Реєстраційний номер
0823U101495, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
15-11-2023
Статус
Захищена
Назва роботи
Поліпшення експлуатаційних характеристик нафтопродуктів
поліфункціональними присадками рослинного походження
Здобувач
Замікула Костянтин Олександрович,
Керівник Тертишна Олена Вікторівна
Опонент Гринишин Олег Богданович
Опонент Старовойт Анатолій Григорович
Опонент Мірошниченко Денис Вікторович
Рецензент Шевченко Олена Борисівна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Державний вищий навчальний заклад "Український державний хіміко-технологічний університет"
Опис
Під час транспортування і зберігання важких високов’язких нафтопродуктів, особливо за низьких температур, виникають серйозні проблеми через накопичення нафтошламів на поверхні технологічного обладнання, в резервуарах та трубопроводах. Парафінові відклади зменшують корисний перетин трубопроводів і, як наслідок, значно ускладнюють перекачку нафтопродуктів з одночасним збільшенням витрат електроенергії, призводять до підвищеного зносу устаткування, втрат нафтопродуктів та погіршення екологічного стану. Періодично, після очищення резервуарів та інших ємностей, нафтошлами і забруднений ґрунт накопичуються і зберігаються в різних технологічних сховищах, ставках-відстійниках, амбарах, на спеціально облаштованих майданчиках та шламонакопичувачах, які займають великі площі і отруюють навколишнє середовище.
Запобігти кристалізації парафіну можливо за рахунок нагріву нафтопродуктів, проте такий спосіб веде до зайвих витрат і економічно невиправданий. У деяких випадках проведення цієї процедури взагалі неможливо. Зниження температури кристалізації парафіну досягається шляхом змішування високопарафінистих нафтопродуктів з низькопарафінистими або з розчинниками, що також веде до додаткових витрат ресурсів і часу.
На практиці підприємства використовують найпростіші способи – захоронення таких відходів або спалюють їх на полігонах.
Під час зберігання та підготовки вуглеводневих сумішей до транспортування з метою уникнення засмічення трубопроводів, технологічного обладнання запропоновано враховувати властивості основних їх показників (густина, в'язкість), залежно від співвідношення компонентів.
В роботі проаналізовано процес парафіноутворення, включаючи особливості будови парафінів в результаті фазних переходів під час зниження температури. Розроблено математичні моделі термодинамічних і кінетичних розрахунків фазної рівноваги системи «тверде тіло-рідина». Встановлено, що для зміщення рівноваги в системі «мазут-парафін» в бік рідини необхідно зменшити відношення активностей твердої і рідкої фаз шляхом введення речовини з меншим параметром розчинності, ніж у осадоутворюючих компонентів.
Синтезовано присадки для підвищення стабільності і покращення структурно-механічних характеристик нафтових дисперсних систем. Досліджено фазні переходи на прикладі мазуту залежно від температури з додаванням депресорної присадки на рослинній основі.
Викладено результати дослідження впливу добавок рослинного походження на агрегативну стабільність нафтових дисперсних систем, що обумовлено наявністю асфальтенів. Визначено фактор стабільності системи. Прискорення процесу осадження центрифугуванням показало суттєве зменшення різниці середнього діаметру частинок у верхньому та нижньому шарах центрифугату після введення присадок на рослинній основі, про що свідчить зменшення різниці опитчної густини верхнього та нижнього шарів центрифугату.
Запропоновано та відпрацьовано методики отримання природних та біосинтетичних поверхнево-активних речовин різного складу на основі ріпакової олії: діетаноламідів, моно-, дигліцеридів, жирних кислот, їх сульфосукцинатів та фосфатидів. Методом інфрачервоної спектроскопії підтверджено повноту хімічних перетворень та формування цільових функціональних груп. Проаналізовано вплив додавання природних та біосинтетичних поверхнево-активних речовин на низькотемпературні властивості нафтового палива та трибологічні характеристики літійового мастила. Експериментально підтверджено доцільність використання даних речовин в якості депресорних присадок до нафтового палива в кількості 0,25-0,5% мас. (досягнуто зниження температури застигання нафтового палива на 12ºС) та в якості протизадирних присадок до мастил (діаметр плями зносу після додавання присадок зменшився з 0,8 до 0,38 мм).
Розглянуто ряд існуючих диспергаторів асфальтенів в нафтових дисперсних системах – нафторозчинні поверхнево-активні речовини різної природи. Запропоновано використання в якості диспергаторів асфальтенів поверхнево-активних речовин рослинного походження – фосфатидного концентрату та натрію сульфосукцинату. Досліджено процес флокуляції асфальтенів на модельних сумішах асфальтенів з толуолом та осадниками, а також вплив запропонованих присадок на агрегативну стійкість сумішей. Фотоколориметичним методом визначено точку початку флокуляції (онсет) кожної суміші.
Дата реєстрації
2023-11-28
Додано/оновлено в НРАТ
2023-11-28 / 2026-08-03
