и экспериментальные данные подтверждают возможность получения ПАВ из ПВ, которые можно использовать в качестве синтетических моющих веществ. В основу разработки получения СМС положен химизм протекающих реакций, который стал объектом исследования в данной работе.

Первоначальной стадией технологического процесса переработки ПВ является высокотемпературная деструкция, протекающая по радикально-цепному механизму, которую проводили при температурах 400, 450, 460, 480 оС. На основании анализов температуры каплепадения и кинематической вязкости было установлено, что после деструкции продукт содержит алканы и алкены нормального и изостроения С16 – С20, которые далее подвергали каталитическому окислению в присутствии борной кислоты до спиртов. Борная кислота в этом случае используется не только для защиты целевого продукта от дальнейших окислительных превращений (в кислоты и др.), но и для блокировки гидроксильных групп образующихся спиртов, путем связывания их борной кислотой, и оказывает также каталитическое действие:

Для предотвращения деструкции исходных парафинов в процессе окисления использовали окислитель с пониженной концентрацией кислорода азотокислородную смесь с содержанием кислорода 3-4,5 % об.

Установлено, что с увеличением времени окисления происходит рост содержания эфиров в пробе. Максимальные значения эфирного числа достигаются при окислении продуктов термодеструкции при 480С (рисунок 1).

Эфирное число, мг/г ПВТО 480С ПВТО 470С 15 ПВТО 460С ПВТО 450С ПВТО 400С 0 5 10 Время окисления, ч Рисунок 1 - График зависимости эфирного числа от времени окисления Полученные в результате окисления борные эфиры подвергали гидролизу. Гидролиз сложных эфиров водой является обратимой реакцией.

Поэтому для смещения равновесия вправо использовали щелочной гидролиз, который приводит к образованию спирта и соли кислоты. Поэтому для кислоты.

проведения полного гидролиза в смесь вводили раствор гидроксида натрия, который нейтрализует кислоту и делает процесс необратимым. Гидролиз сложных эфиров в щелочной среде называют омылением. Он проходит по омылением.

следующему механизму:

Полученные ные спирты затем подвергали сульфатированию концентрированной серной кислотой:

Образовавшиеся сульфокислоты нейтрализовали раствором гидроксида 40-80 оС. Полученные алкилсульфаты обладают натрия при температуре поверхностно-активными свойствами и используются как синтетические активными используются моющие средства.

Таким образом, в работе исследован постадийный химизм процесса получения анионактивных ПАВ из отходов производства полиэтилена низкого давления – полиэтиленового воска.

УДК 66. Д.К. Сайфуллин 1), А.М. Кирюхин 2), Р.Г. Спащенко 2) ВЫДЕЛЕНИЕ ГЕКСАНОВОГО РАСТВОРИТЕЛЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИОННОЙ ЧИСТОТЫ ИЗ АЛИФАТИЧЕСКИХ ФРАКЦИЙ 1) Ф ГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический ОУ университет», г. Уфа 2) ООО «Научно-технический центр Салаватнефтеоргсинтез», г. Салават технический В настоящее время ОАО «Газпром нефтехим Салават» является одним из крупнейших производителей полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) в России. Получение ПЭВП осуществляется суспензионным методом по технологии Hostalen в среде гексанового растворителя.

Для суспензионной полимеризации этилена предъявляются очень высокие требования к чистоте не только исходных реагентов, но и к растворителю, поскольку используемые в процессе высокоактивные катализаторы циглеровского типа весьма чувствительны к различным микропримесям. Присутствие кислород-, серу- и азотсодержащих, ацетиленовых соединений в реакционной среде приводит к снижению активности катализатора и ухудшению показателей получаемого полиэтилена.

Более того, поставки растворителя по импорту требуют значительных финансовых затрат. Таким образом, разработка технологии выделения гексанового растворителя полимеризационной чистоты для ОАО «Газпром нефтехим Салават » является весьма актуальной проблемой.

Наиболее дешевым и доступным сырьем для извлечения гексановой фракции являются бензины-рафинаты риформинга, которые характеризуются низким содержанием ароматических и непредельных углеводородов, а также практически полным отсутствием сернистых соединений.

Обзор литературных и патентных данных показывает [1, 2], что зачастую сверхчеткой ректификации фракций бензин-рафинатов бывает недостаточно, обязательным этапом является гидроочистка.

Известен способ одновременного получения ароматических углеводородов и легких углеводородных растворителей [3]. В этом способе исходную прямогонную бензиновую фракцию (62-105oC) подвергают гидроочистке, разделяют на легкую фракцию, выкипающую до 68-70oC, и остаточную фракцию, которую подвергают каталитическому риформингу, смешивают с легкой фракцией и подвергают очистке от олефинов. Затем ароматические углеводороды экстрагируют селективным растворителем и отделяют их от рафината. Но полученный по этому способу гексановый растворитель имеет чистоту, недостаточную для растворителя, используемого в полимеризации.

