В данной статье мы рассмотрим такие вопросы, как увеличение выхода светлых фракций, которая включает в себя увеличение глубины переработки нефти и интенсификация данного процесса.
В условиях дефицита нефти в Мире основной задачей, стоящей перед отечественной нефтеперерабатывающей промышленностью, является ее скорейшая модернизация, направленная на повышение производства светлых моторных топлив и доведение их качества до требований по категории Евро 4-5 с одновременной минимизацией выход мазута.
Способы переработки нефти
Первичная переработка нефти
Сегодня в нефтеперерабатывающей промышленности широко используется способ первичной переработки нефти, состоящий в разделении нефти на углеводородные фракции путем испарения легко кипящих фракций из нефти, вводимой внутрь ректификационной колонны, и последующей конденсации углеводородных фракций на тарелках, расположенных на различных высотах колонны. При использовании такого способа в зависимости от уровня технического оснащения нефтеперерабатывающих заводов от 6 до 15 % светлых фракций (выкипающих при температуре от начала кипения до 360 °С) остаются в мазуте.
Ключевая Фраза «остаются в мазуте»!!!
Кавитационная обработка
Широкое распространение в последние годы получил метод кавитационной обработки углеводородного сырья, позволяющий увеличивать выход легколетучих фракций (20–30 % бензина, 40–50 % дизельного топлива, 20–30 % мазута, битума и других тяжелых товарных продуктов) при перегонке нефти. В процессе импульсной кавитационной обработки нефти и нефтепродуктов энергия, выделяющаяся при схлопывании кавитационных пузырьков, используется для разрыва химических связей между атомами больших молекул углеводородных соединений, вызванная микрокрекингом молекул и процессом ионизации.
В результате протекания этих процессов в системе накапливаются «активированные» частицы: радикалы, ионы, ионно-радикальные образования.
Кавитационная обработка в аппаратах вихревого слоя АВС ускоряет диффузию нефти в полости парафина, интенсифицирует процесс его разрушения. Ускорение растворения парафина идет за счет интенсификации перемешивания нефти на границе нефть-парафин и действия импульсов давления, которые разбрызгивают частицы парафина в индукционном поле.
Кавитация разрывает непрерывную цепочку, разрушая связи между отдельными частями молекул, влияет на изменение структурной вязкости, т.е. на временный разрыв Ван-дер-ваальсовых связей, (Ван-дер-ваальсовые силы межмолекулярного (и межатомного)
Под воздействием кавитации (в вихревом слое аппарата интенсификации технологических процессов АВС-100 или АВС-150) кавитация большой интенсивности на протяжении длительного времени нарушаются С-С связи в молекулах парафина, вследствие чего происходят изменения физико-химического состава (уменьшение молекулярного веса, температуры кристаллизации и др.) и свойств нефтянных продуктов (вязкости, плотности, температуры вспышки и др.).
В процессе кавитационной обработки нефти и нефтепродуктов энергия, выделяющаяся при схлопывании кавитационных пузырьков, используется для разрыва химических связей между атомами больших молекул углеводородных соединений. Уникальность АВС так же в том что кавитация возникает за счет вихревого слоя движущихся хаотически и перемагничивающихся ферромагнитных элементов, неравноосных ферромагнитов, иголок другим словом.
Повышение глубины переработки нефти
Для разрыва связей в молекулах углеводородных соединений необходимо обеспечить на сложную многокомпонентную систему, которой является нефть и нефтепродукты, многофакторное энергетическое воздействие в импульсной форме. Такое воздействие можно получить только аппаратах типа АВС.
Энергия диссоциации связи C-H колеблется в зависимости от молекулярной массы и структуры молекулы, в пределах 322-435 кДж/моль, энергия диссоциации связи С-С – 250-348 кДж/моль. При разрыве связи С-Н от углеводородной молекулы отрывается водород, при разрыве связи С-С – углеводородная молекула разрывается на две неравные части.
При обработке внутри камеры интенсификации на АВС углеводородного сырья происходит деструкция молекул, вызванная микрокрекингом молекул и процессами ионизации. В результате протекания этих процессов в системе накапливаются «активированные» частицы: радикалы, ионы, ионно-радикальные образования и другие явления свойственные только аппаратам интенсификации процессов типа АВС.
АВС-100 и АВС-150 используются, чтобы перерабатывать такие системы как «жидкость-жидкость», «жидкость – твердое тело», «твердое тело — твердое тело» и «газ – жидкость» за счет широкого спектра факторов воздействия.
