Закономерности изменения физико-химических свойств бензинов в условиях подземного хранения - Автореферат

По глубине слоев бензинов в резервуаре меняются также изменение температур выкипания узких фракций бензина (?t), октановые числа (ОЧ), содержание олефинов и другие параметры. выявление закономерностей изменения физико-химических параметров бензинов при их хранении в подземных хранилищах в пяти регионах САР, отличающихся природно-климатическими условиями и создание кинетических уравнений для описания этих изменений во времени; Задачи исследования в работе включали: - анализ свойств бензинов и создание параметрических, термодинамических и кинетических уравнений и математических моделей на их основе для описания свойств бензинов; Для бензинов, которые хранятся в подземных хранилищах САР, впервые созданы параметрические уравнения и математические модели, определяющие растворимость газов в бензинах, окисляемость бензинов и накопление в них смол. Во введении обосновываются основные направления развития работ по исследованию качества бензинов при их хранении в подземных хранилищах разных стран и выявления закономерностей изменения качества бензинов без присадок и с присадками.Определяя содержание ГПУВ в бензине, можно рассчитать по приведенным выше формулам снижение МОЧ и ИОЧ бензинов. Уравнения кинетики для процесса накопления смол в бензине со временем его хранения, описывается следующим уравнением: , где ссм и спр - концентрация смол и присадки в бензине, мг/л. Уравнение (32) отражает сложный механизм накопления смол в бензине, в знаменатель входит концентрация присадки, что отражает ее тормозящее воздействие на процессы смолообразования в бензинах. В тоже время плотность бензина возрастает, что определяется накоплением в нем смол и АРУВ, но одновременно в бензине накапливаются ГПУВ, которые снижают ИОЧ бензинов со временем их хранения в подземных хранилищах. Рисунок 8 - Зависимость накопления смол (а) и плотности (б) бензинов от времени их хранения в подземных хранилищах регионов САР: Ю - Южный, Ц-Центральный, С-Северный, В - Восточный Хранение бензинов в подземных хранилищах в разных регионах страны определяет одинаковые по форме закономерности изменения параметров бензинов.Отмечено отсутствие математического описания качества бензинов и его изменения при хранении в резервуарах длительное время. В экспериментальной части описаны методы анализа бензинов, пробы которого отбираются из резервуаров с разных уровней. Одним из основных направлений в работе явилось исследование физико-химических свойств бензинов с созданием параметрических уравнений, связывающих между собою МОЧ и ИОЧ с концентрацией АРУВ и плотностью, МОЧ с концентрацией гидропероксидов углеводородов, МОЧ с содержание влаги. Созданные в работе параметрические и кинетические уравнения позволили более точно установить природу выявленных закономерностей, связывающих между собою концентрацию присадок и качество бензинов, выявить изменение свойств бензинов (проводимость бензина, концентрация присадок и другие) в зависимости от добавления присадок в бензины. В пяти регионах САР: Южном, Северном, Центральном, Западном и Восточном бензины подвергают хранению в подземных хранилищах в течение от 4-х до 7 лет, установлены изменения состава и свойств со временем их хранения.

Содержание суммы растворенных О2 и N2 в бензине равно:

1. В литературном обзоре обсуждены свойства бензинов, структуры некоторых типов хранилищ и математическое описание вязкости, плотности и термических свойств бензинов. Отмечено отсутствие математического описания качества бензинов и его изменения при хранении в резервуарах длительное время.

2. Анализом расположения и конструкции резервуаров установлено, что экономически и экологически выгодно создавать вертикальные, цилиндрической формы, подземные хранилища, которые размещены в пяти регионах САР.

3. В экспериментальной части описаны методы анализа бензинов, пробы которого отбираются из резервуаров с разных уровней. В САР используются методы анализа бензинов по ASTM.

4. Одним из основных направлений в работе явилось исследование физико-химических свойств бензинов с созданием параметрических уравнений, связывающих между собою МОЧ и ИОЧ с концентрацией АРУВ и плотностью, МОЧ с концентрацией гидропероксидов углеводородов, МОЧ с содержание влаги.

5. Вторым направлением в работе явилось исследование присадок различной химической природы и назначения их применения. Созданные в работе параметрические и кинетические уравнения позволили более точно установить природу выявленных закономерностей, связывающих между собою концентрацию присадок и качество бензинов, выявить изменение свойств бензинов (проводимость бензина, концентрация присадок и другие) в зависимости от добавления присадок в бензины.

6. В пяти регионах САР: Южном, Северном, Центральном, Западном и Восточном бензины подвергают хранению в подземных хранилищах в течение от 4-х до 7 лет, установлены изменения состава и свойств со временем их хранения.

7. При хранении бензинов длительное время в подземных резервуарах происходит их электризация, накопление смол, повышение плотности и ароматических углеводородов. Закономерности этих процессов описаны с помощью кинетических и параметрических уравнений адекватных опытным данным.