Наиболее близким является способ одновременного получения растворителей с высоким содержанием н-гексана и изогексановой фракции [4].

По этому способу получают растворитель, обогащенный н-гексаном, использующийся при полимеризации этилена и пропилена, и фракцию с содержанием изо-гексана более 90 %, которая также может использоваться в качестве растворителя для полимеризации. Сырьем является рафинат экстракции ароматических углеводородов из бензина каталитического риформинга. В ректификационной колонне производят отгонку из сырья фракции выше (22-65oC), содержащей C5H12 и/или изо-C6H14, а из остатка выделяют фракцию жидкого топлива (62-70oC). Последнюю подвергают гидроочистке и получаемые при этом продукты разделяют в колонне четкой ректификации на фракцию изо-гексана с температурой кипения до 68oC и растворитель, обогащенный н-гексаном, с пределами выкипания (65-70oC). Но сырьевая база для получения растворителей полимеризации по данному способу ограничена и не удовлетворяет все потребности.

Нами предлагается метод выделения гексанового растворителя полимеризационной чистоты, включающий четкую ректификацию алифатических фракций и последующую его очистку от нежелательных примесей.

Список литературы 1 Стекольщиков М.Н. Углеводородные растворители: свойства, производство, применение. – М.: Химия, 1986. – 120 с.

2 Пат. №2177496 Российской Федерации. Способ совместного получения растворителей полимеризационной чистоты и высокооктановой добавки к топливам Зиятдинов А.Ш. Тульчинский Э.А. Мальцев Л.В. и др. // завл.

15.06.2000, опубл. 27.12.2011.

3 А.С. СССР 1293202, МКИ C 10 G 69/08, опубл. 1987, Бюл. № 8.

4 Пат. ГДР №234436, МКИ C 10 G 45/00, опубл. 02.04.86.

УДК 665.637. М.Г. Леонов1), Н.Г. Евдокимова2), И.И. Панов2), Е.Л. Евдокимов2), Т.Ф. Ишмухаметов2) О ПОДГОТОВКЕ СЫРЬЯ ГИДРОКРЕКИНГА МЕТОДОМ ДЕСТРУКТИВНО-АДСОРБЦИОННОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ 1) ФГБОУ ВПО "Уфимский государственный нефтяной технический университет", г. Уфа, Россия 2) Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, Россия В современном мире тенденция утяжеления добываемой нефти накладывает отпечаток на ее переработку. Требуются все более новые и высокоэффективные технологии, позволяющие вырабатывать максимальное количество нефтепродуктов высокого качества. Одним из таких процессов является гидрокрекинг.

Гидрокрекинг – каталитический процесс переработки нефтяных дистиллятов и остатков при умеренных температурах и повышенных давлениях водорода на полифункциональных катализаторах, обладающих гидрирующими и кислотными свойствами (а в процессах селективного гидрокрекинга – и ситовым эффектом).

Гидрокрекинг позволяет получать с высокими выходами широкий ассортимент высококачественных нефтепродуктов (сжиженный газ С3-С4, бензин, реактивное и дизельное топливо, компоненты масел) практически из любого нефтяного сырья путем подбора соответствующих катализаторов и технологических условий. Данный процесс является одним из экономически эффективных, гибких и наиболее углубляющих нефтепереработку процессом [1].

На сегодняшний день существуют несколько типов установок гидрокрекинга, которые работают на различном сырье от бензиновых фракций до тяжелых нефтяных остатков. Так, в ОАО «Газпром нефтехим Салават»

планируется строительство данного производства, где в качестве сырья в основном будет использоваться вакуумный газойль. В данной работе рассматривается возможность подготовки тяжелых нефтяных остатков в качестве сырья гидрокрекинга для увеличения сырьевой базы процесса и их квалифицированного использования.

В случае переработки тяжелого сырья наибольшую опасность для дезактивации катализаторов гидрокрекинга представляют, кроме азотистых оснований, смолисто-асфальтеновые вещества (САВ), которые представляют собой неуглеводородные высокомолекулярные соединения нефти, содержащие до 88 % углерода, до 10 % водорода и до 14 % гетероатомов. В САВ в количестве 1-2 % масс. сконцентрированы полностью все металлы, присутствующие в нефтях [2].

В качестве процесса подготовки сырья гидрокрекинга был выбран процесс деструктивно-адсорбционный переработки тяжелых нефтяных остатков. Такой метод переработки тяжелых нефтяных остатков позволяет получать качественное сырье гидрокрекинга путем удаления из него смолисто асфальтеновых веществ, металлов и облегчения фракционного состава сырья.

Облегчение фракционного состава позволит применять полученные продукты в качестве компонента сырья гидрокрекинга.

