Закономерности изменения физико-химических свойств бензинов при их эксплуатации и хранении в подземных хранилищах Сирийской Арабской Республики (27.09.2010)

Автор: Осман Бурхан Абд Аль Мажид

Практическая значимость работы

1. С целью более чёткого понимания сущности физико-химических процессов и для оперативного контроля качества товарных бензинов созданы параметрические уравнения для расчета наиболее важных параметров товарных бензинов, таких как МОЧ и ИОЧ, влияния на их величину концентрации АрУВ, гидропероксидов углеводородов, воды, а также плотности бензинов. Для прогнозированного контроля качества товарных бензинов достаточно задать их начальные значения и затем рассчитывать их текущие величины с помощью полученных впервые в данной работе математических моделей.

2. На основе исследования влияния присадок на качество бензинов впервые отмечены присадки, повышающие качество бензинов при их хранении и улучшающие их эксплуатационные качества. Практически полезны математические модели, отражающие закономерности повышения периода индукции бензинов при хранении, повышающие проводимость бензинов с целью удаления из него статического электричества. По математическим моделям легко определять условия для сохранения качества товарных бензинов с расчетом необходимых концентраций присадок. Эксплуатационные качества товарных бензинов определяются по величинам МОЧ и ИОЧ. Закономерности изменения МОЧ и ИОЧ в зависимости от САрУВ, (, Сприсадок описаны параметрическими уравнениями, которые обеспечивают проведение интерполяции и экстраполяции результатов расчетами на ЭВМ.

3. Термодинамическое уравнение впервые позволило определить: эндотермический характер процесса растворения воды в бензине.

4. Впервые созданы кинетические уравнения потери бензина из резервуаров в весенне-летний и осенне-зимний периоды при соприкосновении поверхности бензинов в резервуарах с окружающей средой. Созданы кинетические уравнения и модели на их основе для накопления гидропероксидов углеводородов, что имеет практическое значение при эксплуатации резервуаров.

5. Впервые для подземных резервуаров, расположенных в Южном, Северном, Центральном, Восточном и Западном регионах САР, выявлены и изучены закономерности изменения во времени: химического состава, изменения температур выкипания узких фракций бензина, содержание смол в бензинах и изменение численных значений МОЧ и ИОЧ.

Для полученных зависимостей впервые представлены параметрические и кинетические уравнения и получены матмодели на их основе, которые обеспечивают непрерывный контроль качества товарных бензинов по начальным параметрам.

Для повышения качества бензинов, выгруженных из подземных резервуаров, к ним добавляют свежие бензины в рассчитанном объеме или вводят композиционную присадку 0011.

6. Впервые выявлены закономерности и созданы параметрические уравнения и матмодели по распределению в слоях бензина по глубине их расположения в подземных хранилищах САР: плотности, МОЧ и ИОЧ, изменения температур выкипания узких фракций, содержание смол и сернистых соединений, изменение химического состава. Практически по матмоделям можно прогнозировать текущие значения перечисленных выше параметров и определять методы повышения качества бензинов.

Особо важное практическое значение приобрели исследования по созданию композиционной многофункциональной присадки 0011.

Введение присадки в количестве 0,05/0,1 мас.% в бензин повышает эффективность работы как стендового двигателя внутреннего сгорания, так и двигателей реальных автомобилей. При работе ДВС на таком бензине снижается расход топлива, выхлопы СО и УВ, повышается мощность двигателя и его КПД.

По результатам экспериментальных и теоретических исследований в рамках Центральной лаборатории компании «Sadcop» в 2007-2009 г.г. создан новый ГОСТ-3506/2010 на применение нового товарного бензина под маркой «OCTAN -95 », качество которого соответствует стандарту ЕВРО-4. Присадка 0011 была утверждена Правительственной комиссией для производства товарных бензинов на нефтеперерабатывающих заводах в городах Хомсе и Баниасе САР, начиная с 2009 года.

Личный вклад автора включает:

1. Формирование основных идей по исследованию закономерностей изменения физико-химических параметров бензинов без присадок и с присадками. Разработку методов создания математических моделей для описания свойств бензинов и влияние на их свойства присадок.

2. Формирование идеи по изучению закономерностей изменения свойств товарных бензинов от времени и от средней годовой температуры в пяти регионах САР, а также идеи по изучению распределения свойств бензинов по глубине расположения их слоев в резервуарах САР и создание математического описания этих свойств.

3. Создание композиционной присадки для повышения качества бензинов с целью улучшения работоспособности ДВС при применении бензинов, в которые можно добавлять эту присадку. Изучение закономерностей работы ДВС на бензинах с присадкой и без присадки.

4. Разработку рекомендаций по использованию бензинов с композиционной присадкой в САР с созданием ГОСТ №3506/2010 на производство бензинов с присадкой.

5. Обобщение результатов опытных и теоретических исследований и формулирование выводов.

Апробация результатов диссертации

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях.

1. Седьмой НТК «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России», Москва, 2007 г.

2. 4-ой международной НТК «Углеводородные дисперсные системы. Глубокая переработка нефти», Москва, 2008 г.

Публикации

По результатам работы опубликована 1 монография, 8 статей в рецензируемых научно-технических журналах и сборниках, 2 доклада, тезисы докладов.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, общей характеристики работы, девяти глав, заключения, выводов, списка использованных источников и приложения. Работа изложена на 282 страницах машинописного текса, включая 73 таблицы, 81 рисунка. Библиография содержит 205 литературных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновываются основные направления развития работ по исследованию качества бензинов до хранения и при их хранении в подземных хранилищах разных стран, с целью выявления закономерностей изменения качества бензинов без присадок и с присадками.

Первая глава посвящена анализу литературных материалов с обсуждением типов бензинов, закладываемых на хранение, приведены некоторые простейшие эмпирические математические описания отдельных свойств бензинов и формулируются цели диссертации.

Во второй главе обсуждаются структуры подземных хранилищ и приведен наиболее простой генеральный план расположения оборудования на поверхности, возле подземных хранилищ. Представлена конструкция типового подземного хранилища товарных бензинов в Сирийской Арабской республике.

Третья глава содержит описание инструментальных методов ASTM, применяемые для анализа состава и свойств товарных бензинов, в Центральной исследовательской лаборатории САР в г. Дамаске. К ним относятся: установки для разгонки нефтей и нефтяных фракций, определение температур вспышки и содержание воды в нефтепродуктах, определение октановых чисел, анилиновой точки, плотности, коррозии на медь, фактических смол, показателя преломления, индукционного периода, температур помутнения. Описан хроматографический метод определения группового химического состава бензинов.

0,5 единиц. В литературе описано значительное число эмпирических уравнений для расчета МОЧ и ИОЧ.

В настоящей работе автором создано несколько оригинальных параметрических уравнений, связывающих МОЧ и ИОЧ с разными параметрами товарных бензинов на основе теоретического подхода. Одно из уравнений в форме математической модели связывает МОЧ с плотностью БФ:

-текущее и начальное значение плотности узких бензиновых фракций.

Практически величины МОЧ и ИОЧ бензиновых фракций определяются содержанием в них ароматических углеводородов. Причем МОЧ и ИОЧ изопарафиновых углеводородов близко к МОЧ и ИОЧ АрУВ. Поэтому в работе было создано параметрическое уравнение, которое включает в своем составе только концентрацию АрУВ.

Уравнения было получено в такой форме:

где k – коэффициент.

Проверка адекватности уравнения (2) опытной закономерности МОЧ=f(САр) представлена в таблице 1.

Таблица 1 – Обработка опытных данных по уравнению (2)

13,9 0,626 22,2 21,48 13,30


загрузка...