Графоаналитический метод формування нафтових сумішей
Тертишна Є.В., Запорожець О.І., Раєнко Е.В.,
Калініченко О.А., Сніжко Л.А.
Введення
Сформована практика роботи нафтопереробних заводів із сировинними потоками, що надходять з різних родовищ, які не відрізняються стабільністю ні за складом, ні за кількісними показниками, змушує фахівців шукати шляхи і методи забезпечення найбільш повного використання потенціалу сировини. Коливання складу нафти викликають серйозні обурення технологічного режиму установок і призводять до зниження виходу і якості цільових фракцій.
На підприємствах використовується метод отримання сумішевих композицій на основі лабораторного аналізу властивостей нафти, підбору і перевірки технологічних показників створюваних сумішей і фракцій. Такий метод грунтується на численних, тривалих і трудомістких експериментальних дослідженнях. Крім того, він ефективний тільки при постійному якісному і кількісному складі компонентів, що практично недосяжно в умовах сучасних нафтопереробних підприємств.
Для визначення схеми складання сумішевих композицій пропонується використовувати методику побудови осциляторів інтенсивності кипіння (ІК) і розрахунку потенціалу ІК на основі ІТК вихідних нафт [1-3].
За твердженням авторів цей підхід дає можливість оцінити і задати попередні кількісні та якісні показники вузьких фракцій у сумішевих сировину, а також визначити температурні межі найбільш енергетично вигідного розділення суміші на фракції.
Застосовність методики побудови осциляторів (ІК) і визначення потенціалу (ІК) для оптимізації складу нафтових сумішей перевірялася на відпрацьованої експериментально в лабораторних умовах і апробованої на виробництві суміші Східно-Української та Азербайджанської нафт, використовуваної для отримання масляних дистилятів. Суміш готується у співвідношенні 61,4% мас. Східно- Української та 38,4% мас. Азербайджанської нафти, що забезпечує максимальний вихід масляної фракції.
Методика визначення
Потенційне зміст фракцій нафти встановлювали стандартним методом разгонки ГОСТ 11011-85 «Нафта і нафтопродукти. Метод визначення фракційного складу в апараті АРН - 2 », за результатами якої будували криву ІТК.
Залежність виходу ректифікату при перегонці вуглеводневої суміші від температури представляли у вигляді функції G=f (t), безперервність якої дозволила її диференціювати.
Інтенсивність кипіння фракції нафти висловлювали другої похідної масового виходу фракцій від температури. Графічне зображення цієї похідної в координатах температура кипіння - інтенсивність кипіння являє собою осцилятора (ІК). Осцилятори, на відміну від кривих ІТК, більш повно характеризують поведінку сировини в процесі його випаровування. Позитивне значення інтенсивності кипіння свідчить про прискорення процесу кипіння при підвищенні температури, від'ємне значення - про уповільнення процесу.
Максимальний вихід цільової фракції забезпечується правильним вибором компонента-интенсификатора, який знижує інтенсивність кипіння цільової фракції, збільшуючи її вихід.
Компонент-интенсификатор визначається величиною потенціалу інтенсивності кипіння через відношення інтеграла функції інтенсивності кипіння нафти в області позитивних значень ІК до інтеграла функції інтенсивності кипіння в області негативних значень ІК за формулою
(1)
Практично значення кожного інтеграла знаходили графічним способом як площа подинтегральной кривої осцилограми із застосуванням програми Microcal Origin. Чисельне значення потенціалу встановлює порядок змішання вихідної сировини. Найбільше значення потенціалу інтенсивності кипіння має базова нафту до якої додають нафту з меншим значенням потенціалу.
Кількісне співвідношення базової та додаткового потоків, що дозволяє отримувати продукт-фракцію, із заданими характеристиками, визначається в залежності від варіанту режиму роботи установки і нормованих показників цільової фракції за формулою [4-7].
В якості нормованих показників на першому етапі використовували характеристики суміші і масляної фракції, отримані в ході попередніх експериментів по Компаундування вищевказаних нафт.
, (2),
де Gб- кількість базового компонента, кг/год; Д - кількість додаткового компонента-интенсификатора (що має менший потенціал кипіння), кг/год;
хi, б і хi, Д - масові частки масляної фракції базового і додаткового компонентів суміші.
? н,? б,? д - нормована щільність кінцевої масляної фракції і щільності масляної фракції...