Для реализации процесса деструктивно-адсорбционной переработки тяжелых нефтяных остатков в лабораторных условиях была разработана установка и методика проведения исследований.

Лабораторная установка представляет собой обогреваемый реактор с псевдоожиженным слоем адсорбента. Режим псевдоожижения позволяет более полно использовать поверхность адсорбента. В качестве псевдоожижающего агента используется инертный газ – азот, в качестве адсорбента – силикагель, оксид железа (II), оксид железа (III), железный колчедан, отработанный катализатор различных процессов, кокс.

В реакторе тяжелые нефтяные остатки, в частности полугудрон с установки АВТ-4 ОАО «Газпром нефтехим Салават», нагревается электрической печью до температуры 400-550 оС и подвергается частичному крекингу с отводом и последующей конденсацией получаемых парообразных продуктов в токе инертного агента. Одновременно, в псевдоожиженном слое адсорбента происходит адсорбция смолисто-асфальтеновых веществ и металлов на его поверхности. Полученные продукты процесса анализируются на такие показатели качества, как коксуемость, содержание смолисто асфальтеновых веществ и металлов.

Основная цель исследований заключается в выборе температурного режима процесса деструктивно-адсорбционной переработки тяжелого нефтяного остатка, времени контакта сырья с адсорбентом и адсорбента методом определения его термоадсорбционной активности для подготовки сырья гидрокрекинга.

Список литературы 1 Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: учебное пособие для вузов – Уфа: Гилем, 2002. - 672 с.

2 Батуева И.Ю., Гайле А.А., Поконова Ю.В. и др. Химия нефти. – Л.:

Химия, 1984. - 360 с.

УДК 66.062. А.А. Юмагужина 1), А.В. Аскарова 2) К ВОПРОСУ О КАТАЛИЗАТОРАХ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА ИЗ ЭТИЛБЕНЗОЛА 1) ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», г. Уфа, Россия 2) ООО «НТЦ Салаватнефтеоргсинтез», г. Салават, Россия Стирол является одним из основных мономеров для производства полимерных материалов, без которых в настоящее время не может обойтись ни одна отрасль промышленности, как в России, так и за рубежом. Стирол используется для получения полистирола, термоэластопластов, различных лакокрасочных композиций [1].

В современных условиях имеет большое значение улучшение технико экономических показателей процесса получения стирола, что, в свою очередь, в значительной степени определяется эффективностью работы катализатора.

Поэтому создание железокалийоксидных катализаторов дегидрирования этилбензола (ЭБ), обладающих высокими активностью, селективностью и механической прочностью, является одним из важнейших направлений для решения задачи повышения экономической эффективности и конкурентоспособности российских производств стирола [2].

Проведенные в ОАО НИИ «Ярсинтез» исследования позволили создать высокоэффективны отечественные железокалийоксидные катализаторы марок К-28, К-28М, КДЭ-1 для дегидрирования этилбензола, соответствующие по показателям работы зарубежным аналогам. Катализатор К-28 был внедрен на всех заводах-производителях стирола России и Казахстана в связи с тем, что он обеспечивает стабильные показатели конверсии и достаточную селективность на протяжении двух лет эксплуатации [3].

Зарубежные фирмы ведут интенсивные разработки по созданию новых катализаторов дегидрирования. Фирмой «BASF AG» (Германия) предложен, в частности, катализатор на основе Fe2O3, содержащий: K2CO3, Cr2O3, V2O5, WO или оксиды редкоземельных металлов (РЗЭ), Cr2O3, CeO2. При синтезе катализатора в смесь компонентов для формирования пористой структуры добавляют крахмал [4].

Компанией «Shell Oil Company» (Хьюстон, США) предложена каталитическая система, состоящая из смеси бурого оксида железа фирмы «Bayer AG» (Германия), K2CO3, Ce2(CO3)3 · xH2O, (NH4)10W12O41 · 5H2O, CaCO3, а также с добавлением в качестве промоторов Sc, Y, La, РЗЭ, Mo, W, Ca, Mg, W, Cr, Co, Ni, Mn, Cu, Zn, Cd, Al, Sn, Bi или их смесей [5].

Производство стирола имеет большое значение для экономического развития страны. В связи с этим представляет несомненный интерес изучение влияния состава и свойств каталитических систем на конверсию ЭБ и селективность по стиролу в реакции дегидрирования этилбензола.

Список литературы 1 Басимова Р.А. Исследование свойств катализаторов дегидрирования этилбензола в стирол / Р.А. Басимова, А.В. Прокопенко, С.И. Мячин, М.Л.

Павлов, А.Н. Задорин, С.А. Меликян, В.А. Веклов // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2008. - № 4-5. – С. 83-85.

2 Kachalov D.V. Production and Operation of Dehydrogenation Catalysts/ D.V. Kachalov, G.R. Kotelnikov, V.P. Bespalov, V.B. Sidnev // Catalysis in Industry.- 2009.- Vol.1, No.1.-P. 66-69.