8. Установлено, что закономерности изменения свойств и химического состава бензинов в подземных резервуарах в Южном, Северном, Центральном, Западном и Восточном регионах не меняются и следуют одним и тем же параметрическим и кинетическим уравнениям. Плотность бензинов в подземных хранилищах меняется в ряду: Ю>В Ц=С.

9. При хранении бензинов в подземных хранилищах меняется фракционный состав, что отражается в изменении разности температур выкипания фракций со временем. Изменение ?t со временем хранения бензинов до 670 суток имеет полиэкстремальный вид.

10. Свойства и химический состав бензинов в подземных хранилищах при длительном их хранении меняются по глубине расположения слоев бензинов. В резервуарах снижается содержание АРУВ, МОЧ и ИОЧ, растет остаток, снижается плотность и содержание олефинов сверху вниз по глубине бензина. Созданы параметрические уравнения, связывающие свойства и состав бензинов с глубиной расположения слоев бензина в резервуарах.

11. Получены параметрические уравнения для расчета ИОЧ=f(l) и САРУВ= f(l), которые адекватны опытным закономерностям.

12. Показано, что водные растворы, накопленные в резервуарах, содержат растворенные соли, ионы железа и имеют кислотную среду.

13. Рекомендовано качество бензинов, выгруженных из подземных резервуаров, повышать с помощью композиционной присадки. Двигатели внутреннего сгорания, работающие на бензине с композиционной присадкой, понижают выбросы СО, УВ, канцерогенных веществ в окружающую среду, имеют более высокий КПД, снижается дымность выхлопных газов.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Осман Бурхан Абд Аль Мажид, Колесников И.М., Сваровская Н.А. Изменение свойств товарных бензинов во времени и по глубине слоя при хранении в резервуарах /Сб. тр. РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина «Основные направления научных исследований кафедры физической и коллоидной химии». - М.: Нефть и газ. - 2009. - С. 41- 44.

2. Осман Бурхан Абд Аль Мажид, Колесников И.М., Гусейнов Р.И., Герби А. Связь октанового числа бензиновой фракции с содержанием ароматических углеводородов //Химия и технология топлив и масел. - 2007. - № 6. - С. 45-47.

3. Осман Бурхан Абд Аль Мажид, Колесников И.М. Изменение свойств товарных бензинов в среде их хранения в подземных хранилищах /Тез. док. 7-ой НТК «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России». - М.: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2007. - С. 15-16.

4. Осман Бурхан Абд Аль Мажид, Колесников И.М. Закономерности изменения свойств бензинов при хранении //Химия и технология топлив и масел. - 2007. - №4. - С. 19-21.

5. Осман Бурхан Абд Аль Мажид, Колесников И.М., Сваровская Н.А., Винокуров В.А. Закономерности изменения свойств товарных бензинов при хранении в подземных хранилищах /Сб. тр. «Глубокая переработка нефтяных дисперсных систем» - М.: Техника ТУМА ГРУПП, 2008. - С. 118-119.

6. Осман Бурхан Абд Аль Мажид Физико-химические свойства бензинов, их эксплуатация и хранение в подземных хранилищах (монография). - М.: ФГУП, Изд-во «Нефть и газ», РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2008 - 212 с.

7. Осман Бурхан Абд Аль Мажид Изменение свойств бензинов при хранении в подземных хранилищах //Химия и технология топлив и масел. - 2008. - №5. - С. 10-12.

8. Бурхан Осман, Колесников И.М. Изменение физико-химических свойств товарных бензинов в условиях длительного хранения в подземных хранилищах //Нефтепереработка и нефтехимия. - 2006. - №12. - С. 24-25.

9. Осман Бурхан, Колесников И.М, Зубер В.И., Олтырев А.Г., Связь октанового числа с физико-химическими параметрами бензинов //Технологии нефти и газа. - 2008. - №6. - С. 21-25.

10. Осман Бурхан Абд Аль Мажид, Колесников И.М, Сваровская Н.А. Изменение основных эксплуатационных свойств бензинов в условиях подземного хранения //Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. - 2009. - №2. - С. 36-37.

11. Осман Бурхан Абд Аль Мажид, Колесников И.М, Сваровская Н.А. Закономерности изменения свойств бензинов при хранении в подземных хранилищах //Технологии нефти и газа. - 2009. - №6. - С.40-42.

12. Осман Бурхан Абд Аль Мажид, Колесников И.М. Кинетика накопления гидропероксидов в сухом и увлажненном бензине //Технологии нефти и газа. - 2009. - №4. - С. 35-38.

13. Осман Бурхан Абд Аль Мажид, Колесников И.М., Сваровская Н.А. Изменения свойств товарных бензинов во времени и по глубине слоя при хранении в резервуарах /Сб. тр. «Основное направление научных исследований кафедры физической химии». - М.: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. - 2009. - В. 2. - С. 41-44.

Размещено на .ru