3 Котельников Г.Р., Беспалов В.П. Состояние разработки и реализации процессов производства нефтехимии и катализаторов в ОАО НИИ «Ярсинтез» / Г.Р. Котельников, В.П. Беспалов // Катализ в промышленности. – 2002. - № 4. – C. 10-15.

4 Пат. 6037305 США, МПК B01J37/10;

B01J23/76;

C07C5/00;

B01J23/10;

B01J23/04;

B01J21/06. Use of Ce/Zr mixed oxide phase for the manufacture of styrene by dehydrogenation of ethylbenzene / Jean-Pierre Cuif, Anne-Marie Le Govic;

Rhodia Chimie. - № 08/810559;

заявл. 03.03.97;

опубл. 14.03.00. - 11 с.

5 Пат. 4098723 США, МПК B01J 023/78, B01J 23/84. Catalyst for dehydrogenation / Gregor H. Riesser;

Shell Oil Company. - № 763180;

заявл.

27.01.77;

опубл. 4.07.78. - 5 с.

УДК665.7.038.1:665.753. Г.М. Зиннатуллина1), Э.Т. Гумерова2) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ПРИСАДКА К ДИЗЕЛЬНОМУ ТОПЛИВУ 1) ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», г. Уфа, Россия 2) ООО «НТЦ Салаватнефтеоргсинтез», г. Салават, Россия Наблюдаемый в последние два десятилетия во всем мире неуклонный рост потребности в дизельном топливе (ДТ), по мнению экспертов, и далее будет продолжаться. Согласно прогнозам, мировой спрос на дизельные топлива достигнет к 2020 г. примерно 28,2 млн барр/сут против существующего спроса 24,3 млн барр/сут[1]. Для этого есть множество причин, одной из которых является интенсивная «дизелизация» автомобильного рынка.

В настоящее время качество дизельных топлив, вырабатываемых в России, должно соответствовать требованиям технического регламента «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту» и одного из национальных стандартов: ГОСТ 305-82 или ГОСТ Р 52368 2005,удовлетворяющего требованиям евростандарта EN 590:2009.

При получении дизельного топлива требуемого качества экономически целесообразным и в некоторых случаях необходимым является использование присадок различного функционального назначения, таких как:

противоизносные, депрессорно-диспергирующие, цетаноповышающие, антистатические, антидымные, моющие, антиокислительные, ингибиторы коррозии и другие. Наиболее перспективными являются многофункциональные присадки, которые позволяют повысить качество топлива одновременно по нескольким показателям[2].

Многофункциональные пакеты присадок широко применяются в странах Евросоюза, США, России и других странах. Присадки могут вводиться в топливо на НПЗ, нефтебазах или автомобильных заправочных комплексах.

При разработке пакета присадок необходимо учитывать совместимость присадок разного функционального назначения, поскольку соединения различной химической природы могут отрицательно влиять на функциональные свойства друг друга, то есть проявлять антагонистический эффект[3].

Известно, что цетаноповышающие присадки заметно ухудшают смазывающую способность дизельного топлива, увеличивая диаметр пятна износа. В результате концентрацию противоизносных присадок в пакете необходимо повышать.

Эффективность действия противоизносной присадки напрямую зависит от степени адсорбции молекул на поверхности металла, при этом возможно конкурентное взаимодействие поверхностно-активных соединений других присадок с металлом при их одновременном присутствии в топливе[4].

По результатам исследований несовместимость депрессорно диспергирующей присадки с другими функциональными присадками может привести к ухудшению низкотемпературных характеристик топлива, в частности к потере стабильности при холодном хранении.

Таким образом,оптимизация состава композиций присадок позволяет синергетически улучшать качество топлив и является одним из главных способов повышения его конкурентоспособности.

В ООО «НТЦ Салаватнефтеоргсинтез» проводилась разработка рецептуры многофункциональной присадки к дизельному топливу на основе компонентов: противоизносной присадки, депрессорно-диспергирующей присадки, антистатической присадки, моющей присадки и ингибитора коррозии. Полученная многофункциональная присадка в концентрации, эквивалентной сумме эффективных концентраций компонентов, позволяет получить топливо с требуемыми показателями качества (таблица 1).

Таблица 1 – Результаты испытаний дизельного топлива с многофункциональной присадкой Требуемое или Значение показателя рекомендуемое Наименование показателя ДТ ДТ с значение показателя присадкой Скорректированный менее 460 553 диаметр пятна износа, мкм ниже минус 15 минус 3 минус Предельная температура (для сорта Е по ГОСТ фильтруемости, °С 52368) Удельная электрическая выше 150 1 проводимость, пСм/м Защитное действие, % выше 80 - 90, Список литературы 1 Митусова Т.Н., Полина Е.В., Калинина М.В. Современные дизельные топлива и присадки к ним.- М.: Изд-во «Техника», 2002.- 64 с.

2 Егоркина Ю.Б., Башкатова С.Т.// Технологии нефти и газа.-2012.-№1. С.30.

3 Капустин В.М. Нефтяные и альтернативные топлива с присадками и добавками.- М.: Колос, 2008.- 232 с.

4 Заславский Ю.С. Трибология смазочных материалов.- М.: Химия,1991. 240 с.

УДК 691.168:665. Е.О. Колышева, А.А. Иващенко, Н.Г. Евдокимова О ВОЗМОЖНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА НОВЫХ ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТОВ НА ОСНОВЕ СЫРЬЯ ОАО «ГАЗПРОМ НЕФТЕХИМ САЛАВАТ» ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРБИТУМНЫХ ВЯЖУЩИХ Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, Россия Автомобильные дороги становятся все более характерным признаком уровня развития стран или отдельных регионов. Помимо сухих цифр, показывающих плотность автомобильных дорог на 100 км2 территории или их протяженности на 1000 человек населения, все большее значение имеет уровень удобства дорог для тех, кто ими пользуется.

Автомобильные дороги нашей страны большей частью не соответствуют изменившимся условиям движения. Увеличение общей массы грузовых автомобилей и рост осевых нагрузок приводят к ускоренному разрушению асфальтобетонных покрытий, возникновению большого количества пластических деформаций.

Основой достижения стабильного высокого качества дорожных покрытий является применение современных технологий и соответствующих им материалов, в ряде случаев обладающих специальными свойствами.

Наиболее распространенным типом дорожного покрытия является асфальтобетон. Асфальтобетон обладает рядом достоинств: возможность устройства тонких слоев, хорошая демпфирующая и ремонтоспособность, низкий уровень шума, технологичность. Однако, как и любой другой материал, асфальтобетон имеет свои пороговые параметры надежности и долговечности.

Например, максимальное сопротивление по сдвигу при 50 °С составляет не более 0,3-0,4 МПа, в то время как нагрузка от транспортных средств на участках торможения достигает 2,0 МПа. Циклическая долговечность составляет около 106 циклов, что соответствует 2-3 годам эксплуатации.

Постоянное превышение этих параметров в условиях современной транспортной нагрузки приводит к преждевременному выходу покрытий из строя либо увеличению толщины и материалоемкости дорожных одежд.

Конструкционные материалы дорожных покрытий работают в сложных условиях. В летний период дорожное покрытие нагревается до температуры 50 60 °С, что ведет к снижению вязкости битумных связей и падению прочности.

В результате от действия транспортной нагрузки могут появляться пластические деформации в виде волн, колей, гребенки и т.д. При охлаждении покрытия зимой до минус 20-30 °С возникают растягивающие температурные напряжения, которые могут превысить предел прочности и вызвать разрушения в виде продольных и поперечных трещин. Циклическое воздействие транспортной нагрузки, попеременное замораживание – оттаивание вызывают дополнительные повреждения в структуре материала и ускоряют его разрушение [2].

Одно из перспективных направлений повышения качества и срока службы асфальтобетонных покрытий – разработка технологий производства асфальтобетонных смесей с применением битумов, модифицированных полимерными материалами. Основная цель введения полимера в битум – понижение температурной чувствительности вяжущего, т.е. увеличение его жесткости летом и уменьшение зимой, а также придание вяжущему эластичности – способности к обратимым деформациям во всем диапазоне эксплуатационных температур. На долговечность так же влияют внутренние температурные напряжения, вызванные несовпадением коэффициентов температурного расширения, составляющих материал.

Структуру материала дорожного покрытия можно считать оптимальной, если она имеет максимальную надежность по всем факторам внешнего воздействия (критерии сдвиго- и трещиностойкости, морозостойкости, усталости) [3].

Для обеспечения оптимального уровня эксплуатационной надежности асфальтобетонных покрытий, особенно верхних слоев, необходимо применять вяжущее с температурным интервалом пластичности 70…75 °С, в то время как промышленные дорожные битумы имеют, как правило, температурный интервал пластичности 55…65 °С [1].

В настоящее время битум, выпускаемый на ОАО «Газпром нефтехим Салават», не соответствует современным требованиям по интервалу пластичности и адгезионным свойствам. В связи с этим на предприятии начались обсуждения о начале производства полимербитумных вяжущих.

Однако главной причиной, которая сдерживает производства модифицированных битумов, является высокая стоимость полимеров. Введение в битум 2,5-3,5 % масс. добавки повышает стоимость вяжущего в 1,5-2,5 раза. В связи с этим встает проблема необходимости исследований в области синтеза новых менее дорогостоящих материалов для производства полимербитумных вяжущих.

В работе были проведены предварительные исследования по возможности синтеза новых менее дорогостоящих модификаторов дорожного битума на основе реакций полимеризации и сополимеризации. В ходе работы было выявлено, что для этих целей возможно использование кубового остатка ректификации стирола, пипериленовой фракции и фракции С9, содержащей дициклопентадиен, процесса пиролиза бензина, которые являются побочной продукцией ОАО «Газпром нефтехим Салават» и не находят квалифицированного применения. Комплексный подход к решению вопроса о получении высококачественных битумных вяжущих на основе синтезированных полимерных модификаторов позволит значительно повысить экономическую составляющую предприятия и отказаться от закупки дорогостоящего термоэластопласта типа СБС.

Список литературы 1 Бонченко Г.А. Асфальтобетон. Сдвигоустойчивость и технология модифицирования полимером.– М.: Машиностроение, 1994. – 176 с.

2 Веренько В.А. Новые материалы в дорожном строительстве: учеб.

пособие. – Минск.: УП «Технопринт», 2004. – 170 с.

3 Галдина В.Д. Модифицированные битумы: методические указания к лабораторной работе. Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. – 22 с.

УДК 547.992. Э.Р. Саитгалиева, М.А. Маликова ПРИМЕНЕНИЕ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ В КАЧЕСТВЕ АДСОРБЕНТОВ НЕФТЕМАСЛОПРОДУКТОВ Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, Россия Расширение областей применения гуминовых кислот связано не только с их безопасностью для окружающей среды в качестве удобрений природного происхождения, но и с биологическими свойствами детоксикантов и адаптогенов.

С увеличением количества химических, нефтехимических предприятий и предприятий металлургии возрастает загрязнение окружающей среды: на поверхности и в недрах земли скапливается большое количество отходов, в воды попадают неочищенные стоки. Очищение загрязненных сред в настоящее время предполагает не только удаление загрязнителей, но и восстановление продуктивности земель и водоемов.

Перспективным направлением в рекультивации загрязненных сред является применение гуминовых кислот в качестве адсорбентов, не требующих их извлечения из области очищения.

Гуминовые кислоты являются частью биосферы, то есть в разных количествах содержатся как в морских, пресных водах, так и в почвах, торфах, бурых углях. По мере постоянных поступлений токсикантов в недры среды сорбционная способность гуминовых веществ резко понижается. Внесение дополнительного количества гуминовых кислот ускорит процесс восстановления среды.

Проводились исследования в изучении адсорбционных свойств гуминовых кислот по отношению к нефтемаслопродуктам. В качестве источника гуминовых веществ выбран бурый уголь Тюльганского месторождения Оренбургской области.

Способность гуминовых кислот связывать нефтепродукты представляет интерес для разработки новых детоксицирующих агентов. При связывании токсикантов гуминовыми кислотами происходит уменьшение токсичности, миграционной доступности. Данное свойство делает гуминовые препараты перспективными для рекультивации территорий, загрязненных органическими веществами.

В таблице 1 приведены результаты определения адсорбционной способности гуминовых кислот и бурого угля по отношению к нефтяным продуктам.

Таблица 1 – Адсорбционная способность гуминовых кислот и бурого угля Степень извлечения сорбата Наименование сорбата гуминовыми бурым углем кислотами Нефть на твердой поверхности 0,9500 0, Нефть на водной поверхности 0,9955 0, Масло на твердой поверхности 0,9450 0, Масло на водной поверхности 0,9950 0, Проведенные лабораторные исследования доказывают высокую сорбцию гуминовых кислот к органическим экотоксикантам. Протекторное действие кислот уменьшает миграционную способность и токсичность загрязнителя, что совместно с функцией удобрения позволяет в полной мере использовать их в восстановительных работах. Таким образом, применение гуминовых кислот является приоритетным направлением в технологии рекультивации нефтемаслозагрязненных территорий.

УДК 66.096. Ф.Ф. Латыпов, Т.В. Кусалиев, Ф.Р. Муртазин АКТИВАЦИЯ НЕФТЯНЫХ КОКСОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ ОСТАТКОВ ВТОРИЧНЫХ ПРОЦЕССОВ Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, Россия Важной задачей отечественной нефтепереработки является создание новых экологически совершенных и энергосберегающих технологий, направленных на повышение эффективности использования нефти на основе углубления ее переработки. Это прежде всего касается повышения выхода светлых нефтепродуктов, а также рационального использования мазутов и тяжелых нефтяных остатков.

В последние годы в связи с увеличением объемов выработки нефтяного кокса перед исследователями встал вопрос о проработке новых направлений использования кокса. В данный момент низкосортные виды кокса используются в основном как топливо в бытовых и промышленных топках.

Сжигание данного кокса является низкоквалифицированным способом его использования и снижает рентабельность современных высокопроизводительных установок коксования.

Наиболее перспективным является использование данных видов кокса в нефтехимической промышленности. Одним из таких направлений является производство носителей катализаторов на основе активированного нефтяного кокса.

В целях подтверждения целесообразности данного направления была проведена серия опытов с нефтяным коксом, полученным из вакуумного остатка висбрекинга установки «Висбрекинг» ОАО «Газпром нефтехим Салават». Активацию проводили водяным паром в реакторе с псевдоожиженным слоем кокса. Для проведения опытов были выбраны температуры 800, 850 и 900 0С и продолжительность от одного до четырех часов. Для полученных образцов определили адсорбционную активность по йоду.

Результаты проведенных опытов представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Результаты опытов 800 0С 850 0С 900 0С Время активации, Угар, Активность Угар, Активность Угар, Активность мин % по йоду, % % по йоду, % % по йоду, % 0 5,80 1,02 6,80 1,02 7,20 0, 60 14,70 15,16 22,70 21,59 31,60 25, 120 23,40 26,42 41,10 40,22 59,40 25, 180 36,00 37,76 51,50 41,06 - 240 37,00 45,21 75,10 44,37 - УДК 66.095.252. Р.Г. Хасанов, И.И. Баширов ОПИСАНИЕ РАВНОВЕСНЫХ ВЫХОДОВ ПРОДУКТОВ АРОМАТИЗАЦИИ МЕТАНА ЗАКОНОМ НОРМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, Россия Ранее была показана принципиальная возможность описания равновесных термодинамических выходов продуктов процессов паровой конверсии метана [1] и синтеза метанола [2].

С целью дальнейшего изучения возможности описания данным законом равновесных выходов продуктов химических реакций нами проведены термодинамические расчёты равновесных выходов продуктов ароматизации метана с помощью программной разработки [3] с последующей обработкой результатов законом нормального распределения.

Некоторые результаты обработки приведены на рисунке.

а б Рисунок 1 – Зависимость выходов нафталина и метана (а) и водорода (б) от температуры процесса (точками обозначены данные по [3], линиями – расчётные данные, полученные законом нормального распределения) Как видно из рисунка, закон нормального распределения позволяет с высокой точностью описать равновесные выходы продуктов ароматизации метана.

Таким образом, нами получено ещё одно доказательство универсальности закона нормального распределения и возможности его использования при описании равновесных термодинамических выходов продуктов самых различных химических реакций.

Список литературы 1 Махмутов Р.А., Хасанов Р.Г., Жирнов Б.С., Муртазин Ф.Р.

Термодинамика паровой конверсии метана // Башкирский химический журнал.

– 2010. – Т.17, №4. – С. 137-139.

2 Хасанов Р.Г., Жирнов Б.С., Муртазин Ф.Р., Махмутов Р.А.

Использование нормального закона распределения для описания равновесного состава продуктов синтеза метанола // Газовая промышленность. – 2012. - №6. – С. 41-43.

3 Муртазин Ф.Р., Хасанов Р.Г., Ахметов С.А., Жирнов Б.С., Сагитов Р.Р., Морозов А.Н. // Компьютерные учебные программы и инновации. – 2008.- № 2.- С.121. Свидетельство о регистрации № 9086 от 26.09.07 г.

УДК 66. М.А. Тагиров, Б.С. Жирнов, Е.В. Гостьков МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА АКТИВАЦИИ УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА ВО ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧАХ Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, Россия Вращающиеся (барабанные) печи находят широкое применение во многих областях промышленности.

Вращающаяся печь – промышленная печь цилиндрической формы, вращающаяся вокруг продольной оси, предназначенная для обжига, сушки, прокалки сырья и полупродуктов.

Вращающиеся печи различают: по принципу теплообмена – с противотоком и с параллельным током газов и материала;

по способу передачи энергии – с прямым, косвенным (через стенку муфеля) и комбинированным нагревом обрабатываемого материала. По назначению различают печи для спекания шихт в производстве глинозёма, получения цементного клинкера, окислительного, восстановительного, хлорирующего обжига, прокалки гидроокиси алюминия, кокса, карбонатов, сульфатов, обезвоживания материалов, извлечения цинка и свинца, получения железа или сплавов цветных металлов их прямым восстановлением из руд в твёрдой фазе (критичные печи), обжига огнеупорного сырья и др. [1].

Основные элементы и узлы барабанной печи следующие: корпус, цилиндрический стальной барабан, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом, опорные устройства, привод, головки, уплотнительные устройства, футеровка и термоизоляция. Для сопряжения вращающегося барабана с дымоходом и холодильником имеются две головки: холодная (задняя), соединенная с верхним загрузочным концом барабана, и горячая (передняя), соединенная с нижним выгрузочным торцом печи [2].

Углеродный материал по всей длине барабана печи распределяется ровным слоем;

в поперечном сечении он имеет форму сегмента. Движение материала в печи происходит за счет наклона барабана в горизонтальной плоскости. Скорость движения материала и производительность печи прямо пропорциональны ее диаметру, числу оборотов и углу наклона. При вращении печи углеродный материал скатывается в направлении, противоположном движению дымовых газов, подвергается прокалке и активации.

Время пребывания материала в печи должно быть достаточным для удаления влаги, летучих и окончания физико-химических превращений в активированном углеродном материале.

На основании имеющихся в литературе теоретических разработок, результатов экспериментальных исследований и опытных испытаний [3] с использованием результатов исследований по кинетике взаимодействия углеродного материала с диоксидом углерода и водяным паром [4] составили математическую модель вращающейся барабанной печи для активирования гранулированного углеродного материала.

По полученным результатам, построены зависимости угара углеродного материала от коэффициента избытка воздуха и удельного расхода топлива для различных конечных температур активации;

зависимость влияния угара и степени заполнения печи на удельный расход топлива при различных конечных температурах активации углеродного материала;

зависимость угара углеродного материала и температуры нагрева воздуха от удельного расхода топлива;

зависимость изменения состава дымовых газов по длине печи.

Проведенные исследования на математической модели показали, что, варьируя расходом топлива, коэффициентом избытка воздуха и температурой воздуха на входе в печь, можно выбрать различные степени угара гранул углеродного материала.

Список литературы 1 Чалых Е.Ф. Технология и оборудование электродных и электроугольных предприятий. - М.: Неталлургиздат, 1972.

2 Походенко Н.Т., Брозд Б.И. Получение и обработка нефтяного кокса. – М.: Химия, 1986. – 312 с.

3 Сюняев З.И. Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса. -М.: Химия, 1973. 296 с.

4 Динамика активирования нефтяных коксов с целью получения носителей для катализаторов / Тагиров М.А. и др. // Кокс и химия. -2011. -№10. С. 32-37.

УДК 665. В.П. Попов, Г.А. Иксанова ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВ ЭТИЛОВОГО СПИРТА С УЧЕТОМ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет», г. Оренбург, Россия Производство этанола является одним из наиболее важных, крупномасштабных продуктов. Он используется в качестве растворителя в различных отраслях промышленности, антисептика, сырья, для производства синтетического каучука сырья, кормовых дрожжей, ацетальдегида и уксусной кислоты и других органических продуктов.

Промышленные способы производства делятся на четыре группы:

- гидратация этилена (синтетический этанол-1);

- гидролиз древесины (гидролизный этанол-2);

- осахаривание крахмала (пищевой этанол-3);

- переработка сульфитных щелоков (сульфитный этанол-3).

В промышленности для получения спирта применяют крахмал картофеля и хлебных злаков, а также отходы сахарных заводов. Этим способом этиловый спирт получают в пищевых целях, так как процесс получения протекает под действием ферментов, а не кислот и щелочей, что намного безопаснее.

В химической промышленности этиловый спирт получают основными тремя способами:

- из сульфитных щелоков под действием острого пара отгоняют сернистый ангидрид и другие летучие вещества, нейтрализуют щелок известковым молоком и отправляют в батарею брожения, полученную бражку подвергают ректификации с получением 95% этанола;

- для получения спирта гидролизом древесины с последующим брожением древесину обрабатывают (гидролизуют) серной кислотой.

Получаемый 4%-ный раствор сахара выпаривают, нейтрализуют гашеной известью и после фильтрования сбраживают. После брожения раствор отделяют от дрожжей и путем ректификации получают этиловый спирт;

- гидратация этилена осуществляется двумя способами при помощи серной кислоты (сернокислотная гидратация) и непосредственно взаимодействием этилена с водяным паром в присутствии твердых катализаторов (парофазная каталитическая гидратация). Для начала под воздействием высоких температур из углеводородов нефти получают газообразные продукты (пирогаз), из которых получают этилен. Затем этилен взаимодействуя с серной кислотой образует эфиры( моно-,и диалкилсульфат), которые в реакции с водой превращаются в этиловый спирт, выделяя кислоту.

В настоящее время все большее распространение получает более совершенный метод – парофазная каталитическая гидратация, осуществляемая по циклической схеме. В качестве катализатора используется фосфорная кислота, нанесенная на широкопористые носители – кизельгур, силикагель, алюмосиликат.

Из всех рассмотренных способов получения этанола, наиболее эффективным является получение спирта прямой гидратацией этилена. По данной технологии образуются побочные продукты в значительной меньшей мере, чем при сернокислотной гидратации этилена, поэтому этот метод более экологически выгоден.

Прямая гидратация этилена имеет ряд преимуществ:

- минимальные потребности в других реагентах, кроме этилена и водяного пара;

- одностадийность процесса;

- более высокий выход спирта;

- себестоимость спирта, полученного при прямой гидратацией, примерно на 20% ниже, чем при сернокислотной гидратации. С экономической точки зрения процесс прямой гидратации является наиболее выгодным.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.